33 УДК 621.311 УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ЕЕ ТРАНСПОРТИРОВКУ Канд. техн. наук, доц. ПАВЛОВЕЦ В. В. Белорусский национальный технический университет 34 Потери электроэнергии в сетях электроснабжения относятся на издерж- ки тех предприятий, на балансе которых находятся эти сети. В случае установки средств расчетного учета электрической энергии не на границе балансовой принадлежности электрической сети технологический расход электроэнергии на ее транспортировку на участке от границы до места установки измерительных приборов средств расчетного учета (трансфор- маторов тока либо электросчетчиков в случае их прямого включения в схему измерений) относится на счет потребителя (абонента), на балансе которого находится указанный участок электрической сети. Если по дан- ному участку электрической сети осуществляется питание нескольких по- требителей, то возникает сложность определения доли каждого потребите- ля в общем количестве величины технологического расхода электроэнер- гии на ее транспортировку. 33 Расчет величины технологического расхода электроэнергии на ее транс- портировку (ТРЭТ) в любом последовательном элементе сети электро- снабжения потребителя в общем случае производится по формуле [1] 2 2 а р 3 а 2 п н 10 ,п хх А А А Т Р Rd Т U −+∆ = ∆ + ⋅ кВт·ч, (1) где Тn – число часов работы элемента сети (трансформатора, кабельной или воздушной линии) за расчетный месяц (январь, март, май, июль, ав- густ, октябрь, декабрь – 744 ч; апрель, июнь, сентябрь, ноябрь – 720 ч; февраль – 672 либо 696 (для високосного года) ч; ∆Рхх – измеренное (пас- портное, справочное) значение потерь активной мощности в элементе сети в режиме холостого хода; Аа, Ар – пропуски активной и реактивной энер- гии за расчетный месяц; R – активное сопротивление элемента сети (воз- душной, кабельной линии или силового трансформатора); d – коэффици- ент формы графика продолжительности нагрузки, который равен [2]: 1,330 – для предприятий, работающих в одну смену; 1,271 – то же в две смены; 1,107 – то же в три смены; 1,002 – для непрерывного производства; Uн – номинальное напряжение обмотки высшего напряжения трансформатора или линии, кВ. По сути дела ∆Рхх воздушной или кабельной линии для большинства потребителей близко к нулю. В данной статье предлагается упрощенный расчет величины ТРЭТ. Преобразуем выражение (1) к 3 3 2 2 а a p2 2 н н 10 10 ,п хх п п Rd Rd А Т Р A A Т U Т U − −⋅ ∆ = ∆ + + кВт⋅ч, (2) и далее 2 2 а a p ,п ххА Т Р A K A K∆ = ∆ + + кВт⋅ч, (3) где 3 2 н 10 . п Rd K Т U −⋅ = (4) Если через элемент сети проходят пропуски активной и реактивной энергии от нескольких потребителей, то: а a1 ; n iА A=∑ p p1 ,n iА A=∑ где i = 1 – n, n – количество потребителей. Доля ТРЭТ каждого потребителя в данном элементе сети будет пропор- циональна отношению потребленной им электроэнергии к сумме пропус- ков электроэнергии в данном элементе сети от всех потребителей: 34 p2 2a a а a p a a p ii i i п хх AA A А Т Р A K A K A A A ∆ = ∆ + + (5) или a а a a p p a .ii п хх i i A А Т Р A A K A A K A ∆ = ∆ + + (6) Для большинства мелких потребителей информацию о месячном по- треблении реактивной энергии Ар по показаниям средств расчетного (тех- нического) учета реактивной электрической энергии получить невозможно. В этом случае величина Ар определяется по формуле Ар = Аа ⋅ 0,3288, квар⋅ч, (7) где Аа – потребление активной энергии, определяемое по средству расчет- ного учета электрической энергии; 0,3288 – средневзвешенный коэффици- ент реактивной мощности (tgφсв), соответствующий cosφсв = 0,95. Тогда a а a a a 1,1081 ,ii п хх i A А Т Р A A K A ∆ = ∆ + ⋅ (8) а для кабельных и воздушных линий, где потери холостого хода незначи- тельны: а a a1,1081 .i iА A A K∆ = ⋅ (9) Общая величина ТРЭТ каждого потребителя будет определяться как сумма его ТРЭТ на каждом из последовательных элементов сети электро- снабжения. Пример 1. Рассчитать суммарные величины ТРЭТ для абонента 1 с круглосуточным режимом работы за май 2008 г., через сети которого пи- таются электроприемники энергоснабжающей организации. Сеть имеет согласно схеме силовой трансформатор абонента 1 мощностью 630 кВ⋅А, напряжением 10 кВ, от которого отходят линии, питающие электроприем- ники абонента 1 и абонентов энергоснабжающей организации. Рис. 1 Потребление активной энергии за май 2008 г.: Аа1 = 100000 кВт⋅ч, по данным расчетного учета абонента 1; Ааэ = 150000 кВт⋅ч, по данным рас- четного учета абонентов электроснабжающей организации; Тп = 744 ч; d = = 1,002 – для непрерывного производства. Для трансформатора Т1 ТМ-630/10: ∆PxxТ1 = 1,55 кВт; ∆QxxТ1 = 12,6 квар; RТ1 = 2,2 Ом; ХТ1 = 9,6 Ом. Т1 630 кВ⋅А 10 0,4 0,4 A1 Aэ 0,4 35 I. Точный расчет. Для абонента 1 пропуск реактивной энергии через трансформатор Т1 Ар1 = Аа1 ⋅ 0,3288 = 100000 ⋅ 0,3288 = 32880 квар·ч. Для абонентов энергоснабжающей организации пропуск реактивной энергии через трансформатор Т1 рэ аэ 0,3288 150000 0,3288 49320А А= ⋅ = ⋅ = квар·ч. Суммарный пропуск электрической энергии через трансформатор Т1: аТ1 а э 100000 150000 250000А А А= + = + = кВт·ч; рТ1 р1 рэ 32880 49320 82200А А А= + = + = квар·ч. Величина ТРЭТ в трансформаторе Т1 2 2 аТ1 рТ1 3 аТ1 1 Т12 н 10п ххТ п А А А Т Р R d Т U −+∆ = ∆ + ⋅ = 2 2 3 2 250000 82200 744 1,55 2,2 1,002 10 3205,2 744 10 −+= ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ кВт·ч. Величина ТРЭТ в трансформаторе Т1, относимая на абонента 1: а1 а1Т1 аТ1 аТ1 100000 3205,2 1282,1 250000 А А А А ∆ = ∆ = ⋅ = кВт·ч. Величина ТРЭТ в трансформаторе Т1, относимая на абонентов энерго- снабжающей организации: аэ аэТ1 аТ1 аТ1 150000 3205,2 1923,1 250000 А А А А ∆ = ∆ = ⋅ = кВт·ч. II. Упрощенный расчет: а1 100000А = кВт·ч; аэ 150000А = кВт·ч; а 250000А = кВт·ч; 3 3 9 2 2 н 10 2,2 1,002 10 29,63 10 . 744 10п Rd K Т U − − −⋅ ⋅ ⋅= = = ⋅ ⋅ Величина ТРЭТ в трансформаторе Т1, относимая на абонента 1: a1 a1T1 a1 a a 100000 1,1081 744 1,55 250000n xx A A T P A A K A ∆ = ∆ + ⋅ = ⋅ ⋅ + + 100000⋅1,1081⋅250000⋅29,63⋅10–9 = 461,28 + 820,83 = 1282,11 кВт⋅ч. Величина ТРЭТ в трансформаторе Т1, относимая на абонентов энерго- снабжающей организации: 36 aэ эT1 aэ a a 150000 1,1081 744 1,55 250000n xx A A T P A A K A ∆ = ∆ + ⋅ = ⋅ ⋅ + + 150000⋅1,1081⋅250000⋅29,63⋅10–9 = 691,92 + 1231,23 = 1923,16 кВт⋅ч. Практически получены одинаковые результаты. Если через данный элемент электрической сети питается большое ко- личество потребителей, то для всех их будет вычислен общий коэффици- ент К по (4), а долю ТРЭТ каждого потребителя можно определить по (6) или (8), (9). В Ы В О Д Ы 1. Предложен упрощенный расчет технологического расхода электро- энергии на ее транспортировку в элементах сети электроснабжения. 2. Упрощенный расчет технологического расхода электроэнергии на ее транспортировку целесообразно применять при питании нескольких по- требителей по одному элементу электрической сети. 3. Упрощенный расчет дает одинаковые результаты с точным расчетом, но менее трудоемок. Л И Т Е Р А Т У Р А 1. Р а з р а б о т к а Инструкции по определению потерь электроэнергии в трансформа- торах и линиях электропередачи, учитываемых при финансовых расчетах за электроэнер- гию между энергосистемами и энергосистемой и потребителем: отчет о НИР (заключ.) / ООО «Асконто»; рук. В. В. Павловец; исполн.: Т. А. Величко [и др.]. – Минск, 2008. – 35 с. – № ГР ГКНТ и Т РБ 20080739 от 19.05.2008. 2. Инструкция по определению потерь электроэнергии в трансформаторах и линиях электропередачи, учитываемых при финансовых расчетах за электроэнергию между энерго- системами и потребителем // Инструктивные материалы Гос. инспекции по энергонадзору. – М.: Энергия, 1977. – 376 с. Представлена кафедрой электроснабжения Поступила 14.04.2009 УДК 621.316.125 ПОВЫШЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С БОЛЬШИМ ДИАПАЗОНОМ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ Канд. техн. наук КУРГАНОВ В. В. Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого Основной защитой понижающих трансформаторов от внешних корот- ких замыканий (КЗ) является максимальная токовая защита (МТЗ), уста-