EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i...
Transcript of EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i...
![Page 1: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/1.jpg)
Studia Podyplomowe
EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ
w ramach projektu
Śląsko-Małopolskie Centrum Kompetencji Zarządzania Energią
Straty mocy i energii w elementach elektroenergetycznego układu przesyłowego
Dr hab. inż. Wiesław Nowak
![Page 2: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/2.jpg)
dr hab. inż. Wiesław Nowak, prof. AGH
Energooszczędność w instalacjach i sieciach elektroenergetycznychStraty mocy i energii w elementach elektroenergetycznego układu przesyłowego
Kraków, 2 marca 2013
![Page 3: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/3.jpg)
Plan wykładu
1. Straty mocy i energii
2. Straty w liniach i przewodach
3. Wpływu odbiorników nieliniowych na straty w elementach sieci
4. Straty w pozostałych elementach siecii instalacji
5. Dyskusja
3
![Page 4: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/4.jpg)
1. Straty mocy i energii
4
![Page 5: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/5.jpg)
Straty mocy i energiiStraty mocy i energii
Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w procesie dostawy energii elektrycznej.
Straty dzieli się na straty:
obciążeniowe (podłużne) – zależne od obciążenia elementu sieciowego
jałowe (poprzeczne) – praktycznie niezależne od obciążenia.
5
![Page 6: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/6.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
6
![Page 7: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/7.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
7
![Page 8: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/8.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
8
![Page 9: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/9.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
9
![Page 10: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/10.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
10
![Page 11: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/11.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
11
![Page 12: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/12.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
Straty mocy jako funkcja przesyłanej mocy:
RU
QPRUSR
USRIPo 2
22
2
222
333 +
==⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛==∆
I – wartość skuteczna natężenia prądu w danym elemenciesieciowym
S, P, Q – odpowiednio moc pozorna, czynna i bierna przepływającaprzez dany element sieciowy
R – rezystancja podłużna elementu sieciowegoU – napięcie międzyfazowe
12
![Page 13: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/13.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
13
Problem: dostarczyć linią elektroenergetyczna L do punktu odbioru O, moc wytwarzaną w generatorze G
G
~ LO
moc Pcosϕ
długość linii l
U = ???
Jakie wybrać napięcie znamionowe generatora (linii)?
![Page 14: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/14.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
14
Zależność prądu znamionowego od napięcia znamionowego, P = 200 MW, cosϕ = 0,80
![Page 15: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/15.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
15
(1) Moc przesyłana:
ϕ= cos3UIP
(2) Prąd w przewodzie linii:
ϕ=
cos3UPI
(3) Straty mocy:
lRIP 023=∆
gdzie: R0 – rezystancja jednostkowa linii, Ω/kml – długość linii, km
![Page 16: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/16.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
16
(4) Podstawiając (2) do (3):
lRU
PP 0
2
cos33 ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
ϕ=∆
(5) Rezystancja przewodu:
20 rl
sllR
πρ
=ρ
=
gdzie: ρ – rezystywność materiału przewodu, Ω⋅mm2/km l – promień przewodu, mm
![Page 17: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/17.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
17
(6) Podstawiając (5) do (4) otrzymujemy:
%100cos 222 ⋅⋅
πρ
⋅ϕ
=∆
Ul
rP
PP
chcąc ograniczać wielkość strat mocy przy danym P, cosϕ, ρ oraz l należy zwiększać promień rprzewodu lub napięcie znamionowe U przesyłu
Wniosek:
![Page 18: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/18.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
18
Zależność strat mocy od długości i promienia przewodu (Cu) liniiU = 15,75 kV, P = 200 MW, cosϕ = 0,80
![Page 19: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/19.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
19
aby np. ograniczyć wielkość strat do poziomu 1% przy przesyle na odległość 100 km linią o napięciu 15,75 kV, należałoby zastosować przewody o promieniu powyżej 200 mm
masa jednostkowa jednego przewodu takiej linii wynosiłaby:
istniałyby trudności w budowie takiej linii
!!! ton 1100mkg 9000[m] 1000][m 2,0 3
22 ≈⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⋅⋅⋅π
![Page 20: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/20.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
20
Zależność strat mocy od długości i napięcia znamionowego liniir = 20 mm, P = 200 MW, cosϕ = 0,80
![Page 21: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/21.jpg)
Straty mocy czynnej obciStraty mocy czynnej obciążążenioweeniowe
21
aby ograniczyć wielkość strat do poziomu 1% przy przesyle na odległość 100 km linią o napięciu 220 kV, należy zastosować przewody o promieniu 20 mm
masa jednostkowa jednego przewodu takiej linii wynosi:
lepiej jest zastosować przewody aluminiowe: aluminium ma co prawda ok.1,6 razy większą oporność właściwąw stosunku do miedzi, ale ponad 3 razy mniejszągęstość
)(tylko! ton 11mkg 9000[m] 1000][m 02,0 3
22 ≈⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⋅⋅⋅π
![Page 22: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/22.jpg)
Straty mocy czynnej jaStraty mocy czynnej jałłoweowe
Straty jałowe:
22
G – konduktancja poprzeczna elementu sieciowegoU – napięcie międzyfazowe
GUPj2=∆
Straty jałowe:
w praktyce przyjmuje się, że są stałe
określa się dla tych elementów sieciowych, dla którychw schematach zastępczych uwzględnia się kondunktancję(linie elektroenergetyczne napowietrzne o napięciu znamionowymUn > 30 kV i kablowe o napięciu znamionowym Un > 20 kV,transformatory oraz kondensatory równoległe)
![Page 23: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/23.jpg)
Wypadkowe straty mocy czynnejWypadkowe straty mocy czynnej
Wypadkowe straty mocy czynnej:
23
jo PPP ∆+∆=∆
![Page 24: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/24.jpg)
Straty energiiStraty energii
Straty energii ∆E określa następująca zależność:
24
∫ ∆=∆aT
t dtPE0
∆Pt – chwilowe straty mocy czynnejTa – czas obliczeniowy czyli czas, dla którego wyznacza
się straty energii
![Page 25: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/25.jpg)
Straty energiiStraty energii
Straty energii ∆E są sumą:
25
∆Ej – jałowe straty energii czynnej∆Eo – jałowe straty energii czynnej
oj
T
otj
T
t EEdtPPdtPEaa
∆+∆=∆+∆=∆=∆ ∫∫00
][
![Page 26: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/26.jpg)
JaJałłowe straty energiiowe straty energii
Jałowe straty energii przy założeniu ∆Pj = const:
26
Ta – czas pracy urządzenia (np. Ta = 8760 h)
ajj TPE ∆=∆
![Page 27: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/27.jpg)
ObciObciążążeniowe straty energiieniowe straty energii
Obciążeniowe straty energii czynnej ∆Eo:
27
Is – największe natężenie prądu w okresie obliczeniowym TaIt – natężenie prądu w chwili tSs – największe obciążenie mocą pozorną w okresie obliczeniowym TaSt – obciążenie mocą pozorną w chwili t∆Pos – straty obciążeniowe przy szczytowym (maksymalnym) obciążeniumSt – chwilowy stopień obciążenia mocą pozorną
dtPEaT
oto ∫ ∆=∆0
Moc chwilową strat ∆Pot można wyrazić jako:
222
Stoss
tos
s
tosot mP
SS
PII
PP ∆=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛∆=⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛∆=∆
![Page 28: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/28.jpg)
ObciObciążążeniowe straty energiieniowe straty energii
Obciążeniowe straty energii czynnej ∆Eo:
28
τ – czas trwania strat maksymalnychτw – względny czas trwania strat maksymalnych
awosos
T
Stoso TPPdtmPEa
τ∆=τ∆=∆=∆ ∫0
2
![Page 29: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/29.jpg)
Czas trwania strat maksymalnych
Czas występowania strat maksymalnych wyrażony jest następującą zależnością :
29
aw
T
St
T
s
tT
ts
TdtmdtSSdtI
I
aaa
τ≡===τ ∫∫∫0
2
02
2
0
22
1
Obliczenie dokładnej wartości wymaga funkcyjnego odwzorowania przebiegu prądu It = I(t) lub mocy St = S(t) w ciągu całego okresu czasu.
![Page 30: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/30.jpg)
Czas trwania strat maksymalnych
30
W praktyce podstawowymi wielkościamimierzonymi są:
ilość wprowadzonej (zakupionej) energii elektrycznej
maksymalne obciążenia (moc szczytowa)
średnie obciążenia w wybranych jednostkach czasu np. obciążenia 15-minutowe
Analiza różnych metod wyznaczania czasu trwania strat maksymalnych przedstawiona jest w:
Kulczycki J. pod red.: Straty energii elektrycznej w sieciach dystrybucyjnych, Wyd. PTPiREE, Poznań 2009
![Page 31: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/31.jpg)
2. Straty w liniach i przewodach
31
![Page 32: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/32.jpg)
Straty mocy w liniachStraty mocy w liniach
Straty w liniach napowietrznych i kablowych:
obciążeniowe
jałowe
dodatkowe
32
![Page 33: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/33.jpg)
Straty obciStraty obciążążenioweeniowe
33
Straty obciążeniowe:
RU
QPRUSR
USRIPo 2
22
2
222
333 +
==⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛==∆
I – wartość skuteczna natężenia prądu w danym elemenciesieciowym
S, P, Q – odpowiednio moc pozorna, czynna i bierna przepływającaprzez dany element sieciowy
R – rezystancja podłużna elementu sieciowegoU – napięcie międzyfazowe
![Page 34: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/34.jpg)
Straty obciStraty obciążążenioweeniowe
34
Przekroje napowietrznych przewodów gołych stosowanychw elektroenergetycznych sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych
A - klasyczny przewód stalowo aluminiowy z drutami okrągłymi (AFL)B - przewód z drutami segmentowymi i rdzeniem z drutów okrągłych stalowych (AFLs)C - przewód z drutami segmentowymi i rdzeniem kompozytowym (ACCC/TW), D - przewody gołe z aluminium lub ze stopu aluminium AlMgS (AAL)
![Page 35: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/35.jpg)
Straty obciStraty obciążążenioweeniowe
35
Względne zmiany rezystancji przewodów
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
20 30 40 50 60 70 80Temperatura pracy przewodów w oC
Wzg
lędn
y pr
zyro
st re
zyst
ancj
i prz
ewod
ów AFL, AL, AFLs, ACCC/TW - przewody z aluminium
AAL -przewód - stop alunimium
![Page 36: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/36.jpg)
Straty obciStraty obciążążenioweeniowe
36
konstrukcji przewodów z drutami segmentowym i kompozytowymi pozwalają na zwiększenie pola przekroju aluminium przewodów AFLS o 20 ÷ 25%, a w przewodach z rdzeniem kompozytowym (ACCC/TW) o około 30% w stosunku do klasycznego przewodu AFL o tej samej średnicy
zwiększenie ilości aluminium w przewodach kompozytowychi segmentowych przekłada się na zmniejszenie rezystancji
zastosowanie przewodów „niskozwisowych” z rdzeniem kompozytowym, pozwala na pracę przewodów w wyższych temperaturach i przy zwiększonym obciążeniu bez konieczności zmiany konstrukcji słupów - równocześnie podwyższona temperatura przewodów oraz zwiększone obciążenie powoduje większe straty mocy w takim przewodzie
![Page 37: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/37.jpg)
Straty obciStraty obciążążenioweeniowe
37
Względne straty mocy czynnej i rezystancji w linii z przewodami ACCC
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
Dopuszczalne temperatry pracy przewodu ACCC-460 / Stockholm
Wzg
lędn
e st
raty
moc
y i r
ezys
tanc
ji
względne straty mocy
względna zmiana rezystacji
![Page 38: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/38.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
38
Straty jałowe to straty wywołane zjawiskiem:
upływem w izolacji
ulotu elektrycznego
![Page 39: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/39.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
39
Straty mocy na upływność w linii 110 kV na izolatorach wiszących
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
pogoda sucha deszcz lekka mgła gęsta mgła iwiatr
sadź
Stany pogody
Stra
ty n
a upły
wność
, [W
/1 k
m to
ru]
![Page 40: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/40.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
40
Straty ulotowe w dwóch liniach 220 kV o podobnych konstrukcjach: 2, 3, 5, a – dobra pogoda; 1, c – deszcz; 4 – marznąca mżawka; b – suchy śnieg; 4 – szron. Linie
przerywane (oznaczenia literowe) – wartości obliczeniowe; Linie ciągłe (oznaczenia liczbowe) – wartości pomiarowe
P, k
W/k
m
![Page 41: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/41.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
41
Według klasycznego wzoru Peeka wielkość strat ulotowych Pwyrażona jest zależnością:
( ) ( ) [kW/km]1025241 52 −⋅−+δ
= jUUarfP
δ – gęstość względna powietrza,f – częstotliwość w Hz,a – odstęp między przewodami linii, r – promień przewodu linii, U – wartość skuteczna napięcie fazowego w kV,Uj – wartość skuteczna napięcie fazowego w kV odpowiadająca
natężeniu pola elektrycznego jonizacji zderzeniowej:
![Page 42: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/42.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
42
Według klasycznego wzoru Peeka wielkość strat ulotowych Pwyrażona jest zależnością:
( ) ( ) [kW/km]1025241 52 −⋅−+δ
= jUUarfP
δ – gęstość względna powietrza,f – częstotliwość w Hz,a – odstęp między przewodami linii, r – promień przewodu linii, U – wartość skuteczna napięcie fazowego w kV,Uj – wartość skuteczna napięcie fazowego w kV odpowiadająca
natężeniu pola elektrycznego jonizacji zderzeniowej:
![Page 43: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/43.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
43
Według klasycznego wzoru Peeka wielkość strat ulotowych Pwyrażona jest zależnością:
( ) ( ) [kW/km]1025241 52 −⋅−+δ
= jUUarfP
δ – gęstość względna powietrza,f – częstotliwość w Hz,a – odstęp między przewodami linii, r – promień przewodu linii, U – wartość skuteczna napięcie fazowego w kV,Uj – wartość skuteczna napięcie fazowego w kV odpowiadająca
natężeniu pola elektrycznego jonizacji zderzeniowej:
![Page 44: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/44.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
44
212,21 mmE j δ=
m1 – współczynnik uwzględniający gładkość powierzchni przewodu, równy 0,98 ... 0,83 w zależności od konstrukcji i stopnia zestarzenia przewodu,
m2 – współczynnik uwzględniający warunki pogodowe, równy 0,8 dla deszczu.
![Page 45: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/45.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
45
Przekrój wiązki przewodowej; R – promień wiązki, Rz – promień równoważny, re – promień zastępczy wiązki, r = 0,5 d – promień przewodu wiązki
Ne R
NrRr =
![Page 46: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/46.jpg)
Straty jaStraty jałłoweowe
46
Obrazy natężenia pola elektrycznego w otoczeniu fazy środkowej jednotorowej linii 400 kV dla liczby przewodów w wiązce N = 1, 2, 3,
![Page 47: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/47.jpg)
Straty dodatkoweStraty dodatkowe
47
Straty jałowe to straty wywołane zjawiskiem:
straty w powłokach, pancerzach i żyłach powrotnych kabli
straty w przewodach odgromowych
![Page 48: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/48.jpg)
3. Wpływu odbiorników nieliniowych na straty w elementach sieci
48
![Page 49: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/49.jpg)
WprowadzenieWprowadzenie
49
• Stosowanie odbiorników nieliniowych w sieciach elektroenergetycznych skutkuje odkształceniem od sinusoidy przebiegów napięć i prądów
• Wpływa to między innymi na zwiększenie strat mocy i energii w elementach sieci: – liniach– transformatorach
![Page 50: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/50.jpg)
WprowadzenieWprowadzenie
50
• Dodatkowe straty mocy w liniachspowodowane są:– wzrostem rezystancji przewodów linii przy przepływie
prądów wyższej częstotliwości– obciążeniem przewodu neutralnego harmonicznymi
rzędu o krotności trzy – harmoniczne potrójne
• Dodatkowe straty mocy w transformatorach spowodowane są prądami wirowymi powstającymi wskutek oddziaływania strumienia rozproszenia w:– przewodach uzwojeń– elementach konstrukcyjnych transformatora
![Page 51: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/51.jpg)
Straty mocy w liniach
51
• Przepływ prądu w czteroprzewodowej linii niskiego napięcia skutkuje wystąpieniem strat mocy ∆PL
LNLFL PPP ∆+∆=∆
( ) FLLLLF RIIIP 23
22
21 ++=∆
NNLN RIP 2=∆gdzie:
IL1, IL2, IL3 –wartości skuteczne prądów w przewodach fazowych,
RF – rezystancja przewodu fazowego,
IN – wartość skuteczna prądu w przewodzie neutralnym,
RN – rezystancja przewodu neutralnego.
![Page 52: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/52.jpg)
Straty mocy w liniach
52
• Powyższe zależności pozostają słuszne również dla odkształconych przebiegów prądów
• Wartości skuteczne prądów określone są następująco:
gdzie:
Ifi – wartość skuteczna i-tej harmonicznej prądu w przewodach fazowych,
Ini – wartość skuteczna i-tej harmonicznej prądu w przewodzie neutralnym.
∑∞
=
=1
2
iFiF II ∑
∞
=
=1
2
iNiN II
![Page 53: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/53.jpg)
Straty mocy w liniach
53
• Analizując wpływ prądów odkształconych na straty mocy należy uwzględnić wzrost rezystancji przewodów wskutek zjawiska naskórkowości i efektu zbliżenia przewodów
• Wzrost rezystancji RAC przewodu linii niskiego napięcia przy przepływie prądu przemiennego, w odniesieniu do rezystancji RDC przewodu przy przepływie prądu stałego wynosi:
gdzie:
xs(n) – współczynnik określający wpływ zjawiska naskórkowości,
xsp(n) – współczynnik określający wpływ efektu zbliżenia przewodów,
n – rząd harmonicznej.
( ) ( )nxnxRR
sps ++=1DC
AC
![Page 54: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/54.jpg)
Straty mocy w transformatorach
54
• Straty w transformatorach są sumą strat jałowych i strat obciążeniowych
• Straty jałowe są niezależne od obciążenia transformatora. Straty obciążeniowe ∆PT można przedstawić jako sumę strat podstawowych ∆PTPi strat dodatkowych ∆PTD:
– Straty podstawowe – wydzielanie ciepła w uzwojeniach transformatora przy przepływie prądu obciążeniowego
– Straty dodatkowe – wywołane prądami wirowymi w przewodach uzwojeń i innych elementach konstrukcyjnych transformatora - powstającymi wskutek oddziaływania strumienia rozproszenia
TDTPT PPP ∆+∆=∆
![Page 55: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/55.jpg)
Straty mocy w transformatorach
55
• Współczynnik wzrostu strat obciążeniowych KO można wyrazić zależnością:
• Jeżeli założyć, że stosunek β strat dodatkowych do podstawowych wynosi:
TDTP
TDTP
T
ToO PP
PKPPPK
∆+∆∆⋅+∆
=∆∆
=
TP
TD
PP
∆∆
=ββ+β⋅+
=1
1 KKOto
∑∞
= ⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛=
1
22
ii
i nIIK
![Page 56: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/56.jpg)
Straty w modelowej sieci nn
56
Układ modelowy:• transformator SnT = 100 kVA,• napowietrznej linii nN
– długość L =12 × 50 m– przewody typu AsXSn 4×50 mm2
• obciążenie takiej samej mocy i charakterze (Iobc = 6 A)
![Page 57: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/57.jpg)
Straty w modelowej sieci nn
57
Zależność rezystancji przewodu izolowanego typu AsXSn oraz przewodu gołego typu AL od
częstotliwości płynącego prądu
![Page 58: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/58.jpg)
Straty w modelowej sieci nn
58
![Page 59: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/59.jpg)
Przebiegi prądów obciążenia
59
Wariant 1
Wariant 2 Wariant 3
Wariant 4 Wariant 5 Wariant 6
Wariant 7 Wariant 8 Wariant 9
( file 1v 4.pl4; x-var t) c:TKA -X0001A 0 10 20 30 40[ms]
-9,0
-4,5
0,0
4,5
9,0[A]
(f ile prady .p l4 ; x-v ar t) c :X0021A-X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A]
(fi le prady .pl4; x -v ar t) c:X0021A -X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A ]
(f ile prady .pl4 ; x-v ar t) c:X0021A-X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A ]
(f ile prady .p l4 ; x-v ar t) c :X0021A-X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A]
(fi le prady .pl4; x -v ar t) c:X0021A -X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A ]
(f ile prady .pl4 ; x-v ar t) c:X0021A-X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A]
(f ile prady .p l4 ; x-v ar t) c :X0004A-X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-12
-6
0
6
12[A]
(fi le prady .pl4; x -v ar t) c:X0004A -X0026A 0 10 20 30 40[ms]
-15,0
-7,5
0,0
7,5
15,0[A]
![Page 60: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/60.jpg)
Wyniki obliczeń strat mocy w linii
60
W‐1H1
W‐2H1, H3
W‐3H1, H5
W‐4H1, H7
W‐5H1, H9
W‐6H1, H11
W‐7H1, H13
W‐8H1‐H13
W‐9H1‐H13
Suma strat mocy 2250,37 2875,99 2250,73 2251,93 2878,15 2255,41 2257,65 2368,29 3147,95
Suma strat mocy w przew. n. 0,03 639,88 0,10 0,16 746,48 0,29 0,36 119,73 919,52
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
3500,00
Straty mocy, W
• Całkowite straty mocy w linii nNoraz straty mocy w przewodach neutralnych w wariantach W1-W9
![Page 61: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/61.jpg)
Wyniki obliczeń strat mocy w linii
61
• Całkowite straty mocy w linii nN wywołane poszczególnymi prądami harmonicznymi w wariantach W-8 i W-9
SUMA H1 H3 H5 H7 H9 H11 H13
THD = 14,37% 2368,29 2204,83 158,74 2,51 0,76 0,82 0,35 0,29
THD = 51,33% 3147,95 1781,00 1208,58 118,61 21,21 13,78 3,39 1,38
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
3500,00
Straty mocy, W
![Page 62: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/62.jpg)
Wyniki obliczeń strat mocy w transformatorze
62
• Wartości współczynnika KO dla analizowanych wariantów obciążenia
W‐1H1
W‐2H1, H3
W‐3H1, H5
W‐4H1, H7
W‐5H1, H9
W‐6H1, H11
W‐7H1, H13
W‐8H1‐H13
W‐9H1‐H13
1,000 1,073 1,219 1,438 1,730 2,094 2,532 1,019 1,328
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
K 0 [‐]
![Page 63: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/63.jpg)
Wnioski
63
• Należy zwrócić uwagę na fakt, że różne czynniki wpływają na wielkość zmian strat mocy w liniach i w transformatorach.
– W liniach najistotniejsze są straty wywołane harmonicznymi o krotności rzędu 3.
– Natomiast w transformatorach straty dodatkowe silnie zależą od stopnia odkształcenia prądu – można wskazaćna harmoniczne wyższych rzędów, jako głównąprzyczynę wzrostu strat dodatkowych.
![Page 64: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/64.jpg)
4. Straty w pozostałych elementach siecii instalacji
64
![Page 65: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/65.jpg)
Straty w kondensatorachStraty w kondensatorach
Straty w bateriach kondensatorów
65
∆PCj – całkowite straty jednostkowe w baterii kondensatorów [W/kvar]Qj – moc baterii kondensatorów [kvar]
jCjC QPP ⋅∆=∆
Rodzaj baterii kondensatorów
Bateria kondensatorów
bez rezystorów
rozładowczych
łącznie z
rezystorami
rozładowczymi
łącznie z
bezpiecznikami,
stycznikami,
kablami
w układach z
dławikami
ochronnymi
Straty mocy czynnej [W/kvar]
Na niskie napięcie nn (do 1 kV) ≤ 0,2 < 0,7 < 2,5 < 7
Na średnie napięcie SN (do 30 kV) ≈(0,07 – 0,25)
![Page 66: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/66.jpg)
Straty w licznikach energii elektrycznejStraty w licznikach energii elektrycznej
66
Straty w licznikach:
feeffeefliczn PnPnPnPnP 32321111 ∆+∆+∆+∆=∆
gdzie: ∆P1f – straty mocy w liczniku indukcyjnym jednofazowym, ∆P3f – straty mocy w liczniku indukcyjnym trójfazowym, ∆P1fe, – straty mocy w liczniku elektronicznym jednofazowym, ∆P3fe – straty mocy w liczniku elektronicznym trójfazowym, n1 – liczba liczników indukcyjnych jednofazowych, n3 – liczba liczników indukcyjnych trójfazowych, n1e – liczba liczników elektronicznych jednofazowych, n3 – liczba liczników elektronicznych trójfazowych.
Liczniki energii elektrycznejStraty mocy czynnej [W/licznik]
jednofazowe trójfazowe
Liczniki indukcyjne (3,2 – 3,4) 7,2
Liczniki elektroniczne (0,8 – 1,1) (1,0 –1,2)
![Page 67: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/67.jpg)
Straty w przyStraty w przyłąłączach i WLZczach i WLZ
??? – duży problem – szacunkowo:
67
∆Ep – straty energii w przyłączach∆Ewlz – straty energii w WLZE – energia przepływająca przez przyłącze i WLZ
E,Ep 0030=∆
E,Ewlz 0030=∆
![Page 68: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/68.jpg)
Straty mocy w bezpiecznikach
68
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650Prąd znaminowy wkładki, [A]
Stra
ty m
ocy,
[W]
WTN 00 gFWTN 1 gFWTN 00 gGWTN 1gGWTN 2 gGWTN 3 gGBu_WtoBm_Wto
![Page 69: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/69.jpg)
Straty mocy w bezpiecznikach
69
0
20
40
60
80
100
120
140
PBG 00 PBG 00-3 PBN 1 PBN 1-3 PBN2 PBN 2-3 PBN 3
Typ podstawy bezpiecznikowej
Stra
ty m
ocy,
[W]
![Page 70: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/70.jpg)
Straty mocy w zestykach
70
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
Prąd płynący przez złącze, [A]
Stra
ty m
ocy,
[W]
złącze Cu-Cu
złącze AlCu-ALCu
złącze Cu-Al Cu-AL
złącze Al-Al
![Page 71: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/71.jpg)
Sprzęt informatyczny
71
6 komputerów, 12 monitorówWielkość Stand by ObciążenieWartość skuteczna napięcia, V 227,6 227,2Wartość skuteczna prądu, A 1,50 2,18Współczynnik THD prądu, % 138 155Moc czynna, W 188 280Moc bierna przesunięcia, VAr 62 72Moc bierna odkształcenia, VAr 280 399Moc pozorna, VA 343 492Współczynnik mocy, — 0,50 0,56Współczynnik mocy pierwszych. harmonicznych, — 0,95 0,96
![Page 72: EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ · 2013. 3. 4. · Straty mocy i energii Straty mocy i energii to potrzeby własne składowych elementów sieci elektroenergetycznych w](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022071102/5fdbfcbdbc010f20a5710287/html5/thumbnails/72.jpg)
Dziękuję za uwagęi zapraszam do dyskusji
72