Доктор технических наук, профессор
Professor, PhD in Engineering
Исследована разветвленная электрическая сеть 0,38–10 кВ и определены условия обеспечения оптимальной загрузки сети и технически обоснованных (минимальных) значений технологического расхода электроэнергии. Показано, что оптимальное значение (минимум) суммарных технических потерь электроэнергии в электрической сети 0,38–10 кВ достигается при равенстве условно-постоянных и переменных (нагрузочных) потерь в сети и в именованных единицах за период Т характеризуется удвоенной величиной условно-постоянных потерь. Оптимальная загрузка трансформаторов определяется их техническими характеристиками, равна примерно 40 % и соответствует относительно небольшому значению минимальных потерь – 1,73 %. В целом в сети 0,38–10 кВ оптимальный коэффициент загрузки при неизменном составе оборудования в значительной мере зависит от ее конфигурации и конструктивного исполнения. Чем больше разветвленность сети, тем меньше будут эквивалентные сопротивления линий и тем больше значение оптимального коэффициента загрузки.
Основное влияние на формирование и величину суммарных потерь электроэнергии в сети 0,38–10 кВ оказывают сети 0,38 кВ – потери в них при прочих равных условиях, как правило, больше потерь в сети 10 кВ в несколько или даже в десятки раз. Потери в сети 0,38 кВ заметно снижают величину обобщенного коэффициента загрузки сети и увеличивают оптимальное значение относительных потерь в сети 0,38–10 кВ. При этом оптимальные суммарные потери в сети в именованных единицах не меняются.
Разработанный структурный алгоритм анализа технических потерь электроэнергии в сети 0,38–10 кВ позволяет оценить фактическую и оптимальную загрузки сети, определить минимум и резервы по снижению потерь, однако часто обеспечивается только в условиях очень незначительной загрузки линий и трансформаторов. Поэтому минимум технических потерь не следует принимать в качестве окончательного критерия оптимального состояния сети, которое, в конечном итоге, должно находиться из экономических соображений, например по минимальной стоимости передачи электрической энергии.
The distributed power network 0,38–10 kV is investigated and the conditions for providing optimal load of network and technically reasonable (minimal) values of electricity consumption are determined. It is shown that the optimum (minimum) value of all technical losses of electricity in power network 0,38–10 kV is being achieved at the equality of semi-constant and variable (load) losses in network and in denominated units for the period T and is characterized by twice value of variable losses. Optimum work load of transformers is determined by their technical data and is equal to (approximately) 40 % and corresponds to relatively low value of minimum losses – 1,73 %. In the whole, in network 0,38–10 kV there is optimal load factor for non-changeable equipment set, to a great extent, which depends on configuration and type of equipment. The more branching of network the less will be effective line’s resistance and so the value of optimal load factor will be more significant.
Networks 0,38 kV mainly influence on formation and value of total electricity losses in network 0,38–10 kV as losses in 0,38 kV networks under the equal conditions are higher than in 10 kV networks in times (or ten times). Losses in 0,38 kV network to a great extend decreases the value of generalized coefficient of network load and increases optimal value of relative loss in network 0,38–10 kV. And optimal total losses in denominated units are not changed.
The developed structural algorithm of technical losses of electricity in network 0,38–10 kV allows evaluating actual and optimal network loading, to determine minimum and reserves of losses enhancement, but it can be realize only when loading of lines and transformers is low. That is why minimum technical losses are not finale criteria of optimal state of network which should be (in reality) determined from economical reasons, for example, from minimum cost of electrical energy transmission.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.