Metodologia per a la determinació de pèrdues elèctriques en línies, transformadors i motors elèctrics

Determinació de les pèrdues de potència a la línia

Pèrdues de potència ΔE (kW • h) a la línia, transformador per al període comptable (mes, trimestre, any) en condicions de producció, utilitzant els resultats de mesures experimentals, es recomana determinar a partir de l'expressió

on Eh.s — pèrdues d'electricitat durant un dia típic de l'exercici comptable, kW • h; n és el nombre de dies laborables del període comptable.

Les pèrdues d'energia del cap de setmana es calculen per separat.

Els dies típics del període comptable són els següents:

• d'acord amb les entrades del llibre de registre, determinar el consum d'energia per al període comptable;

• d'acord amb el consum establert per al període d'informe, s'estableix el consum mitjà diari d'electricitat;

• segons el llibre de registre, es troba un dia que té el mateix (o proper) consum energètic que el valor mitjà diari obtingut anteriorment.

Se suposa que els dies que es troben així i el seu programa de càrrega real són típics.

Les pèrdues d'electricitat a la fila del període comptable mitjançant el programa de càrrega per a un dia normal es poden calcular mitjançant la fórmula

on Kf és el factor de forma del gràfic de càrrega; Ic és el valor mitjà del corrent de línia per a un dia típic, A; Re — resistència activa equivalent de la línia, Ohm; Tr és el nombre d'hores de treball del període comptable.

Per a les càrregues elèctriques de la majoria de plantes industrials, Kf sol estar en el rang d'1,01-1,1. Per a una empresa el programa de producció i el procés tecnològic de la qual són força constants, Kf varia dins de límits molt insignificants. Per tant, per calcular les pèrdues, aquest coeficient s'ha de determinar 3-5 vegades i, fent la mitjana del seu valor sobre aquestes lectures, assumir una constant dins del període de report.

En condicions de funcionament, Kf de la línia es pot calcular amb suficient precisió segons les lectures del comptador d'energia activa mitjançant la fórmula

on n = t / Δt és el nombre de lectures del comptador; t — temps de determinació de Kf, h; Δt — temps d'una marca, h; Consum elèctric eai-actiu per a la marca i-è de les lectures del comptador, kW • h; Ea és el consum d'electricitat activa durant el temps t determinat pel comptador, kW • h.

Intensitat de línia mitjana

on Ea (Er) és el consum d'energia activa (reactiva) per a un dia típic, kW • h (kvar • h); U — tensió de línia, kV; Tr és el nombre d'hores de treball en un dia normal; cosφav — el valor mitjà ponderat del factor de potència durant el temps Tr.

Resistència equivalent en funcionament

on ΔEa.s — pèrdues d'energia activa de la xarxa ramificada durant el temps T, kW • h; I és el corrent de la part principal de la xarxa, A.

De vegades (per a circuits complexos) és molt difícil determinar la resistència equivalent utilitzant les lectures de l'instrument. En aquest cas, es poden determinar mitjançant càlcul.

Per a una línia recta amb càrrega final concentrada

on r0 és la resistència activa a 1 m de la línia; l - longitud de la línia, m.

Per a la línia ramificada que es mostra a la Fig. 1,

on Rp.l. — Resistència activa de la línia de subministrament; Ri és la resistència activa de la secció de la línia i-ro des del final de la línia de subministrament fins a la càrrega; K3i = Pi / P1 — factor de càrrega de la i -th en comparació amb la secció més carregada, presa primer.

La fórmula anterior es deriva del supòsit que els factors de potència de les seccions són aproximadament iguals entre si.

Arròs. 1. Circuit d'alimentació per a la càrrega lluny dels rails del taller TP

Determinació de les pèrdues de potència en transformadors

Pèrdues d'electricitat activa en transformadors durant el període de reportatge

on ΔPXX. — pèrdues de potència en ralentí, kW; ΔРКЗ — pèrdua de potència per curtcircuit, kW; T0, Tr: el nombre d'hores de connexió del transformador a la xarxa i el nombre d'hores de funcionament del transformador sota càrrega durant el període d'informe; Kz = ICp / Inom. t és el factor de càrrega actual del transformador; ICp: corrent mitjà del transformador durant el període d'informe, A; Inom t és el corrent nominal del transformador, A.

Vegeu aquí per a més detalls: Com determinar la pèrdua d'electricitat en un transformador de potència

Determinació de les pèrdues de potència en motors elèctrics

Per a grans unitats (molins per a la mòlta d'encenalls i fibres, estelles, compressors, bombes, etc.) cal tenir en compte les pèrdues d'electricitat en els motors i en els mecanismes accionats per aquests en el balanç elèctric de la unitat.

Durant el funcionament estacionari dels motors elèctrics, les pèrdues en ells es determinen com la suma de les pèrdues en el metall dels bobinatges, d'acer i mecànics. Les pèrdues en el metall dels bobinatges es determinen per les fórmules anteriors, en les quals en lloc de Ra substitueixen: per als motors de corrent continu — resistència de l'induït r0, Ohm; per a motors síncrons: resistència de l'estator r1, Ohm; per a motors asíncrons: la resistència de l'estator i la resistència del rotor r1 + r2 reduïdes a l'estator, Ohm.

Les pèrdues d'acer ΔEa.s (kW • h) es determinen mitjançant instruments disponibles en motors grans (comptador d'energia activa, amperímetre). Per a motors asíncrons de rotor bobinat

on P0 és la potència del rotor obert determinada pel mesurador o wattmetre, kW; I1.o: corrent de l'estator de rotor obert determinat per l'amperímetre del motor, A.

Per a tots els motors, excepte els asíncrons amb un rotor de fase, les pèrdues d'acer no s'han de separar com a element independent de l'equilibri elèctric a causa de la complexitat d'aquesta elecció. Atès que les pèrdues en l'acer del motor depenen poc de la seva càrrega, així com de les pèrdues mecàniques, s'aconsella determinar-les només en general amb aquestes últimes.

Pèrdues mecàniques ΔEmech (kW • h) a la unitat i pèrdues elèctriques a l'acer del motor reduït

Per a màquines de corrent continu

on Px.x és la potència en ralentí del motor connectat al mecanisme, determinada pel comptador o vatímetre, kW; Corrent de ralentí del motor Ixx determinat per l'amperímetre del motor, A.

Com que per als motors d'inducció de rotor bobinat, les pèrdues d'acer es determinen per la fórmula donada anteriorment, les pèrdues mecàniques es poden distingir mitjançant la penúltima fórmula.

Per a les màquines de corrent continu, les pèrdues d'acer són una petita fracció en comparació amb les pèrdues mecàniques. Atès que a l'eix del motor, a més de les seves pròpies pèrdues, també hi ha pèrdues mecàniques del mecanisme d'accionament, és possible ignorar les pèrdues en acer sense gaire error i suposar que l'última fórmula determina les pèrdues mecàniques del motor i mecanisme.