Спосіб вимірювання втрат електроенергії в електричних мережах

Спосіб вимірювання втрат електроенергії в лінії електропередачі, що включає постійне вимірювання струму в провіднику комплексом вимірювання електроенергії, який відрізняється тим, що в комплексі вимірювання електроенергії додатково програмують визначення модуля втрат енергії в провіднику за певні періоди часу, обчислюють мо дуль за Корисна модель належить до електровимірювальної техніки. Корисна модель може бути використана у вимірювальних комплексах, які здійснюють комерційний або технічний облік електроенергії у виробника, постачальника і споживача. Відомий спосіб вимірювання втрат активної енергії і засоби для його реалізації [Электрические измерения. Общий курс. /Под ред. А.В.Фремке. М. - Л.: Гос. энергетическое изд., 1963. - 429с.]. Недоліками зазначеного способу є значна похибка вимірювання. За прототип вибрано спосіб постійного вимірювання струму в провіднику за допомогою спеціального пристрою - реєстратора втрат [Шестеренко В.Е. Измерение потерь энергии в сельских электрических сетях. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1981. - №6. С.34...39]. Недоліками прототипу є значні трудoвитрати при розрахунку втрат, а також досить високий опір реєстратора, що суттєво впливає на роботу трансформатора струму. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу вимірювання втрат, який задовольняв би сучасним вимогам по точності вимірювання, автоматизації вимірювання і не вимагав би додаткових затрат на обладнання. Поставлена задача вирішується тим, що в способі вимірювання втрат електроенергії в лінії електропередачі, що включає постійне вимірювання струму в провіднику комплексом вимірювання електроенергії який відрізняється тим, що в комплексі вимірювання електроенергії, відповідно до корисної моделі, додатково програмують визначення модуля втрат енергії в провіднику за певні періоди часу, обчислюють модуль за розрахункоN I2 t i , де Iі - струм у вий період по формулі: A i 1 лінії; ti, - тривалість інтервалу вимірювання, N період, протягом якого вимірюються втрати, підраховують залежність опору лінії у функції температури та часу, розраховують втрати безпосередньо в провідниках по формулі W=А ri, програмують розрахунок втрат в трансформаторах, в ізоляції та втрат на корону залежно від умов середовища та у функції часу і визначають суму всіх втрат в мережі за певний період. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом. Втрати електроенергії при трансформації, передачі й розподілі її по електричних мережах неминучі. Вони визначаються фізичними властивостями матеріа N A розрахунковий період по формулі: I2 t i , де Iі - струм у лінії; ti - тривалість інтерi 1 валу вимірювання, N - період, протягом якого вимірюються втрати, підраховують залежність опору лінії у функції температури та часу, розраховують втрати безпосередньо в провідниках по формулі W Ari , програмують розрахунок втрат в тран (19) UA (11) 13093 (13) U сформаторах, в ізоляції та втрат на корону залежно від умов середовища та у функції часу і визначають суму всіх втрат в мережі за певний період. 3 13093 4 лів, що використовуються при конструюванні елекелектричних величин, дозволяє програмувати ротроустановок. зрахунок втрат в трансформаторах, в ізоляції та Техніко-економічне обґрунтування зниження втрат на корону в залежності від часу, що може втрат енергії в мережах зводиться до одержання суттєво поліпшити техніко-економічні показники відповіді на питання про те, якою ціною й до якої електроенергетики, визначати місця підвищених межі вигідно знижувати рівень втрат електроенервтрат, оптимально витрачати кошти на реконстругії. кцію об'єктів енергетики. Заходи, що спрямовані на зниження втрат Аналіз відомих технічних рішень показує, що енергії в мережах, можуть бути ефективними тільзапропонований спосіб має широкі можливості ки в тому випадку, якщо налагоджено чіткий контщодо корекції та зменшення результуючої похибки роль втрат енергії. вимірювання втрат електроенергії, оскільки одноУ наш час широко використовується спосіб вичасно самостійно забезпечує вимірювання всього значення втрат енергії на підставі зіставлення покомплексу величин, необхідних для корекції, здійказань лічильників електричної енергії, встановлеснює автоматичну в процесі вимірювань корекцію них у різних точках мережі. У розподільних похибки комплексу, спричиненої трансформатормережах застосовуються, в основному, трифазні ною схемою увімкнення лічильника, до того ж з лічильники електричної енергії класу точності 2,0. урахуванням її залежності від рівня струмового Завод-виробник гарантує відносну похибку таких завантаження, величини напруги і коефіцієнта лічильників у межах 2% при синусоїдальній формі потужності електромережі. струму й напруги. Таким чином, похибка при виРеалізація запропонованого способу потребує значенні втрат енергії за допомогою двох лічильздійснення наступних операцій: ників може досягати 44% (для рівня втрат 9%). - програмування в інтелектуальному мікропроПри визначенні втрат енергії з високою точнісцесорному лічильнику електроенергії визначення тю опір проводу необхідно брати з урахуванням модуля втрат, програмування визначення реальйого температури. При середніх навантаженнях ного опору проводів в залежності від температури ліній електропередачі й середніх швидкостях вітру середовища, програмування визначення втрат температура проводу дорівнює температурі повітенергії в трансформаторах, програмування визнаря й активний опір ЛЕП можна підраховувати вичення втрат енергії в ізоляції та на корону в залеходячи із середньої температури розглянутого жності від умов середовища (температури, волорайону за досліджуваний проміжок часу. гості); Опір сталеалюмінієвих проводів - програмування залежностей струмової та кутової похибок трансформатора струму від величиr=r20°[1+0,004( ср-20°)], ни його первинного струму, залежностей похибки де r20° - розрахункове значення опору проводу; напруги та кутової похибки трансформатора наср - середня температура повітря. пруги від величини його первинної напруги, отриПорівняльний аналіз відомих технічних рішень маних під час їх метрологічної повірки на місці показує, що запропонований спосіб вимірювання експлуатації; втрат енергії з допомогою вимірювального ком- програмування виміряної реальної величини плексу електроенергії є найбільш точним, оскільки втрат напруги у вторинному колі трансформатора забезпечує в цілому значно технічно досконаліше напруги. коригування результуючої похибки вимірювально- обчислення величини втрат із врахуванням го комплексу впродовж розрахункового періоду, похибки вимірювання, зумовленої одним з вказаздійснюючи його на кожному інтервалі із всієї моних вище чинників. жливої множини інтервалів часу розрахункового Застосування запропонованого способу доперіоду з внесенням поправки, яка відповідає конзволить з максимальною точністю підрахувати кретним інтервалу і режиму споживання електроевтрати електроенергії в мережах, провести корекнергії і враховує більшу кількість впливаючих на її цію результуючої похибки вимірювального комзначення факторів. Спосіб забезпечує корекцію плексу при визначенні втрат електроенергії і дає похибок власних (внутрішніх) вхідних перетворюможливість забезпечити точність розрахунку втрат вачів струму і похибки трансформаторів струму, електроенергії на рівні 1,5%, що на порядок вище забезпечуючи одночасні вимірювання всіх необіснуючих методів. хідних для розрахунку корекції похибки комплексу Комп’ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601