Pierderea energiei electrice. Determinarea pierderilor într-un transformator

23/01/2014

Una dintre cele mai importante probleme pentru industria energetică de astăzi este pierderea de energie electrică în timpul transportului prin rețele. Pentru consumatori, acestea au un impact negativ asupra calității furnizării de energie electrică, iar pentru companiile energetice - asupra economiei lor. De asemenea, pierderile de energie afectează negativ funcționarea întregului sistem de alimentare cu energie. Ele sunt numite efective sau de raportare. Astfel de pierderi reprezintă diferența de energie electrică dintre cea care a intrat în rețea și cea care a fost furnizată consumatorilor.

Pierderile de energie pot fi clasificate în funcție de diverse componente: natura pierderilor, clasa de tensiune, grupa de elemente, unitatea de producție etc. Vom încerca să le separăm în funcție de natura fizică și de specificul metodelor de determinare a valorii cantitative. Acești parametri pot fi distinși:

1. Pierderi de natură tehnică. Acestea apar în timpul transmiterii energiei prin rețelele electrice și sunt cauzate de procese fizice care apar în fire și echipamente.

2. Energia electrică, care se cheltuiește pentru asigurarea funcționării stațiilor și a activităților personalului. O astfel de energie este determinată de contoarele instalate pe transformatoarele auxiliare ale centralelor electrice.

3. Pierderi datorate erorilor de măsurare a acestuia prin instrumente.

4. Pierderi cu caracter comercial. Acestea sunt furtul de energie, diferențele de citire a contoarelor și plățile efectuate de consumatori. Acestea sunt calculate prin diferența dintre pierderile raportate și valoarea pierderilor de energie electrică indicată de noi în primele trei paragrafe. Pierderile de energie care apar din cauza furtului depind de factorul uman. Aceasta - . Dar primele trei componente apar ca urmare a nevoilor tehnologice ale procesului, despre ele vom discuta acum.

Electricitatea este un produs care nu necesită resurse suplimentare pentru transport pe drumul de la producător la consumator, ci se consumă singur. Acest proces este inevitabil. Într-adevăr, atunci când mutăm vehicule din punctul A în punctul B, cheltuim benzină, gaz sau energie pentru motor electric și o luăm de la sine înțeles. Nu spunem niciodată că în timpul transportului mărfii „pierderea de benzină a fost de 10 litri”, se folosește de obicei expresia „consumul de benzină a fost de 10 litri”. Cantitatea de energie electrică folosită pentru transport, ca în exemplul mașinilor, o numim pierderi. Esența acestui termen în reprezentarea oamenilor ignoranți este rea proces organizat transportul de energie electrică, care poate fi asociat cu pierderi în transportul de cartofi sau cereale. Pentru a vedea contrariul, luați în considerare un exemplu.

Când se deplasează, electricitatea parcurge sute de kilometri; un astfel de proces nu poate avea loc fără anumite costuri. Pentru a demonstra mai clar imaginea, comparăm transmisia energie electrica cu transferul de energie termică, care sunt în esență foarte asemănătoare. Energie termală pierde, de asemenea, o parte din sine în timpul transportului. De exemplu, prin izolarea conductelor, care nu poate fi perfectă. Astfel de pierderi sunt inevitabile, nu sunt eliminate complet, ci doar reduse prin îmbunătățirea izolației, înlocuirea conductelor cu altele mai avansate. Procesul necesită costuri materiale considerabile. În același timp, lucrările utile care vizează transportul energiei termice în sine nu sunt efectuate de astfel de pierderi. Transportul prin conducte se realizeaza datorita energiei consumate de statiile de pompare. În cazul spargerii și scurgerilor de conducte apa fierbinteîn exterior, termenul „pierderi” poate fi aplicat integral. Pierderile în transportul energiei electrice sunt de o natură ușor diferită. Ei se angajează muncă utilă. Ca și în exemplul cu apă, electricitatea nu poate „scurge” din fire.

Rețeaua electrică este un convertor și sistem de distribuție. Părțile sale sunt interconectate prin fire și cabluri. Pe sute și mii de kilometri care separă producătorul de energie și consumatorul, există sisteme de transformare și ramificare, care sunt dispozitive de comutare și conductori. Curentul care circulă în acești conductori este mișcarea ordonată a electronilor. Când se mișcă, se ciocnesc de obstacole ale structurii cristaline a substanței. Pentru a depăși această barieră, un electron trebuie să cheltuiască o anumită cantitate din el energie interna. Acesta din urmă se transformă în energie termică și dispare fără urmă în interior mediu inconjurator. Aceasta este „pierderea” de energie electrică.

Dar motiv declarat de-a lungul cărora apar nu este singurul. Pe o călătorie lungă, energia întâlnește un număr mare de dispozitive de comutare sub formă de demaroare, întrerupătoare, întrerupătoare și altele asemenea. Ele constau din contacte de putere care au o rezistență mai mare decât conductoarele omogene - fire sau cabluri. În timpul funcționării, are loc uzura contactelor, ca urmare, conductivitatea electrică se înrăutățește și, ca urmare, pierderea energiei electrice. Contactele din locurile în care există o conexiune prin cablu cu tot felul de dispozitive, dispozitive și sisteme sunt, de asemenea, importante în acest proces. În total, toate punctele de conectare reprezintă o cantitate semnificativă de pierderi de energie. Pierderile de energie pot fi exacerbate prin prevenirea și controlul prematur al secțiunilor rețelelor de energie. Un alt motiv pentru scurgerea de electricitate poate fi numit: indiferent cât de bine sunt izolate firele, o anumită parte a curentului ajunge în continuare la pământ.

În locurile cu izolații electrice învechite, pierderile sunt în mod natural agravate. Numărul acestora este afectat și de cât de supraîncărcat este echipamentul - substații de transformare, puncte de distribuție, cabluri și linii aeriene. Se poate concluziona că monitorizarea în timp util a stării echipamentului, repararea și înlocuirea necesară, respectarea cerințelor de funcționare reduc pierderile de energie. Creșterea numărului de pierderi este dovada unor probleme în rețea care necesită reechipare tehnică, îmbunătățire a metodelor și mijloacelor de operare.

Experții internaționali au stabilit că pierderile de energie în timpul transportului prin rețelele electrice sunt considerate adecvate dacă rata lor nu este mai mare de 4-5%. În cazul în care ajung la 10%, ar trebui să fie considerate maximul admis. LA tari diferite scorurile pot varia semnificativ. Depinde de principiile dezvoltării sistemului energetic. Factorii determinanți sunt orientarea către centralele mari și liniile electrice lungi sau centralele de putere redusă situate în centre de încărcare etc. În țări precum Germania și Japonia, rata pierderilor este de 4-5%. În ţările în care teritoriul este lung şi sistem energetic concentrat pe centrale puternice, cifra pierderilor se apropie de 10%. Norvegia și Canada sunt exemple în acest sens. Generarea de energie în fiecare țară este unică. Prin urmare, pentru a aplica indicatorii oricărei țări la Condițiile rusești complet inutil.

Situația din Rusia sugerează că nivelul pierderilor poate fi justificat doar prin calcule pentru anumite circuite și sarcini de rețea. Rata pierderilor este stabilită de Ministerul Energiei pentru fiecare companie de rețea separat. LA diferite regiuni aceste numere sunt diferite. Cifra medie pentru Rusia a fost de 10%. Importanța problemei crește în fiecare an. În acest sens, există mare treabă privind analiza pierderilor și reducerea acestora, sunt în curs de dezvoltare metode eficiente calcul. Astfel, AO-Energo a prezentat un întreg set de calcul al tuturor componentelor pierderilor în rețelele de toate categoriile. Acest complex a primit un certificat de conformitate, care a fost aprobat de CDU al UES din Rusia, Glavgosenergonadzor al Rusiei și Departamentul de rețele electrice al RAO ​​UES din Rusia. Stabilirea tarifelor la energia electrică depinde și de normele de pierderi în acest domeniu. Tarifele sunt reglementate de comisiile federale și regionale pentru energie. Organizațiile sunt obligate să justifice nivelul de pierdere de energie care este considerat adecvat pentru ele și să îl includă în tarife. Comisiile de energie, la rândul lor, analizează aceste justificări și fie le acceptă, fie le corectează. Liderul în ceea ce privește pierderea minimă de energie din țară este Republica Khakassia. Aici cifra este de 4%.

Prelegerea nr. 7

Pierderi de energie și electricitate în elementele rețelei

1. Pierderi de putere în elementele rețelei.

2. Calculul pierderilor de putere în liniile electrice.

3. Calculul pierderilor de putere în liniile de transport cu sarcină uniform distribuită.

4. Calculul pierderilor de putere la transformatoare.

5. Sarcini reduse și calculate ale consumatorilor.

6. Calculul pierderilor de energie electrică.

7. Măsuri pentru reducerea pierderilor de putere.

Pierderi de putere în elementele rețelei

Pentru o caracteristică cantitativă a funcționării elementelor rețelei electrice se iau în considerare modurile de funcționare ale acesteia. Modul de lucru- aceasta este o stare electrică constantă, care se caracterizează prin valorile curenților, tensiunilor, puterilor active, reactive și aparente.

Scopul principal al calculului modurilor este de a determina acești parametri, atât pentru a verifica admisibilitatea modurilor, cât și pentru a asigura eficiența funcționării elementelor de rețea.

Determinarea valorilor curenților în elementele rețelei și a tensiunilor în nodurile sale începe cu construirea unei imagini a distribuției puterii totale asupra elementului, adică cu determinarea puterilor la începutul și la sfârșitul fiecărui element. Acest model se numește distribuție a fluxului.

La calcularea puterii la începutul și la sfârșitul unui element de rețea electrică se iau în considerare pierderile de putere în rezistențele elementului și influența conductivităților acestuia.

Calculul pierderilor de putere în liniile electrice

Pierderile de putere activă în secțiunea PTL (vezi Fig. 7.1) se datorează rezistenței active a firelor și cablurilor, precum și imperfecțiunii izolației acestora. Puterea pierdută în rezistențele active ale unei linii de transport electric trifazate și cheltuită pentru încălzirea acesteia este determinată de formula:

https://pandia.ru/text/78/372/images/image002_165.gif" width="329 height=29" height="29">

unde Absorbție" href="/text/category/absorbtciya/" rel="bookmark">absorbție . Pierderile sunt calculate folosind formula:

Unde U

G– conductivitatea activă a LEP.

La proiectarea liniilor aeriene de transmisie a energiei electrice, pierderile de putere la coroană tind să fie reduse la zero prin alegerea unui astfel de diametru al firului atunci când posibilitatea unei corone este practic absentă.

Pierderile de putere reactivă în secțiunea PTL se datorează rezistențelor inductive ale firelor și cablurilor. Puterea reactivă pierdută într-o linie de transmisie trifazată este calculată în mod similar cu puterea pierdută în rezistențele active:

Puterea de încărcare a liniei de transmisie a energiei generată prin conducție capacitivă este calculată prin formula:

,

Unde U- tensiune liniară la începutul sau sfârșitul liniei de transport a energiei electrice;

B- conductivitatea reactivă a LEP.

Puterea de încărcare reduce sarcina reactivă a rețelei și, prin urmare, reduce pierderile de putere în ea.

Calculul pierderilor de putere în liniile de transport cu sarcină uniform distribuită

În rânduri rețele locale () consumatorii de aceeași putere pot fi localizați la aceeași distanță unul de celălalt (de exemplu,). Astfel de linii de transmisie se numesc linii cu o sarcină uniform distribuită (vezi Fig. 7.2).

Într-o linie de curent alternativ trifazat încărcată uniform cu o lungime L cu sarcina totală de curent eu densitatea de curent pe unitate de lungime va fi eu/L. Cu rezistență activă liniară r 0 pierderi de putere activă vor fi:

https://pandia.ru/text/78/372/images/image011_59.gif" width="279" height="108 src=">

Dacă sarcina ar fi concentrată la sfârșit, atunci pierderea de putere ar fi definită ca:

.

Comparând expresiile date, vedem că pierderile de putere în linia cu sarcină uniform distribuită sunt de 3 ori mai mici.

Calculul pierderilor de putere la transformatoare

Pierderile de putere activă și reactivă în transformatoare și autotransformatoare se împart în pierderi în oțel și pierderi în cupru (pierderi de sarcină). Pierderile în oțel sunt pierderi în conductanța transformatoarelor. Acestea depind de tensiunea aplicată. Pierderile de sarcină sunt pierderi în rezistența transformatoarelor. Ele depind de curentul de sarcină.

Pierderile de putere activă în oțelul transformatoarelor sunt pierderi datorate inversării magnetizării și curenților turbionari. Determinată de pierderile fără sarcină ale transformatorului, care sunt date în datele sale de pașaport.

Pierderile de putere reactivă în oțel sunt determinate de curentul fără sarcină al transformatorului, a cărui valoare procentuală este dată în datele sale de pașaport:

Pierderile de putere în înfășurările transformatorului pot fi determinate în două moduri:

După parametrii circuitului echivalent;

conform datelor pașaportului transformatorului.

Pierderile de putere în funcție de parametrii circuitului echivalent sunt determinate prin aceleași formule ca și pentru linia de transport:

,

Unde S– puterea de sarcină;

U– tensiunea de linie pe partea secundară a transformatorului.

Pentru un transformator sau autotransformator cu trei înfășurări, pierderile de cupru sunt definite ca suma pierderilor de putere ale fiecărei înfășurări.

Vom obține expresii pentru determinarea pierderilor de putere în funcție de datele pașaportului unui transformator cu două înfășurări.

Pierderile de scurtcircuit indicate pe plăcuța de identificare sunt determinate la curentul nominal al transformatorului

(7.1)

Pentru orice altă sarcină, pierderile în cuprul transformatorului sunt

(7.2)

Împărțind expresia (7.1) la (7.2), obținem

Unde găsim https://pandia.ru/text/78/372/images/image021_30.gif" width="149" height="52">

Dacă în expresia pentru calcul, înlocuiți expresia pentru determinarea reactanței transformatorului, atunci obținem:

Astfel, pierderea totală de putere într-un transformator cu două înfășurări este egală cu:

Dacă la o substaţie cu sarcină totală S functioneaza in paralel n transformatoare identice, apoi rezistențele lor echivalente în n de ori mai puțin și conductivitatea în n ori mai mult. Apoi,

Pentru n transformatoare identice cu trei înfășurări (autotransformatoare) care funcționează în paralel, pierderile de putere sunt calculate prin formulele:

Unde Sîn, S Cu, S n - respectiv puterea care trece prin înfăşurările tensiunilor superioare, medii şi inferioare ale transformatorului.

Sarcini reduse și calculate de consumatori

Circuitul echivalent calculat pentru o secțiune de rețea este o configurație destul de complexă, având în vedere schema completaînlocuirea liniilor de transport electric și a transformatoarelor. Pentru a simplifica schemele de proiectare a rețelelor cu o tensiune nominală de până la 220 kV inclusiv, este introdus conceptul de sarcini „reduse”, „de proiectare”.

Sarcina stației de consum redusă la partea de tensiune superioară este suma puterilor de sarcină specificate pe magistralele de joasă și medie tensiune și a pierderilor de putere în rezistențele și conductanțele transformatoarelor. Sarcina ES redusă la partea de tensiune superioară este suma capacităților generatorului minus sarcina zonei locale și pierderile de putere în rezistențele și conductanțele transformatoarelor.

Sarcina de proiectare a unei substații sau centralei electrice este definită ca suma algebrică a sarcinii reduse și jumătate din puterea de încărcare a liniei de transport electrice conectată la magistralele de tensiune superioară ale stației sau sursei de alimentare.

Puterile de încărcare sunt determinate înainte de calcularea modului în funcție de tensiunea nominală, și nu de tensiunea reală, ceea ce introduce o eroare complet acceptabilă în calcul.

Posibilitatea simplificării schemei de proiectare la utilizarea conceptelor de sarcini „reduse” și „calculate” este prezentată în fig. 7.3:

Calculul pierderilor de energie electrică

În timpul transmiterii energiei electrice, o parte din aceasta este cheltuită pentru încălzire, creând câmpuri electromagnetice și alte efecte. Această cheltuială se numește pierdere. În industria energiei electrice, termenul „pierderi” are un sens specific. Dacă în alte industrii, pierderile sunt asociate cu produse defecte, atunci pierderea energiei electrice este o cheltuială tehnologică pentru transportul acesteia.

Volumul pierderilor de energie electrică depinde de natura modificării sarcinii în perioada luată în considerare. De exemplu, într-o linie de transport de energie care funcționează cu o sarcină constantă, pierderile de putere în timp t se calculează după cum urmează:

unde https://pandia.ru/text/78/372/images/image035_17.gif" align="left" width="289" height="222 src=">Să presupunem că sarcina consumatorului în anul s-a schimbat conform următorul program(vezi figura 7.4). Apoi,

Integrala este de fapt aria mărginită de graficul modificării pătratului curentului. Astfel, pierderea de electricitate activă este proporțională cu aria curbei de sarcină anuală pătratică.

Deoarece tensiunea de pe barele colectoare ale receptorului de putere se modifică ușor, valoarea acesteia poate fi considerată neschimbată. Înlocuirea integralei cu suma ariilor dreptunghiurilor cu pasul Δ ti, primim:

Pierderile de energie electrică în transformatoare pentru un program de sarcină dat atunci când se utilizează datele sale pașaport sunt calculate prin formulele:

pentru două înfăşurări

pentru transformatoare cu trei înfăşurări (autotransformatoare)

https://pandia.ru/text/78/372/images/image041_16.gif" width="412" height="52">,

unde https://pandia.ru/text/78/372/images/image043_12.gif" width="148" height="48">

Pentru curbele de sarcină tipice, valoarea τm determinată de valoarea cunoscută Tm:

(7.3)

În conformitate cu această metodă, pierderile de putere în elementele rețelei sunt calculate prin formulele:

în liniile electrice

în transformatoare cu două înfăşurări

https://pandia.ru/text/78/372/images/image047_11.gif" width="604" height="52">

Valoare τm in se calculează prin formula (7.3) cu valoarea Tmîn, a cărui valoare este determinată ca medie ponderată:

Cantitatea τm pentru o linie de transport de energie care alimentează mai mulți consumatori.

Măsuri pentru reducerea pierderilor de putere

Pierderile de putere și energie electrică ating valori semnificative și sunt unul dintre principalii factori care afectează eficiența rețelelor. Valoarea acestora este reglementată prin decretele Comitetului Național pentru Reglementarea Energiei Electrice (NERC) în rețelele cu tensiune de până la 35 kV și în rețelele cu tensiuni de 35 kV și peste.

Majoritatea pierderilor de energie electrică (60 - 70%) au loc în rețelele cu o tensiune de 6 - 10 kV. Prin urmare, următoarele măsuri se aplică rețelelor cu aceste tensiuni și receptoarelor electrice:

Utilizarea unui nivel de tensiune mai mare (10 kV în loc de 6 kV);

· Creșterea nivelului de tensiune în rețea prin utilizarea dispozitivelor de reglare a tensiunii;

reglarea fluxurilor de putere activă și reactivă în legături separate ale rețelei;

· utilizarea unor circuite de alimentare raționale pentru consumatori, care permit încărcarea mai economică a liniilor de transport și transformatoarelor;

Raționalizarea instalațiilor energetice ale întreprinderilor - îmbunătățire cosφ, alegerea potrivita puterea și sarcina motoarelor electrice.

Un transformator este un dispozitiv care este conceput pentru a converti energia electrică a rețelei. Această instalație are două sau mai multe înfășurări. În timpul activității lor, transformatoarele pot converti frecvența și tensiunea curentului, precum și numărul de faze ale rețelei.

În timpul îndeplinirii funcțiilor specificate, se observă pierderi de putere în transformator. Acestea afectează cantitatea inițială de electricitate pe care dispozitivul o produce la ieșire. Care sunt pierderile și randamentul transformatorului, vor fi discutate în continuare.

Dispozitiv

Transformatorul este un dispozitiv static. Functioneaza cu energie electrica. Nu există părți mobile în design. Prin urmare, este exclusă o creștere a costurilor cu energia electrică din motive mecanice.

În timpul funcționării echipamentelor electrice, costurile cu energia electrică cresc în timpul orelor nelucrătoare. Acest lucru se datorează creșterii pierderilor active fără sarcină în oțel. În același timp, are loc o scădere a sarcinii nominale cu o creștere a energiei de tip reactiv. Pierderile de energie care sunt determinate în transformator se referă la puterea activă. Ele apar în acționarea magnetică, pe înfășurări și alte componente ale unității.

Conceptul de pierderi

În timpul funcționării instalației, o parte din energie este furnizată circuitului primar. Se risipește în sistem. Prin urmare, puterea de intrare la sarcină este determinată la un nivel inferior. Diferența este reducerea totală a puterii în transformator.

Există două tipuri de motive din cauza cărora există o creștere a consumului de energie al echipamentelor. Sunt influențați diverși factori. Ele sunt împărțite în următoarele tipuri:

1. Magnetic.
2. Electric.

Acestea trebuie înțelese pentru a putea reduce pierderile electrice în transformatorul de putere.

Pierderi magnetice

În primul caz, pierderile din oțelul unității magnetice constau în curenți turbionari și histerezis. Ele sunt direct proporționale cu masa miezului și cu inducția sa magnetică. Fierul de călcat însuși, din care este făcută acționarea magnetică, afectează această caracteristică. Prin urmare, miezul este realizat din oțel electric. Plăcile sunt făcute subțiri. Între ele se află un strat de izolație.

De asemenea, frecvența curentului afectează reducerea puterii dispozitivului transformator. Odată cu creșterea ei, crește și pierderile magnetice. Acest indicator nu este afectat de modificările încărcăturii dispozitivului.

Pierderi electrice

Reducerea puterii poate fi determinată în înfășurări atunci când sunt încălzite de curent. În rețele, astfel de costuri reprezintă 4-7% din total energie consumată. Ele depind de mai mulți factori. Acestea includ:

Configurarea rețelelor interne, lungimea acestora și dimensiunea secțiunii.

Mod de operare.

Factorul de putere mediu ponderat al sistemului.

Amplasarea dispozitivelor de compensare.

Pierderile de putere în transformatoare sunt o valoare variabilă. Este afectat de pătratul curentului din circuite.

Metoda de calcul

Pierderile în transformatoare pot fi calculate după o anumită metodă. Pentru a face acest lucru, va trebui să obțineți o serie de caracteristici inițiale ale transformatorului. Tehnica prezentată mai jos se aplică soiurilor cu două înfășurări. Pentru măsurători, va trebui să obțineți următoarele date:

• Puterea nominală a sistemului (NM).
• Pierderi determinate la ralanti (XX) și sarcina nominală.
• Pierderea scurtcircuitului (PKZ).
• Cantitatea de energie consumată pentru o anumită perioadă de timp (PE).
• Numărul total de ore lucrate pe lună (trimestru) (OCH).
• Numărul de ore lucrate la nivelul sarcinii nominale (LF).

După ce au primit aceste date, măsurați factorul de putere (unghiul cos φ). Dacă în sistem nu există un contor de putere reactivă, se ia în considerare compensarea lui tg φ. Pentru a face acest lucru, se măsoară tangenta de pierderi dielectrice. Această valoare este convertită în factor de putere.

Formula de calcul

Factorul de sarcină din metodologia prezentată va fi determinat prin următoarea formulă:

K \u003d Ea / NM * OCH * cos φ, unde Ea este cantitatea de electricitate activă.

Ce pierderi apar în transformator în timpul perioadei de încărcare pot fi calculate folosind metodologia stabilită. Pentru aceasta se aplică formula:

P \u003d XX * OCH * PKZ * K² * LF.

Calcul pentru transformatoare cu trei înfăşurări

Metodologia prezentată mai sus este utilizată pentru a evalua performanța transformatoarelor cu două înfășurări. Pentru echipamentele cu trei circuite, este necesar să se țină cont de un număr de date. Acestea sunt indicate de producător în pașaport.

Calculul include puterea nominală a fiecărui circuit, precum și pierderile în scurtcircuit ale acestora. În acest caz, calculul se va face după următoarea formulă:

E \u003d ESN + ENN, unde E este cantitatea reală de electricitate care a trecut prin toate circuitele; ESS - puterea electrică a circuitului de medie tensiune; ENN - electricitate de joasă tensiune.

Exemplu de calcul

Pentru a facilita înțelegerea metodologiei prezentate, ar trebui să luați în considerare calculul pentru exemplu concret. De exemplu, este necesar să se determine creșterea consumului de energie într-un transformator de putere de 630 kVA. Datele inițiale sunt mai ușor de prezentat sub formă de tabel.

Desemnare	Decriptare	Sens
HH	Tensiune nominală, kV	6
Ea	Energia electrică activă consumată pe lună, kWh	37106
NM	Putere nominală, kVA	630
PKZ	Pierderi la scurtcircuit la transformator, kW	7,6
XX	Pierderi în gol, kW	1,31
OC	Numărul de ore lucrate sub sarcină, h	720
cos phi	Factor de putere	0,9

Pe baza datelor obținute se poate face un calcul. Rezultatul măsurătorii va fi următorul:

P = 0,38 kWh

Pierderea procentuală este de 0,001. Numărul lor total este de 0,492%.

Măsurarea eficienței

La calcularea pierderilor, se determină și indicatorul acțiune utilă. Arată raportul dintre puterea de tip activ la intrare și la ieșire. Acest indicator este calculat pentru un sistem închis folosind următoarea formulă:

Eficiență = M1 / ​​​​M2, unde M1 și M2 sunt puterea activă a transformatorului, determinată de măsurarea pe circuitul de intrare și de ieșire.

Cifra de ieșire se calculează prin înmulțirea puterii nominale a instalației cu factorul de putere (cosinusul unghiului j pătrat). Este luată în considerare în formula de mai sus.

În transformatoarele de 630 kVA, 1000 kVA și alte dispozitive puternice, indicatorul poate fi 0,98 sau chiar 0,99. Arată cât de eficientă este unitatea. Cu cât eficiența este mai mare, cu atât se consumă mai economic electricitate. În acest caz, costul energiei electrice în timpul funcționării echipamentului va fi minim.

Având în vedere metodologia de calcul a pierderilor de putere ale unui transformator, scurtcircuit și mersul în gol, este posibil să se determine eficiența echipamentului, precum și eficiența acestuia. Metoda de calcul presupune utilizarea unui calculator special sau efectuarea de calcule într-un program special de calculator.

Procesul de transfer al energiei electrice nu ne-a surprins de mult timp. Electricitatea a devenit atât de ferm stabilită în viața noastră încât este aproape imposibil pentru cei mai mulți dintre noi să ne imaginăm o situație în care nu există. În ultimele decenii, s-au pus milioane de kilometri de fire. Costul punerii în funcțiune și al funcționării lor este de trilioane de ruble. Dar de ce să construiți linii de transport extinse când puteți instala un generator pentru fiecare consumator? Există o relație între lungimea liniei de transport și calitatea energiei electrice transmise? Voi încerca să răspund la aceste întrebări și la alte întrebări.

Fire și generatoare

Susținătorii generației distribuite consideră că viitorul energiei constă în utilizarea dispozitivelor mici de generare de către fiecare consumator. Ai putea crede că suporturile liniei de transmisie atât de familiare ne trăiesc ultimele zile. Voi încerca să susțin „bătrânele” liniilor electrice și să consider avantajele pe care le primește sistemul energetic în timpul construcției liniilor lungi de transport.

În primul rând, transportul energiei electrice concurează direct cu transportul combustibilului prin calea ferata, conducte de petrol și gaze. Cu îndepărtarea sau absența lor, construcția de linii electrice este singura soluție optimă pentru alimentare.

În al doilea rând, în inginerie electrică este dat mare atentie rezervare de putere. Conform regulilor de proiectare a sistemelor de alimentare, rezerva trebuie să asigure funcționarea sistemului de alimentare în cazul pierderii oricăruia dintre elementele acestuia. Acum acest principiu se numește „N-1”. Pentru două sisteme izolate, rezerva totală va fi mai mare decât pentru sistemele conectate, iar o rezervă mai mică înseamnă mai puțini bani cheltuiți pe echipamente electrice scumpe.

În al treilea rând, economiile sunt realizate printr-o mai bună gestionare a resurselor energetice. Centralele nucleare, hidrocentralele (cu excepția producției mici), din motive evidente, sunt adesea situate la distanță de marile orașeşi aşezări. Fără liniile de transmisie a energiei, „atomul pașnic” și energia hidroelectrică nu ar fi fost folosite în scopul propus. Un sistem de alimentare extins vă permite, de asemenea, să optimizați încărcarea altor tipuri de centrale electrice. Cheia optimizării este gestionarea cozii de descărcare. În primul rând, se încarcă centralele cu producție mai ieftină de fiecare kWh, apoi centralele cu altele mai scumpe. Nu uitați de fusurile orare! Când consumul de energie atinge vârful la Moscova, această cifră nu este mare în Yakutsk. Prin furnizarea de energie electrică ieftină în diferite zone orare, stabilizăm sarcina generatoarelor și minimizăm costul de producere a energiei electrice.

Nu uitați de consumatorul final - cu atât avem mai multe oportunități de a-i livra energie electrică din diferite surse mai putin probabil că într-o zi alimentarea cu energie electrică va fi întreruptă.

Dezavantajele construirii unei rețele electrice extinse includ: controlul complex al expedierii, sarcina dificilă de control și funcționare automată protecția releului, apariția necesității de control și reglare suplimentară a frecvenței puterii transmise.

Cu toate acestea, aceste neajunsuri nu pot fi compensate efect pozitiv de la construirea unui sistem energetic extins. Dezvoltare sisteme moderne controlul de urgență și tehnologiile informatice simplifică treptat procesul de control al dispecerării și măresc fiabilitatea rețelelor de alimentare.

Constanta sau variabila?

Există două abordări fundamentale pentru transmiterea energiei electrice - utilizarea curentului alternativ sau continuu. Fără a intra în detalii, observăm că pentru distanțe scurte este mult mai eficient să folosești curent alternativ. Dar atunci când se transmite energie electrică pe distanțe mai mari de 300 km, caracterul practic al utilizării curentului alternativ nu mai este atât de evidentă.

Acest lucru se datorează în primul rând caracteristicilor undei unde electromagnetice transmise. Pentru o frecvență de 50 Hz, lungimea de undă este de aproximativ 6000 km. Rezultă că, în funcție de lungimea liniei de transmisie, există limitări fizice ale puterii transmise. Puterea maximă poate fi transmisă la lungimi de linii de transmisie de ordinul a 3000 km, adică jumătate din lungimea undei transmise. Apropo, aceeași cantitate de putere este transmisă prin linii electrice cu o lungime de 10 ori mai mică. Cu alte dimensiuni de linie, cantitatea de putere poate atinge doar jumătate din această valoare.

În 1968, un experiment unic și până acum singurul din lume a fost efectuat în URSS pentru a transfera puterea pe o distanță de 2858 km. O schemă de transmisie a fost asamblată artificial, inclusiv secțiunile Volgograd-Moscova-Kuibyshev (acum Samara)-Chelyabinsk-Sverdlovsk (acum Ekaterinburg) la o tensiune de 500 kV. Studiile teoretice ale liniilor lungi au fost confirmate experimental.

Printre deținătorii recordului în ceea ce privește lungimea, se poate evidenția o linie de transport a energiei electrice amplasată în China la 2.200 km de la provincia estică Hami până la orașul Zhengzhou (capitala provinciei Henan). De menționat că punerea sa în funcțiune completă este programată pentru 2014.

De asemenea, nu uitați de tensiunea liniilor. De la școală suntem familiarizați cu legea Joule-Lenz P=I? R, care postulează că pierderea de energie electrică depinde de valoarea curentului electric din fir și de materialul din care este realizat. Puterea transmisă prin liniile electrice este produsul dintre curent și tensiune. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât curentul din fir este mai mic și astfel nivelul pierderilor de energie electrică în timpul transmisiei este mai scăzut. De aici și consecința: dacă dorim să transmitem energie electrică pe distanțe mari, este necesar să alegem cea mai mare tensiune posibilă.

Când se utilizează curent alternativ în liniile de transmisie extinse, apar o serie de probleme tehnologice. problema principala asociate cu parametrii reactivi ai liniilor electrice. Rezistența capacitivă și inductivă a firelor au un impact semnificativ asupra pierderilor de tensiune și putere în timpul transmisiei, devine necesară menținerea nivelului de tensiune la nivelul corespunzător și compensarea componentei reactive, ceea ce crește semnificativ costul de așezare a unui kilometru de sârmă. Tensiunea înaltă forțează utilizarea mai multor ghirlande de izolație și, de asemenea, impune o limită asupra secțiunii transversale a firului. Toate împreună măresc greutatea totală a întregii structuri și implică necesitatea utilizării unor turnuri de transmisie a puterii mai stabile și mai complexe.

Aceste probleme pot fi evitate prin utilizarea liniilor DC. Firele utilizate în liniile de curent continuu sunt mai ieftine și durează mai mult în funcționare datorită absenței descărcărilor parțiale în izolație. Parametrii de transmisie reactivă nu au un impact semnificativ asupra pierderilor. Cel mai eficient este să transferați puterea de la generatoare prin linii de curent continuu, deoarece este posibil să selectați viteza optimă de rotație a rotorului generatorului, ceea ce crește eficiența utilizării acestuia. Dezavantajele utilizării liniilor DC sunt preț mare redresoare, invertoare și diverse filtre pentru a compensa inevitabilele armonici mai mari la conversia AC în DC.

Dar cu cât lungimea liniei de alimentare este mai mare, cu atât este mai eficientă utilizarea liniilor de curent continuu. Există o anumită lungime critică a liniei de transport, ceea ce ne permite să evaluăm fezabilitatea utilizării curentului continuu, toate celelalte lucruri fiind egale. Potrivit cercetătorilor americani, pentru liniile de cablu, efectul este vizibil la lungimi de peste 80 km, dar această valoare scade constant odată cu dezvoltarea tehnologiilor și reducerea costului componentelor necesare.

Cea mai lungă linie de curent continuu din lume se află din nou în China. Leagă barajul Xiangjiaba cu Shanghai. Lungimea sa este de aproape 2000 km la o tensiune de 800 kV. Destul de multe linii DC sunt situate în Europa. În Rusia, putem distinge separat legătura DC Vyborg care leagă Rusia și Finlanda și linia DC de înaltă tensiune Volgograd-Donbass cu o lungime de aproape 500 km și o tensiune de 400 kV.

fire reci

Fundamental noua abordare la transmiterea energiei electrice se deschide fenomenul de supraconductivitate. Amintiți-vă că pierderea de energie electrică în fir depinde, pe lângă tensiune, și de materialul firului. Materialele supraconductoare au rezistență aproape nulă, ceea ce permite teoretic transmiterea energiei electrice fără pierderi pe distanțe mari. Dezavantajul utilizării acestei tehnologii este nevoia de răcire constantă a liniei, ceea ce duce uneori la faptul că costul sistemului de răcire depășește semnificativ pierderea de energie electrică atunci când se utilizează un material convențional nesuperconductor. Un design tipic al unei astfel de linii de transmisie a energiei este format din mai multe circuite: un fir, care este închis într-o carcasă cu heliu lichid, înconjurându-le cu o carcasă din nitrogen lichidși mai puțin exotică izolație termică la exterior. Proiectarea unor astfel de linii se realizează zilnic, dar nu ajunge întotdeauna la implementare practică. Cel mai de succes proiect poate fi considerat linia construită de American Superconductor la New York, iar cel mai ambițios proiect este linia de transport din Coreea, cu o lungime de aproximativ 3000 km.

La revedere fire!

Ideile de a nu folosi fire deloc pentru transmiterea energiei electrice au apărut cu mult timp în urmă. Nu pot ei să inspire experimentele conduse de Nikola Tesla la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea? Potrivit contemporanilor săi, în 1899, în Colorado Springs, Tesla a reușit să facă două sute de becuri să se aprindă fără a folosi cabluri. Din păcate, aproape că nu există înregistrări ale muncii sale, și să se repete succese similare putea doar o sută de ani mai târziu. Tehnologia WiTricity, dezvoltată de profesorul MIT Marin Soljacic, permite transmiterea energiei electrice fără utilizarea firelor. Ideea este de a sincroniza generatorul și receptorul. Când se atinge rezonanța, câmpul magnetic alternant excitat de emițător în receptor este transformat într-un curent electric. În 2007, un experiment a fost realizat cu succes pe o astfel de transmisie a energiei electrice pe o distanță de câțiva metri.

Din păcate, nivelul actual de dezvoltare tehnologică nu permite utilizarea eficientă a materialelor supraconductoare și a tehnologiei de transmitere fără fir a energiei electrice. Liniile de transport electric în forma lor obișnuită vor decora câmpurile și periferiile orașelor pentru o lungă perioadă de timp, dar chiar și ele utilizarea corectă permite aducerea de beneficii semnificative pentru dezvoltarea întregului sector energetic mondial.

Pierderea energiei umane și acumularea acesteia este un proces constant. Și tu, dragă cititor, trebuie să știi cum să păstrezi echilibrul energiei tale interne și să elimini în mod corespunzător. De ce avem nevoie de energie, am scris în articol

Ne putem crește constant energia căi diferite. Și există destul de multe metode. Dar, dacă umpleți un recipient cu apă în care sunt găuri, atunci acest recipient nu va fi umplut niciodată, pentru că. va exista o scurgere constantă de apă din aceste găuri.

Așa este și cu energia noastră. Până nu înțelegem și știm de unde vine scurgerea, nu vom putea crește nivelul de energie.
În procesul de observare și realizare a aplicării forțelor tale sau a risipei acestora, înveți să captezi scurgerile de energie și să le oprești.

Și așa, cum are loc pierderea energiei umane:

• Invidia, gelozia, răutatea, iritația, ura și mânia,
• Înlocuirea conștiinței individuale de către public
• Temeri de a evita ceea ce nu vrei
• Vizualizarea informațiilor negative
• Sentimente de vinovăție și regret pentru ceea ce s-a făcut
• Griji și îngrijorări legate de bani
• Încercarea de a fi acceptat în societate sau dorința excesivă de a fi pe plac
• Minciuni și încercări de a ascunde aceste minciuni
• Droguri, alcool
• Boli
• Retrăirea constantă a evenimentelor trecute

1. Cel mai mare consumator al energiei tale esti tu insuti.
Acestea sunt dispute cu tine despre ce este posibil și ce nu, îndoieli constante, reacția ta la ceea ce vor spune alții și multe altele...

Nu te teroriza! Fă doar ceea ce crezi că este corect și important pentru tine. Vocile din interiorul tău se vor potoli treptat, iar criticii din afară se vor calma și ei. Nu vei mai depinde de ei. La urma urmei, viața depinde de tine.

Succesul în viața ta este rezultatul tău pe care îl obții, iar greșelile tale sunt și rezultatul tău. Nu vei obține niciodată niciun rezultat dacă nu încerci. Și la sfârșitul vieții, vei da vina pe toți consilierii, pe toți binevoitorii, în afară de tine, dacă nu înveți să-ți alegi propriile decizii. De acum înainte, îți alegi singur drumul.

Scrie o constituție pentru independența ta și ține-te de ea. Fă acțiuni non-standard, chiar dacă cuiva par o nebunie, dar permite-ți să fii cine ești cu adevărat și fără să te uiți înapoi, păstrându-ți în același timp integritatea.

Îmi place foarte mult această expresie:
Dansează ca și cum nimeni nu te poate vedea, Cântă ca și cum nimeni nu te aude, Iubește ca și cum nimeni nu te-ar fi rănit vreodată, Trăiește ca raiul pe pământ!

2. Scoateți „focurile de atenție”.
Dacă o persoană nu știe cum să-și controleze atenția, aceasta duce la pierderi de energie. Care sunt focarele?
Acesta este tot ceea ce nu vă permite să vă relaxați sau să vă concentrați.

Ce ar putea fi? De exemplu, au parcat mașina într-un loc unde poți fi amendat. Te vei gândi constant la asta și nu te vei putea concentra pe ceva foarte important. Sau, plecând în vacanță - închideți robinetele generale cu apă.

Delegați controlul asupra oricăror acțiuni cuiva care o poate face și nu va trebui să vă amintiți constant ceva și să-l păstrați în cap. Dezvoltă în tine obiceiul de a organiza lucrurile cu un minim de „focare de atenție” și vei putea face mult mai multe lucruri datorită redistribuirii energiei.

Sau, de exemplu, dacă acorzi prea multă atenție ceva sau cuiva care te enervează, te enervează. De exemplu, discutând cu cineva, măcinat toate acestea din nou și din nou, există o pierdere foarte puternică de energie, pentru că. Îți concentrezi atenția asupra ei și te enervezi. Vă revărsați energia emoțională. În schimb, ar putea fi direcționați spre rezolvarea sarcinilor lor mai importante.

Confucius a spus asta despre asta:
Nu este înfricoșător că ai fost înșelat, jefuit sau calomniat, ci că te gândești constant la asta și îți amintești.

Energia este acolo unde ne aflăm atenția.
Suntem prost în a ne gestiona atenția. Creierul primește în mod constant tone de informații utile sau inutile și suntem constant distrași de ceva. Atenția noastră rătăcește fără efort. Și este foarte greu să te concentrezi.

3.Comunicare cu oameni negativi
Schimbați-vă mediul. Căutați pozitiv și oameni de succes, cei care te susțin și comunică cu ei. Limitați comunicarea cu oamenii negativi, nu mai vorbiți despre „totul este rău” și „nimic nu va funcționa”. Acesta este un consum mare de energie. Încercați să gândiți pozitiv. Întotdeauna există ceva bun în fiecare situație, trebuie doar să-l găsești.

Cu cine comunici este o reflectare a cine ești cu adevărat.
A învăța să crezi în ceea ce crezi că este corect și să nu te îndoiești de calea ta este primul pas către eliberarea uraganului tău interior de energie.

4. Perfecționismul
Aceasta este o măsură supraestimată a sinelui și a celorlalți. Nu pierde prea mult timp cu detalii fără sens.
Perfecționismul include:
-excesiv standarde inalte(conduce la o scădere puternică a satisfacției cu rezultatele activităților lor);
-concentrarea asupra greșelilor și looping-ului, care împiedică progresul în continuare;
-dubii cu privire la calitatea desfasurarii activitatilor;
- susceptibilitate la așteptări mari;
- susceptibilitate la critici;
-dezechilibru în evaluarea sinelui și a celorlalți.

Perfecționismul împiedică obținerea de rezultate. Din cauza dorinței de a face totul de unul singur cel mai bun mod, multi talentati si oameni desteptiîncercând să facă totul perfect și să nu obțină nimic în viață.

Din cauza perfecționismului, există o pierdere puternică a energiei umane. Nu ne putem permite să încetinim din cauza obiceiului de a aduce totul la perfecțiune, pentru că perfecțiunea este un lucru subiectiv și a petrece mult timp pe ea nu este în orice caz rezonabil.

5. Furia
Nu mai acorda atenția, banii, timpul tuturor în dreapta și în stânga. Nu ne lăsa să stăm pe gâtul tău, justificând-o cu milă și valori morale impuse ție.
Furia nu trebuie să fie evacuată.

Furia este un indicator clar al momentului în care subconștientul îți semnalează că nu faci ceea ce vrei. Și pe acest semnal, puteți lua o decizie: dați energia acestei furii pentru a continua să nu faceți nimic, sau luați o decizie și începeți să faceți. Uneori trebuie să fii supărat pe tine însuți. Aceasta este o sursă pentru o creștere a energiei, dar pentru acțiune. Doar nu folosi mânia pentru a te acuza pe tine și pe alții de toate păcatele de moarte și eșecurile tale.

6. Resentimente și nemulțumire.
Odată am fost învățat unul tehnică importantă. Adevărat, la vremea aceea nu bănuiam că aceasta este una dintre tehnicile de prevenire a scurgerilor de energie. Nu acumula resentimente, chiar dacă ți se pare că sunt meschine sau nu semnificative, exprimă-te și discută mereu. Pune cărțile pe masă. La oameni diferiti percepția emoțională poate fi diferit. Și ceea ce pentru o persoană pare a fi o prostie, pentru altul poate părea
foarte important. Sau vice versa.

De atunci, am luat-o ca pe o regulă de comunicare cu oamenii. Datorită acestei reguli, senzații precum o piatră pe inimă sau un vierme care devorează dintr-o nutrie îmi sunt aproape necunoscute astăzi. Dar aceștia sunt risipitori colosali de energie.

Curățați relațiile. Dacă îți dorești de mult să spui ceva cuiva, discută. Îmbunătățește relația, face comunicarea mai ușoară și îți ia o grămadă de cărămizi de pe inimă. Și, de asemenea, există căi de ieșire din situație către o înțelegere și o soluție comună a problemei.

7. Învață să ierți și să ceri iertare.
Astfel, vei bloca cel mai puternic canal pentru scurgerea energiei tale.
Veți simți o astfel de ușurare, de parcă v-ar fi scăpat o geantă grea de pe umeri!

Și așa, am dat exemple ale principalelor scurgeri de energie.

Pentru a rezuma, cum puteți preveni pierderea energiei umane:

Înainte de a pompa energie, învață cum să gestionezi eficient ceea ce ai. Îndepărtați distracția, scurgerile de dopuri, îndepărtați saboții. Începeți să stăpâniți managementul energiei cu prevenirea, ca să spunem așa, „intensității energetice”. Muncă mare, dar plină de satisfacții. Chiar și micile succese de-a lungul drumului îți vor reveni imediat de o sută de ori.

P.S. Poate că știți cum altfel se produce pierderea energiei umane, voi fi bucuros pentru comentariile și completările voastre. Și nu uitați să faceți clic pe butoanele sociale. Rețele dacă găsești acest articol util pentru prietenii tăi.