تعیین بازده شبکه در حداکثر بارها و میانگین وزنی سال. کارایی شبکه گرمایش با استفاده از مثال خطوط لوله در عایق پلی اورتان

اول، بیایید به نظریه شیرجه بزنیم، ادبیات فنی را بخوانید، جایی که خواهیم فهمید که چگونه کارایی اندازه گیری می شود. کارایی (ضریب اقدام مفید) یک رابطه است کار مفیدبه انرژی مصرف شده بازده یک کمیت بدون بعد است و اغلب به صورت درصد اندازه گیری می شود. در فرمول ها، راندمان با حرف "اتتا" نشان داده می شود: = A/Q، که در آن A کار صرف شده و Q گرمای مفید است. با توجه به قانون پایستگی انرژی، راندمان همیشه کمتر یا مساوی واحد است، یعنی نمی توان کار مفیدی بیشتر از انرژی مصرف شده به دست آورد؛ هیچ دیگ بخاری با راندمان 100 درصد وجود ندارد که چیزی را گرم نکند به جز. اب. حتی یک دیگ برقی که در آن دودکش وجود ندارد و عنصر گرمایش مستقیماً در مایع خنک کننده گرم شده قرار دارد، نمی تواند نتیجه 100 درصدی ایجاد کند، زیرا بخشی از انرژی صرف اهداف ثانویه - گرمایش می شود. قطعات فلزیدیگ بخار، گرم کردن سیم از دیگ به خروجی و غیره.

مفهوم راندمان با مفاهیم انرژی و توان ارتباط مستقیم دارد. در رابطه با وسایل گرمایشی، محتوای انرژی یا محتوای حرارتی (کیلووات*ساعت)، مفهومی است که به مقدار سوخت (چوب، گاز، برق) و توان (کیلووات) مفهومی مربوط به اندازه شعله است. (ابعاد عنصر گرمایش) و میزان سوختن سوخت.

راندمان دیگ بخار، اجاق گاز یا شومینه با نسبت مقدار انرژی آزاد شده به مقدار انرژی آزاد شده در عمل تعیین می شود. به عنوان مثال کارایی دیگ سوخت جامدمشخص می کند که چه بخشی (در درصد) از محتوای انرژی کل چوب را می توان در هنگام سوزاندن آن برای گرم کردن آب در سیستم گرمایش در رابطه با انرژی استفاده شده برای مقاصد دیگر استفاده کرد، به عنوان مثال، برای گرم کردن دودکش، هوا در بخشی از چوب به صورت زغال سنگ، خاکستر بادی، گازهای غیر قابل احتراق نسوخته باقی می ماند.

مفهوم ضرر نیز با ارزش کارایی مرتبط است. به عنوان مثال، اگر ضرر و زیان گازهای دودکش(یعنی مقدار انرژی از دست رفته همراه با گازهای دودکش) 20٪ است، پس راندمان دستگاه گرمایش نمی تواند بیش از 80٪ باشد. راندمان کل شامل دو مقدار است: راندمان احتراق و اتلاف گاز دودکش.

به عنوان مثال، اگر راندمان احتراق 90 درصد و تلفات گازهای دودکش 20 درصد باشد، بازده کل این شومینه برابر است با

0,9 * (1 – 0,2) = 72%.

کارایی نه تنها ذاتی دستگاه گرمایشی است. سیستم گرمایش به طور کلی دارای یک ضریب کارایی است و اغلب این شاخص است که "رنج می کشد" و تمام کارهای مربوط به صرفه جویی در انرژی را نفی می کند. راندمان یک سیستم گرمایشی به طور کلی نشان می‌دهد که چقدر انرژی آب گرم صرف گرم کردن هوای اتاقی که شما گرم می‌کنید، نسبت به انرژی گرمایش لوله‌ها، دیوارها، هوای بدون نیاز به گرم کردن و غیره است. راندمان سیستم گرمایش را می توان افزایش داد، به عنوان مثال، با عایق حرارتی لوله هایی که از اتاق های گرم نشده عبور می کنند، فاصله دیگ بخار تا نقطه پایانی مصرف انرژی را کاهش می دهد و سیستم گرمایش را مدرن می کند.

مصرف انرژی برای گرم کردن مناطق "اضافی" تلفات انتقال حرارت نامیده می شود. به عنوان مثال، اگر یک دستگاه گرمایش (با راندمان 72٪) به یک سیستم گرمایشی متصل شود که در آن تلفات انتقال حرارت 8٪ است، بازده کل سیستم گرمایشخواهد بود

0,72 * (1 – 0,08) = 66%.

هنگام استفاده از راندمان کامل سیستم گرمایش، امکان محاسبه واقعی وجود دارد مقدار مورد نیازسوخت برای گرمایش کل ساختمان به عنوان مثال، برای گرم کردن یک ساختمان مسکونی با مساحت 380 متر مربع، انرژی مورد نیاز ماهانه تقریباً 13500 کیلووات ساعت است، راندمان کل سیستم گرمایشی 66٪ در نظر گرفته می شود که از آن مقدار سوخت مورد نیاز واقعی را محاسبه می کنیم:

13500 / 0.66 = 20500 کیلووات ساعت.

اگر محتوای انرژی 1 کیلوگرم چوب تقریباً 4 کیلووات ساعت باشد، در این صورت عرضه ماهیانه هیزم باید باشد.

20500 / 4 = 5125 کیلوگرم،

آن ها 8-10 متر مکعب چوب.

سایر اجزای یک سیستم گرمایش موثر

اگر با وظیفه گرم کردن سریع هوای اتاق های خانه خود روبرو هستید، باید در مورد کارایی سیستم گرمایش صحبت کنید. و این دیگر در مورد آن نیست دستگاه گرمایش، اما در مورد دستگاهی است که از انرژی خنک کننده برای گرم کردن هوا استفاده می کند - رادیاتورها، سیستم های گرمایش از کف و غیره. هر چه رادیاتور سریعتر گرما را بین آب و هوا تبادل کند، کل سیستم به طور کلی کارآمدتر است.

دسترسی سیستم موثرگرم کردن، علاوه بر "شادی"، "مشکلات" نیز به دنبال دارد. پس از همه، لازم است اطمینان حاصل شود که رادیاتور، که گرمای آب را به هوای گرمسرد نشده و آب خروجی از رادیاتور خیلی سرد نباشد وگرنه دیگ فرسوده می شود و این غیر قابل قبول است. در این "مشکلات"، کمک بزرگی از آن می آید پمپ گردش خون، حفظ سرعت گردش آب که باعث می شود رادیاتورها در سطح مورد نیاز نگه داشته شوند شرایط دماییو آب را سرد نشده به دیگ برگردانید.

در اینجا، طیف وسیعی از سیستم های گرمایش بر اساس گردش طبیعیخنک کننده این سیستم ها ناکارآمد هستند. آنها در درجه اول به دلیل اینرسی خود بی اثر هستند: در اینجا نرخ گردش مستقیماً به دمای آب بستگی دارد. ابتدا صبر می کنیم تا آب دیگ گرم شود؛ با گرم شدن، به آرامی شروع به حرکت به سمت بالابر و از آنجا در امتداد رادیاتورها می کند. اما با رسیدن به آنها، روند دوباره کند می شود: آب گرمدر رادیاتور در بالا قرار دارد، تا زمانی که خنک نشود سقوط نمی کند. کارایی اینجا چیست؟

بنابراین، ما آن را فهمیدیم - با روشن کردن پمپ گردش خون، تمام انسدادهای طبیعی مرتبط با تفاوت دما را از بین بردیم. اکنون هر آبی در سیستم ما گردش می کند - سرد، گرم، بسیار سرد و بسیار گرم، صرف نظر از اینکه زمان خنک شدن یا گرم شدن داشته است - آب به داخل سیستم می رود و با همان سرعت به دیگ باز می گردد.

راندمان الکتریکی نیروگاه ها

ضریب کارایی (بازده) مشخصه کارایی یک سیستم (دستگاه، ماشین) در رابطه با تبدیل یا انتقال انرژی است. در تولید انرژی الکتریکیتنها بخشی (سینتیکی، حرارتی و غیره) به انرژی الکتریکی تبدیل می شود، بقیه به صورت گرما آزاد می شود. معمولا به η ("این") نشان داده می شود. η = Wpol/Wcym. بازده یک کمیت بدون بعد است و اغلب به صورت درصد اندازه گیری می شود. از نظر ریاضی، تعریف کارایی را می توان به صورت زیر نوشت:

که در آن A کار مفید است و Q انرژی مصرف شده است.

با توجه به قانون پایستگی انرژی، راندمان همیشه کمتر از واحد است، یعنی نمی‌توان کار مفیدتری از انرژی مصرف‌شده به دست آورد.

راندمان یک موتور حرارتی نسبت کار مفید انجام شده موتور به انرژی دریافتی از بخاری است. راندمان یک موتور حرارتی را می توان از آن محاسبه کرد فرمول زیر:

η=(Q 1 -Q 2)/Q 2

که در آن Q 1 مقدار گرمای دریافتی از بخاری است، Q 2 مقدار گرمای داده شده به یخچال است. بالاترین راندمان در میان ماشین‌های چرخه‌ای که در دماهای معین منبع گرم T 1 و منبع سرد T 2 کار می‌کنند، هستند. موتورهای حرارتیکار بر روی چرخه کارنو. این بازده نهایی برابر است با:

η=(T 1 -T 2)/T 2

راندمان حرارتی نیروگاه ها

در طول تولید انرژی الکتریکی، بخشی از انرژی حرارتی برای تامین گرما استفاده می شود. نسبت بین انرژی مصرف شده و انرژی مصرف شده که به صورت درصد بیان می شود راندمان حرارتی نامیده می شود.

راندمان کلی یا کلی نیروگاه ها

مجموع راندمان الکتریکی و حرارتی را بازده سوخت می گویند. هر چه راندمان الکتریکی و کلی بیشتر باشد، کارکرد نیروگاه اقتصادی تر است. در نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های ایالتی، گرما اغلب استفاده نمی شود و راندمان کل برابر با راندمان الکتریکی است. هنگام محاسبه یک مطالعه امکان سنجی برای ساخت (TES) یک ایستگاه، بازده کل گرفته می شود. هنگام انجام یک پروژه، طرحی برای صدور برق و انرژی حرارتی به طور جداگانه توسعه می یابد. برای تحریک نرخ مصرف سوخت بالاتر، به تصویب رسید قانون فدرال-261 صرفه جویی در انرژی و افزایش بهره وری انرژی

تلفات برق تجاری

- تلفات ناشی از سرقت برق، مغایرت بین قرائت کنتور و پرداخت های برق توسط مصرف کنندگان خانگی و دلایل دیگر در زمینه سازماندهی کنترل مصرف انرژی. تلفات تجاری شامل تلفات انرژی الکتریکی ناشی از عوامل زیر است. اندازه گیری غیر قابل اعتماد: عملکرد دستگاه های اندازه گیری با انحراف از ویژگی های استاندارد.

اتصال نادرست مدارهای ولتاژ و جریان، نمودارهای اتصال کنتور الکتریکی؛

نقص دستگاه های اندازه گیری، مکانیسم شمارش؛ خطاهای هنگام خواندن کنتورهای برق و نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ. تغییرات اشتباه یا عمدی در فاکتورهای تبدیل یا اطلاعات مربوط به مصرف برق؛

تعویض دستگاه های اندازه گیری بدون هماهنگی با واحدهای فروش انرژی؛

اتصال غیرمجاز کلکتورهای فعلی؛

اتصال کلکتورهای فعلی علاوه بر متر؛

تداخل در عملکرد کنتورها به منظور تحریف قرائت ها؛

عدم گزارش خرابی کنتور؛

تامین ناکافی شبکه های الکتریکی با دستگاه های اندازه گیری کنترلی (فنی). خطا در هزینه های انرژی عرضه شده:

اطلاعات اشتباه یا غیر قابل اعتماد در مورد مصرف کننده؛

خطا در انتقال اطلاعات در مورد مصرف انرژی از محل نصب دستگاه های اندازه گیری به بخش حسابداری.

خطاها هنگام به روز رسانی داده های مصرف کننده؛

مصرف کنندگان صورتحساب نشده به دلیل کمبود اطلاعات؛

محاسبات بر اساس دستگاه های اندازه گیری که در مرز ترازنامه نیستند.

محاسبه توان متصل (عمل تعرفه). عدم پرداخت انرژی توسط مصرف کنندگان خودپرداخت. در مورد بهبود کار برای کاهش تلفات هنگام فروش برق در سیستم های انرژی RAO UES روسیه. سفارش RAO UES روسیه به تاریخ 10 می 2001 به شماره 228.

تلفات برق در شبکه های برق از مهمترین آنها می باشد
این یک شاخص از کارایی کار آنها، یک شاخص بصری از وضعیت سیستم اندازه گیری برق و کارایی فعالیت های فروش انرژی سازمان های تامین انرژی است.
این شاخص به طور فزاینده ای نشان دهنده مشکلات انباشته شده است که نیاز به راه حل های فوری در توسعه، بازسازی و تجهیز مجدد فنی دارد. شبکه های الکتریکیبهبود روش ها و ابزارهای بهره برداری و مدیریت آنها، افزایش دقت اندازه گیری برق، راندمان جمع آوری پولبرای برق عرضه شده به مصرف کنندگان و غیره
به گفته کارشناسان بین المللی تلفات نسبی برق در حین انتقال و توزیع آن در شبکه های برق اکثر کشورها در صورتی که از 4 تا 5 درصد تجاوز نکند را می توان رضایت بخش دانست. تلفات برق 10 درصد را می توان از نظر فیزیک انتقال برق از طریق شبکه حداکثر مجاز دانست.
به طور فزاینده ای آشکار می شود که تشدید شدید مشکل کاهش تلفات برق در شبکه های الکتریکی مستلزم جستجوی فعال برای راه های جدید برای حل آن، رویکردهای جدید برای انتخاب اقدامات مناسب و مهمتر از همه، سازماندهی کار برای کاهش است. تلفات.
با توجه به کاهش شدید سرمایه‌گذاری‌ها در توسعه و تجهیز مجدد فنی شبکه‌های الکتریکی، در بهبود سیستم‌های کنترل حالت‌های آنها، اندازه‌گیری برق، تعدادی روند منفی پدید آمده است که بر سطح تلفات در شبکه‌ها تأثیر منفی می‌گذارد، مانند از جمله: تجهیزات قدیمی، فرسودگی فیزیکی و اخلاقی دستگاه های اندازه گیری برق، ناهماهنگی تجهیزات نصب شدهقدرت منتقل شده
از مطالب فوق چنین استنباط می شود که با توجه به تغییرات مداوم در مکانیسم اقتصادی در بخش انرژی و بحران اقتصادی در کشور، مشکل کاهش تلفات برق در شبکه های برق نه تنها اهمیت خود را از دست نداده است، بلکه برعکس ، به یکی از وظایف تضمین ثبات مالی سازمان های تامین انرژی تبدیل شده است.
برخی از تعاریف:
تلفات مطلق الکتریسیته عبارت است از تفاوت برق عرضه شده به شبکه برق و تامین مفید مصرف کنندگان.
تلفات فنی برق - تلفات ناشی از فرآیندهای فیزیکی انتقال، توزیع و تبدیل برق با محاسبه تعیین می شود.
تلفات فنی به دو دسته ثابت مشروط و متغیر (بسته به بار) تقسیم می شوند.
تلفات تجاری برق تلفاتی است که به عنوان تفاوت بین تلفات مطلق و فنی تعریف می شود.

ساختار تلفات برق تجاری
در حالت ایده آل، تلفات تجاری برق در شبکه برق باید صفر باشد. البته بدیهی است که در شرایط واقعی، عرضه به شبکه، عرضه مفید و تلفات فنی با خطا مشخص می شود. تفاوت در این خطاها در واقع اجزای ساختاری زیان تجاری است. باید با اجرای اقدامات مناسب تا حد امکان آنها را به حداقل رساند. اگر این امکان وجود ندارد، لازم است اصلاحاتی در قرائت کنتور برق انجام شود تا خطاهای سیستماتیک اندازه گیری برق جبران شود.

خطا در اندازه گیری برق عرضه شده به شبکه و عرضه مفید به مصرف کنندگان.
خطا در اندازه گیری برق را می توان به طور کلی تقسیم کرد
بیایید مهم ترین اجزای خطاها را در نظر بگیریم سیستم های اندازه گیری(IC)، که ممکن است شامل: یک ترانسفورماتور جریان (CT)، یک ترانسفورماتور ولتاژ (VT)، یک کنتور برق (ESS)، یک خط اتصال ESS به VT باشد.
اجزای اصلی خطاهای اندازه گیری برق تامین شده به شبکه و برق تامین شده مفید عبارتند از:

خطا در اندازه گیری برق در شرایط عادی
کار IR، تعیین شده توسط کلاس های دقت CT، VT و SE.
خطاهای اضافی در اندازه گیری برق در شرایط عملیاتی واقعی IR، به دلیل:
ضریب توان کمتر از حد استاندارد
بار (خطای زاویه ای اضافی)؛ .
تأثیر میدان های مغناطیسی و الکترومغناطیسی فرکانس های مختلف بر سلول های خورشیدی؛
زیر بار و اضافه بار CT ها، HP و SE.
عدم تقارن و سطح ولتاژ عرضه شده به IR؛
بهره برداری از انرژی خورشیدی در اتاق های گرم نشده با پایین غیر قابل قبول
چه دما و غیره؛
حساسیت ناکافی سلول های خورشیدی در بارهای کم،
به خصوص در شب؛
خطاهای سیستماتیک ناشی از عمر بیش از حد IC.
خطاهای مرتبط با نمودارهای اتصال نادرست کنتورهای برق، CT و VT، به ویژه، نقض فازبندی اتصالات کنتور.
خطاهای ناشی از معیوب دستگاه های اندازه گیری برق؛
خطا در خواندن کنتور برق به دلیل:
خطا یا تحریف عمدی در ضبط شهادت؛
عدم به موقع بودن یا عدم رعایت موعد مقرر
قرائت کنتور، نقض برنامه صورتحساب
چیکوف
خطا در تعیین ضرایب تبدیل قرائت ها
کنتور برق
لازم به ذکر است که با وجود علائم مشابه اجزای خطاهای اندازه گیری عرضه به شبکه و عرضه مفید، تلفات تجاری کاهش یافته و در صورت متفاوت بودن افزایش می یابد. این بدان معناست که از نقطه نظر کاهش تلفات تجاری برق، باید یک سیاست فنی هماهنگ برای افزایش دقت اندازه‌گیری‌های عرضه به شبکه و تامین مفید دنبال شود. به ویژه، اگر به عنوان مثال، خطای اندازه گیری منفی سیستماتیک را به طور یک طرفه کاهش دهیم (سیستم حسابداری را مدرن کنیم) بدون تغییر خطای اندازه گیری، زیان تجاری افزایش می یابد که اتفاقاً در عمل رخ می دهد.

محتوا:

در فرآیند جابجایی بارها در یک مدار بسته، مقدار مشخصی کار توسط منبع جریان انجام می شود. می تواند مفید و کامل باشد. در حالت اول، منبع جریان در حین انجام کار، بارها را در مدار خارجی حرکت می دهد و در حالت دوم، بارها در کل مدار حرکت می کنند. در این فرآیند پراهمیتبازده منبع جریان را دارد که به عنوان نسبت مقاومت خارجی و کل مدار تعریف می شود. اگر مقاومت داخلی منبع و مقاومت خارجی بار برابر باشد، نیمی از کل توان در خود منبع تلف می شود و نیمی دیگر در بار آزاد می شود. در این حالت راندمان 0.5 یا 50 درصد خواهد بود.

راندمان مدار الکتریکی

عامل کارایی مورد بررسی در درجه اول مربوط به مقادیر فیزیکی، سرعت تبدیل یا انتقال برق را مشخص می کند. در میان آنها، قدرت، اندازه گیری شده در وات، اول است. چندین فرمول برای تعیین آن وجود دارد: P = U x I = U2/R = I2 x R.

در مدارهای الکتریکی ممکن است وجود داشته باشد معنی متفاوتمیزان ولتاژ و شارژ به ترتیب و کار انجام شده نیز در هر مورد متفاوت است. اغلب اوقات نیاز به تخمین سرعت انتقال یا تبدیل الکتریسیته وجود دارد. این سرعت نشان دهنده قدرت الکتریکی، مربوط به کار انجام شده برای یک واحد زمان معین. در قالب یک فرمول، این پارامتر به شکل زیر خواهد بود: P=A/∆t. بنابراین کار به صورت حاصل ضرب توان و زمان نمایش داده می شود: A=P∙∆t. واحد کار مورد استفاده .

به منظور تعیین میزان کارایی یک دستگاه، ماشین، مدار الکتریکی یا سایر سیستم های مشابه در رابطه با توان و عملکرد، از راندمان استفاده می شود. این مقدار به عنوان نسبت انرژی مصرف شده مفید به کل انرژی ورودی به سیستم تعریف می شود. کارایی با نماد η نشان داده می شود و از نظر ریاضی به صورت فرمول تعریف می شود: η = A/Q x 100% = [J]/[J] x 100% = [%]، که در آن A کار انجام شده توسط مصرف کننده است. Q انرژی داده شده توسط منبع است. مطابق با قانون بقای انرژی، مقدار بازده همیشه برابر یا کمتر از واحد است. این بدان معنی است که کار مفید نمی تواند بیش از مقدار انرژی صرف شده برای انجام آن باشد.

به این ترتیب تلفات برق در هر سیستم یا دستگاهی و همچنین میزان مفید بودن آنها مشخص می شود. به عنوان مثال، در هادی ها، افت توان زمانی رخ می دهد که برقتا حدی تبدیل می شود انرژی حرارتی. مقدار این تلفات به مقاومت هادی بستگی دارد، اینطور نیست بخشی جدایی ناپذیرکار مفید

تفاوتی وجود دارد که با فرمول ∆Q=A-Q بیان می شود که به وضوح تلفات توان را نشان می دهد. در اینجا رابطه بین افزایش تلفات توان و مقاومت هادی به وضوح قابل مشاهده است. بارزترین نمونه یک لامپ رشته ای است که بازده آن از 15٪ تجاوز نمی کند. 85 درصد باقیمانده توان به حرارت، یعنی اشعه مادون قرمز تبدیل می شود.

بازده منبع فعلی چقدر است

بازده در نظر گرفته شده از کل مدار الکتریکی، به شما امکان می دهد تا ماهیت فیزیکی کارایی یک منبع جریان را بهتر درک کنید ، فرمول آن نیز از مقادیر مختلفی تشکیل شده است.

در فرآیند حرکت بارهای الکتریکی در طول یک مدار الکتریکی بسته، مقدار مشخصی کار توسط منبع جریان انجام می شود که به عنوان مفید و کامل متمایز می شود. در حین انجام کار مفید، منبع جریان بارها را در مدار خارجی جابجا می کند. هنگامی که به طور کامل عملیاتی می شود، بارها، تحت تأثیر یک منبع جریان، در کل مدار حرکت می کنند.

آنها به صورت فرمول به صورت زیر نمایش داده می شوند:

• کار مفید - Apolez = qU = IUt = I2Rt.
• کل کار - Atotal = qε = Iεt = I2(R +r)t.

بر این اساس، می توانیم فرمول هایی را برای توان مفید و کل منبع فعلی استخراج کنیم:

• قدرت مفید - Puse = Apoles /t = IU = I2R.
• توان کل - Pfull = Afull/t = Iε = I2(R + r).

در نتیجه، فرمول کارایی منبع جریان به شکل زیر است:

• η = Apoles/Atoll = Puse/Ptot = U/ε = R/(R + r).

حداکثر توان مفید در مقدار معینی از مقاومت مدار خارجی بسته به ویژگی های منبع جریان و بار حاصل می شود. با این حال، باید به ناسازگاری حداکثر توجه شود قدرت مفیدو حداکثر بهره وری

مطالعه توان و بازده منبع جریان

کارایی یک منبع جریان به عوامل زیادی بستگی دارد که باید در یک توالی مشخص در نظر گرفته شوند.

برای تعیین، مطابق با قانون اهم، معادله زیر وجود دارد: i = E/(R + r)، که در آن E نیروی الکتروموتور منبع جریان و r مقاومت داخلی آن است. این ثابت ها، که به مقاومت متغیر R بستگی ندارند. با کمک آنها می توانید توان مفید مصرف شده توسط مدار الکتریکی را تعیین کنید:

• W1 = i x U = i2 x R. در اینجا R مقاومت مصرف کننده برق است، i جریان در مدار است که با معادله قبلی تعیین می شود.

بنابراین مقدار توان با استفاده از متغیرهای نهایی در نمایش داده می شود فرم زیر: W1 = (E2 x R)/(R + r).

از آنجایی که این یک متغیر میانی است، در این مورد تابع W1(R) را می توان برای حداکثر آن تحلیل کرد. برای این منظور لازم است مقدار R تعیین شود که در آن مقدار اولین مشتق توان مفید مرتبط با مقاومت متغیر (R) خواهد بود. برابر با صفر: dW1/dR = E2 x [(R + r)2 - 2 x R x (R + r)] = E2 x (Ri + r) x (R + r - 2 x R) = E2(r - R) = 0 (R + r) 4 (R + r) 4 (R + R) 3

از این فرمول می توان نتیجه گرفت که مقدار مشتق فقط در یک شرط می تواند صفر باشد: مقاومت گیرنده برق (R) از منبع جریان باید به مقدار مقاومت داخلی خود منبع برسد (R => r). ). در این شرایط، مقدار ضریب بازده η به عنوان نسبت توان مفید و کل منبع جریان - W1/W2 تعیین خواهد شد. از آنجایی که در حداکثر نقطه توان مفید، مقاومت مصرف کننده انرژی منبع جریان برابر با مقاومت داخلی خود منبع جریان خواهد بود، در این حالت راندمان 0.5 یا 50٪ خواهد بود.

مشکلات فعلی قدرت و راندمان

تلفات برق در شبکه طراحی شده بر حسب درصد

میزان برق دریافتی مصرف کنندگان کجاست

هزینه انتقال برق از طریق شبکه:

Bn=39192.85/312700=11.8 کوپک/کیلووات ساعت

حداکثر بازده:

مجموع توان فعال بارها کجاست.

مجموع تلفات توان فعال در تمام عناصر شبکه.

میانگین وزنی راندمان شبکه:

نتیجه

تکمیل شدن دورهدر رشته "شبکه ها و سیستم های الکتریکی" معتقدم که به مسائل محاسبه و طراحی شبکه های الکتریکی تسلط دارم. در ابتدا، پارامترهای بخش شبکه الکتریکی تعیین شد، یک طرح مقرون به صرفه انتخاب شد، برای این گزینهشبکه حلقه باز، غیر زائد، شعاعی، زیرا طول نسبتاً کوتاهی در طول مسیر وجود دارد، بنابراین، تعمیر و نگهداری شبکه و نمودارهای پست ساده شده تسهیل می شود. بنا به دلایل فنی و اقتصادی، بسته به طول خطوط هوایی و مقدار توان فعالی که از طریق آنها در حداکثر بارها منتقل می شود، ولتاژ نامی شبکه 110 کیلو ولت پذیرفته می شود. سپس با انتخاب ترانسفورماتورها برای هر پست (PS1 - TRDN -25000/110، PS2 - TDN -16000/110، PS3 - TDN -10000/110) و تعیین پارامترهای خطوط (قطعات سیم)، ترازهای فعال و نیرو های راکتیو منطقه اتوبوس های تامین برق کشیده شدند.

سطوح ولتاژ در شبکه برای هر بخش با توجه به داده‌های ابتدای آن، از باس‌های منبع تغذیه از ابتدا تا انتها، از باس‌های HV به باس‌های LV هر پست محاسبه شد. بنابراین، ولتاژ در تمام نقاط شبکه الکتریکی تعیین می شود. روی شین های 10 کیلوولت پست هایی که به آن ها متصل هستند شبکه های توزیع، دستگاه های کنترل باید از حفظ حداکثر شرایط بار اطمینان حاصل کنند - نه کمتر از 1.05 U nom. در یک ترانسفورماتور دو سیم پیچ، تنظیم ولتاژ معمولاً با تغییر تعداد دور سیم پیچ تنظیم کننده متصل در سمت خنثی سیم پیچ ولتاژ بالا انجام می شود. با انتخاب شاخه تعویض شیر بار روی ترانسفورماتورهای PS1 (n = -7)، PS2 (n = -3) و PS3 (n = -9)، مطمئن شدیم که ولتاژ سمت LV در حداکثر بار حالت نیازهای PUE را برآورده می کند.

در قسمت پایانی کار، شاخص های فنی و اقتصادی شبکه برق مشخص شد. سرمایه گذاری های سرمایه ای برای ساخت شبکه بالغ بر 1،148،200 هزار روبل بود. هزینه های سالانه عملیات شبکه، هزار روبل. هزینه انتقال و توزیع برق 38.1 کوپک / کیلووات ساعت است. ضرایب بازده شبکه در حداکثر بار نیز تعیین شد: z m = 96.51٪ و میانگین وزنی انرژی سالانه z w = 97.09٪. از آنجایی که میانگین بازده سالانه وزنی انرژی حدود 95 درصد است، می توان نتیجه گرفت که این سیستم مقرون به صرفه است.

حداکثر بازده شبکه:

.

میانگین وزنی راندمان شبکه:

,

کل انرژی مصرف شده توسط مصرف کننده در سال.

محاسبه هزینه انتقال و توزیع برق

تعیین هزینه انتقال 1 کیلووات ساعت برق:

جایی که I - هزینه های عملیاتی سالانه؛ E Σ کل انرژی مصرف شده توسط مصرف کننده در سال است.

تلفات انرژی در شبکه در سال عبارتند از:

نتایج محاسبه شاخص های فنی و اقتصادی در جدول 4.3 خلاصه شده است.

جدول 4.3.

به	و	ب	DE%	h sv	hmax
هزار روبل	هزار روبل در سال	kop./kWh	%	%	%
		3,9	1,8	98,2	97,7

نتیجه

در نتیجه تکمیل پروژه دوره، مطابق با تکلیف، الف بهترین گزینهشبکه برق منطقه بار.

برای مقایسه، دو گزینه از میان چندین گزینه پیکربندی شبکه بر اساس کمترین هزینه، بیشترین قابلیت اطمینان و سهولت استفاده انتخاب شدند.

در مسیر توسعه بیشتر گزینه ها و محاسبه بازده اقتصادی آنها با استفاده از روش هزینه تخفیفی، گزینه طرح شبکه شعاعی انتخاب شد.

شبکه طراحی شده یکی از شبکه های منطقه ای با ولتاژ 220 -110 کیلو ولت می باشد. این شبکه چهار پست پست را تامین می کند که مصرف کنندگان آنها از نظر قابلیت اطمینان منبع تغذیه شامل مصرف کنندگان دسته های I، II و III می باشند.

خطوط برق با ولتاژهای 110 کیلو ولت و 220 کیلو ولت بر روی تکیه گاه های بتن مسلح ساخته می شوند که در هر دو مورد از سیم های فولادی آلومینیومی استفاده می شود.

سطح مقطع سیم های خط با در نظر گرفتن چگالی جریان اقتصادی و محدودیت تلفات کرونا در نظر گرفته شد و جریان مجاز در حالت کار پس از اضطرار بررسی شد. برندهای سیم مورد استفاده در شبکه طراحی شده عبارتند از: AC – 70/11; AC – 120/19; AC – 185/29; AC - 400/51.

برق مصرف کنندگان از طریق دو ترانسفورماتور در هر پست تامین می شود. ترانسفورماتورها با در نظر گرفتن ظرفیت اضافه بار انتخاب می شوند:

در PS-1 - ATDCTN - 250000/220/110/10؛

در PS-2، PS-3 - TRDN - 25000/110/10؛

در PS-4 – TDN- 16000/110/10؛

در مرحله طراحی بعدی، شرایط حالت پایدار محاسبه شد:

حداکثر، حداقل و 4 حالت پس از اضطرار.

در نتیجه محاسبات فنی و اقتصادی، شاخص های شبکه زیر به دست آمد:

1. کل سرمایه گذاری در شبکه: TO THE NETWORK = 1,055,543 هزار روبل.

2. مجموع هزینه های عملیاتی شبکه: AND TOTAL = 36433.546 هزار روبل در سال.

3. هزینه انتقال برق از طریق شبکه:

4. حداکثر بازده شبکه =97.7%.

5. راندمان میانگین موزون: =98.2%.

محاسبات فنی و اقتصادی انجام شده نشان داد که شبکه الکتریکی منطقه بار الزامات راندمان را برآورده می کند، زیرا مجموع تلفات توان و برق از 5٪ تجاوز نمی کند.

کتابشناسی - فهرست کتب.

1. کتابچه راهنمای طراحی شبکه های الکتریکی. ویرایش شده توسط D.L. فایبیسوویچ. – M.: Publishing house NC ENAS, 2005 – 320 p. بیمار

2. قوانین طراحی تاسیسات الکتریکی. - M.: انتشارات NC ENAS، 2002.

3. Bushueva O.A., Kuleshov A.I. شبکه برق منطقه بار: آموزشبرای پروژه دوره - ایوانوو، 2006. - 72 ص.

4. انتخاب ترانسفورماتورهای قدرت برای پست های سیستم های قدرت و شرکت های صنعتی با در نظر گرفتن بارهای مجاز. رهنمودها. B.Ya. پراخین. - ایوانوو؛ IEI، 1999

5. راهنمای طراحی دوره های شبکه های الکتریکی. B.Ya. پراخین، O.I. ریژوف. - ایوانوو؛ IEI، 1988

6. دستورالعمل برای محاسبه شرایط حالت پایدار در طراحی دوره شبکه های الکتریکی. Bushueva O.A., Parfenycheva N.N. - ایوانوو: ISEU، 2004.