МІНІСТЕРСТВО ЕНЕРГЕТИКИ УКРАЇНИ
ЗАТВЕРДЖУЮ
Заступник міністра
енергетики України,
головний державний
інспектор України з
енергетичного нагляду
В.А.Дарчук
18 лютого 1998 р.
( Методика втратила чинність на підставі Наказу Міністерства енергетики та вугільної промисловості N 532 від 22.09.2011 )
МЕТОДИКА
по визначенню втрат електроенергії у трансформаторах і лініях електропередач
1. Загальні положення
Ця Методика призначена для визначення втрат електроенергії в елементах мережі (трансформаторах, лініях електропередач), які враховуються при фінансових розрахунках між енергопостачальними організаціями і між енергопостачальними організаціями і споживачами електроенергії, а також для складання енергетичних балансів.
Оплата втрат електроенергії по розрахункових значеннях проводиться в разі встановлення розрахункових електролічильників не на межі розділу балансової належності електромережі. Втрати електроенергії на дільниці мережі від межі розділу до місця встановлення електролічильників відносяться на рахунок організації, на балансі якої знаходиться зазначена ділянка мережі. В разі коли через мережі основного споживача здійснюється передача електроенергії субспоживачу розподіл розрахункових значень втрат електроенергії проводиться пропорційно частці її споживання різними споживачами, в тому числі розподіляється і складова втрат активної реактивної електроенергії холостого ходу трансформатора.
При складанні енергетичних балансів втрати, які не враховані лічильниками, повинні бути віднесені на власника лінії електропередачі або трансформатора.
2. Методика обчислення втрат в трансформаторах
А. Втрати в двохобмоточному трансформаторі
2.1. Для обчислення втрат електроенергії в двохобмоточному трансформаторі необхідні наступні дані:
а) паспортні або каталожні:
- номінальна потужність трансформатора S , кВА;
н
- втрати активної потужності в сталі трансформатора
дельта P , кВт;
хх
- втрати активної потужності в міді обмоток трансформатора
при номінальному навантаженні дельта P , кВт;
к.з.
- струм холостого ходу трансформатора I , %;
хх
- напруга короткого замикання U , %;
к.з.
б) споживання активної P (кВт.год.) та реактивної
ф
WQ (кВАрг) електроенергії за розрахунковий період;
ф
(При відсутності приладів обліку реактивної електроенергії
приймається WQф = WPф tg(фі) ,
н
де tg(фі) для промислових споживачів - 0,8
н
для непромислових споживачів - 0,6
для тягових п/ст залізничного т-ту змінного - 1
струму
для тягових п/ст залізничного т-ту постійного - 0,5);
струму, метрополітену і міського ел.
транспорту
в) кількість годин роботи трансформатора в розрахунковий
період (календарне число годин), T ;
п
г) кількість годин роботи підприємства (споживача) або
кількість годин роботи трансформатора під навантаженням в
розрахунковий період, T .
р
2.2. При обчисленні втрат електроенергії в трансформаторі послідовно визначається:
а) фактична потужність трансформатора по даним фактичного
споживання активної та реакційної електроенергії за розрахунковий
період, кВА
------------
| 2 2
S = | P + Q (1),
ф \| ф ф
WP
ф
де P = ----- (2)
ф T
р
WQ
ф
Q = ----- (3)
ф T
р
б) коефіцієнт завантаження
S
ф
K = ---- (4)
з S
н
в) втрати активної електроенергії, кВт.год.
дельта WP = дельта WP + дельта WP =
хх к.з.
2
= дельта P T + K дельта P T (5)
хх п з к.з. р
г) втрати реактивної потужності трансформатора, кВАр
при холостому ході
I
хх
дельта Q = S ----- (6)
хх н 100
при короткому замиканні
U
хх
дельта Q = S ----- (7)
к.з. н 100
д) втрати реактивної електроенергії; кВАрг
дельта WQ = дельта WQ + дельта WQ =
хх к.з.
2
= дельта Q T + K дельта Q T (8)
хх п з к.з. р
Б. Втрати в 3-обмоточному трансформаторі
2.3. Для підрахунку втрат електроенергії в 3-обмоточному трансформаторі необхідні наступні дані:
а) паспортні або каталожні
- номінальна потужність трансформатора S , кВА;
н
- потужність обмоток ВН, СН, НН - S , S , S , кВА (в
вн сн нн
паспорті або каталозі дана в відсотках до номінальної потужності);
- втрати потужності в міді обмоток ВН, СН, НН при повному
їхньому завантаженні дельта P , дельта P , дельта P , кВт;
вн сн нн
- струм холостого ходу трансформатора I , %;
хх
- втрати реактивної потужності трансформатора при холостому
ході, кВАр
I
хх
дельта Q = S ----- (9);
хх н 100
- напруга короткого замикання кожної з обмоток тр-ра, %
U = 0.5 (U + U - U ) (10)
вк вн-сн вн-нн сн-нн
U = 0.5 (U + U - U ) (11)
ск вн-сн сн-нн вн-нн
U = 0.5 (U + U - U ) (12),
нк вн-нн сн-нн вн-сн
де U , U , U беруться з паспорта чи каталогу;
вн-сн сн-нн вн-нн
- реактивна потужність, що споживається обмотками ВН, СН, НН
трансформатора при повному навантаженні, кВАр
S U
вн вк
дельта Q = --------- (13)
вн 100
S U
сн ск
дельта Q = --------- (14)
сн 100
S U
нн нк
дельта Q = --------- (15)
нн 100
б) споживання активної (WP , WP , WP ), кВт.год. та
вн сн нн
реактивної (WQ , WQ , WQ ), кВАрг електроенергії, що пройшла за
вн сн нн
розрахунковий період через обмотки відповідно високої, середньої
та низької напруги трансформатора. При визначенні по показниках
розрахункових лічильників на стороні середньої та низької напруги
трансформатора
WP = WP + WP ,
вн сн нн
WQ = WQ + WQ ;
вн сн нн
в) кількість годин роботи трансформатора в розрахунковий
період (календарне число годин) T ;
п
г) кількість годин роботи підприємства (споживача) або
кількість годин роботи трансформатора під навантаженням в
розрахунковий період - T .
р
2.4. При обчисленні втрат електроенергії в трансформаторі послідовно визначаються:
а) фактична потужність кожної обмотки трансформатора по даних фактичного споживання активної та реактивної електроенергії за розрахунковий період, кВА
----------------
| 2 2
S = | P + Q (16)
фвн \| ф вн ф вн
----------------
| 2 2
S = | P + Q (17)
фсн \| ф сн ф сн
----------------
| 2 2
S = | P + Q (18),
фнн \| ф нн ф нн
де
WP WP + WP
вн сн нн
P = ------ = ------------- (19)
фвн T T
р р
WQ WQ + WQ
вн сн нн
Q = ------ = ------------- (20)
фвн T T
р р
WP
сн
P = ------ (21)
фсн T
р
WQ
сн
Q = ------ (22)
фсн T
р
WP
нн
P = ------ (23)
фнн T
р
WQ
нн
Q = ------ (24);
фнн T
р
б) коефіцієнт завантаження кожної з обмоток трансформатора
S
фвн
K = ------ (25)
звн S
вн
S
фсн
K = ------ (26)
зсн S
сн
S
фнн
K = ------ (27),
знн S
нн
де S , S , S - номінальна потужність обмоток високої,
вн сн нн
середньої та низької напруги трансформатора, кВА;
в) втрати активної електроенергії, кВт.год.
2
дельта WP = дельта P T + (дельта P K +
хх п вн з вн
2 2
+ дельта P K + дельта P K ) T (28);
сн з сн нн з нн р
г) втрати реактивної електроенергії, кВАрг
2
дельта WQ = дельта Q T + (дельта Q K +
хх п вн з вн
2 2
+ дельта Q K + дельта Q K ) T (29).
сн з сн нн з нн р
Примітка.
До Методики обчислення втрат в трансформаторах додаються:
1. Таблиці 1-3 Додатка 1 з технічними даними т-рів, які допускається використовувати у розрахунках при відсутності інформації про паспорті дані трансформаторів;
2. Таблиці 4-20 Додатка 1 з розрахунковими значеннями втрат в т-рах, які допускається використовувати для спрощення щомісячних абонентських розрахунків з споживачами.
3. Методика обчислення втрат електроенергії в проводах та кабелях ліній електропередач
А. Втрати в проводах ліній
3.1. Для обчислення втрат електроенергії в проводах необхідні
наступні дані:
а) каталожні або паспортні
- довжина лінії L км;
- питомий активний опір лінії r Ом/км;
о
- питомий реактивний опір лінії x Ом/км;
о
б) активна електроенергія WP (кВт.год.) та реактивна
електроенергія WQ (кВАрг), що проходить по лінії, приймається по
розрахункових лічильниках. Якщо розрахункові лічильники
встановлені на стороні низької напруги трансформатора до значення,
врахованого лічильниками, додаються розрахункові втрати в
трансформаторі (WP + дельта WP ), (WQ + дельта WQ );
тр тр
в) кількість годин роботи лінії за розрахунковий період T ;
п
г) номінальна напруга лінії U , кВ.
н
3.2. При обчисленні втрат електроенергії в проводах лінії
послідовно визначається:
а) активний опір лінії, R , Ом
э
R = r L (30);
э о
б) реактивний опір лінії X , Ом
э
X = x L (31);
э о
в) середній струм в лінії I , А
ср.
------------
| 2 2
\| WP + WQ
I = --------------- (32);
ср. ----------
| 3 U T
\| н п
г) втрати електроенергії в усіх трьох фазах лінії - втрати
активної електроенергії, кВт.год.
2 2
2 -3 WP + WQ -3
Дельта WP = 3 I R T 10 = ----------- R 10 (33)
ср. э п 2 э
U T
н п
- втрати реактивної електроенергії, кВАрг
2 2
2 -3 WP + WQ -3
Дельта WQ = 3 I X T 10 = ----------- X 10 (34)
ср. э п 2 э
U T
н п
Б. Втрати в кабелях
3.3. Втратами активної електроенергії в кабельних лініях
загальною довжиною до 1 км в зв'язку з малою величиною активного
опору можна знехтувати. При довжині кабельної лінії 1 км і більше
втрати активної ел. енергії обчислюються по формулі (33) Методики.
3.4. При обчисленні втрат реактивної електроенергії необхідно
врахувати:
Для в/в кабельних ліній характерна наявність реактивної
ємнісної провідності в них B , завдяки якій в лінії виникає
о
зарядний ємнісний струм.
Вплив ємнісних струмів I на роботу кабельних ліній
с
враховується при напругах більше 20 кВ, а в повітряних лініях
110 кВ і вище.
Реактивна зарядна потужність лінії визначається по формулі:
Q = Q L (квар) (35),
о
де Q (квар/км) приймається по табл. 1;
о
L - довжина лінії, км.
Негативні втрати реактивної електроенергії в кабельній лінії
визначаються по формулі:
дельта WQ = Q T (квар) (36)
п
Таблиця 1
Значення Q (квар/км)
о
------------------------------------------------------------------
| Напруга лінії |
|----------------------------------------------------------------|
| Перетин жили, мм | 6 кВ | 10 кВ | 20 кВ | 35 кВ | 110 кВ |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 10 | 2.3 | - | - | - | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 16 | 2.6 | 5.9 | - | - | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 25 | 4.1 | 8.6 | 24.8 | - | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 35 | 4.6 | 10.7 | 27.6 | - | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 50 | 5.2 | 11.7 | 31.8 | - | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 70 | 6.6 | 13.5 | 35.9 | 86 | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 95 | 8.7 | 15.6 | 40 | 95 | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 120 | 9.5 | 16.9 | 42.8 | 99 | - |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 150 | 10.4 | 18.3 | 47 | 112 | 1180 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 185 | 11.7 | 20 | 51 | 115 | 1210 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 240 | 13 | 21.5 | 52.8 | 119 | 1250 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 270 | - | | - | - | 1270 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 300 | - | - | - | - | 1300 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 350 | - | - | - | - | 1330 |
|--------------------+--------+---------+-------+-------+--------|
| 400 | - | - | - | - | 1360 |
------------------------------------------------------------------
3.5. В міждержавних і міжобласних лініях при встановлені
лічильників не на межі розділу, а на кінцях лінії втрати можуть
бути визначені та розділені таким чином:
WP1 WP2
пр L1(R1) L2(R2) пр
----------------------------------------
WP1 межа WP2
від від
а) якщо втрати в лінії рахуються роздільно для кожного
напрямку:
WP1 - WP2
від пр
дельта WP1 = ---------------- L1(R1) (37)
від L1(R1) + L2(R2)
WP2 - WP1
від пр
дельта WP1 = ---------------- L1(R1) (38)
пр L1(R1) + L2(R2)
WP2 - WP1
від пр
дельта WP2 = ---------------- L2(R2) (39)
від L1(R1) + L2(R2)
WP1 - WP2
від пр
дельта WP2 = ---------------- L2(R2) (40);
пр L1(R1) + L2(R2)
б) якщо на кінцях лінії тільки два лічильника:
WP1 - WP2
дельта WP1 = ---------------- L1(R1) (41)
L1(R1) + L2(R2)
WP1 - WP2
дельта WP2 = ---------------- L2(R2) (42);
L1(R1) + L2(R2)
де WP1 , WP2 , WP1 , WP2 - активна ел. енергія, яка
пр пр від від
визначається лічильниками прийом-віддача по кожному напрямку
(кВт.год.);
L1, L2, R1, R2 - довжина та опір ділянки лінії до межі
розділу;
WP1, WP2 - сальдові значення, які визначаються лічильниками
на кінцях лінії (кВт.год.).
Якщо діаметр проводів лінії різний, обчислення проводиться по
опору R (Ом), якщо однаковий - по довжині L (км).
Втрати реактивної ел. енергії обчислюються аналогічно.
В. Втрати ел. енергії на корону
3.6. Втрати ел. енергії на корону визначаються по формулі
4
дельта W = E дельта P L T (43),
к i=1 i i
де E - знак суми;
де дельта P - питомі втрати потужності на корону при i-ому
i
виді погодних умов, які визначаються по таблиці 2 (кВт/км),
L - довжина лінії (км);
де T - тривалість i-го виду погодних умов:
i
4
(E T = T ),
i=1 i п
де E - знак суми;
де T - кількість годин роботи лінії за період, що
п
обчислюється.
Таблиця 2
------------------------------------------------------------------
| Номінальна | Марка проводу |Питомі втрати потужності, кВт/км|
| напруга, кВ | |--------------------------------|
| | | ясно | сніг | дощ | наморозь |
|---------------+---------------+-------+------+------+----------|
| 220 | АСО-300 | 1.1 | 6.1 | 15.9 | 32 |
|---------------+---------------+-------+------+------+----------|
| 330 | 2хАСО-300 | 1.2 | 4.8 | 16.9 | 38.2 |
|---------------+---------------+-------+------+------+----------|
| 500 | 3хАСО-500 | 1.2 | 4.3 | 15.6 | 47.2 |
|---------------+---------------+-------+------+------+----------|
| 750 | 4хАСО-600 | 5.8 | 18.4 | 64 | 139 |
------------------------------------------------------------------
Для приблизного обчислення дельта Wк при відсутності
інформації про погодні умови можна користуватися формулою:
дельта W = дельта P L T (44);
к ср E п
де E - знак суми;
де P - середньорічне значення питомих втрат потужності на
ср
корону, для регіону визначається по таблиці 3 (кВт/км),
L - сумарна довжина лінії (км)
E
Таблиця 3
------------------------------------------------------------------
| Напруга| 2|Кількість |дельта P , кВт/км|
| лінії, |Перетин проводу, мм |проводів в фазі| ср |
| кВ | | | |
|--------+--------------------+---------------+------------------|
| 220 | 240 | 1 | 2.7 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 300 | 1 | 2.0 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 400 | 1 | 1.0 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 500 | 1 | 0.7 |
|--------+--------------------+---------------+------------------|
| 330 | 240 | 2 | 6.3 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 300 | 2 | 4.6 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 400 | 2 | 2.5 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 500 | 2 | 1.6 |
|--------+--------------------+---------------+------------------|
| 500 | 300 | 3 | 11.5 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 400 | 3 | 12.2 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 500 | 3 | 7.5 |
|--------+--------------------+---------------+------------------|
| 750 | 400 | 4 | 23.8 |
| |--------------------+---------------+------------------|
| | 500 | 4 | 23.8 |
------------------------------------------------------------------
Г. Спрощена методика обчислення втрат електроенергії в проводах та кабелях ліній електропередач
Для спрощення розрахунків допускається обчислення втрат в
проводах та кабелях ліній 6, 10, 35 кВ по процентному
співвідношенню від активної електроенергії, що походить по лінії.
Процент втрат, виходячи з даних економічної густини струму і
економічної потужності, для даної лінії розраховується послідовно:
а) втрати потужності в лінії, кВт
дельта P = дельта P L (43),
о
де дельта P - питомі втрати потужності на 1 км лінії
о
приймаються по таблиці 4, кВт/км,
L - довжина лінії, км;
б) процент втрат потужності в лінії від значення економічної
потужності для даної лінії, %
дельта P 100
% дельта P = -------------- (44),
P
екон.
де P - економічна потужність лінії приймається по
екон.
таблиці 5, кВт.
Втрати електроенергії в лінії по спрощеному розрахунку
визначаються по формулі:
дельта WP = WP % дельта P (кВт,год.) (45),
де WP - активна електроенергія, що проходить по лінії за
розрахунковий період, кВт.год.
Питомі втрати потужності в лініях електропередач
дельта P кВт/км
о
Таблиця 4
------------------------------------------------------------------
| 2 | Кабельні лінії | Повітряні лінії |
| Перетин, мм |------------------+-----------------------------|
| | Алюміній | Мідь | Алюміній | Сталеалюміній |
| | | | |------------------|
| | | | | АС | АСУ, АСО |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 10 | 1.83 | 3.45 | - | - | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 16 | 2.94 | 5.57 | 1.82 | 1.91 | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 25 | 4.59 | 8.67 | 2.88 | 3.13 | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 35 | 6.44 | 12.17 | 4.05 | 4.05 | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 50 | 9.11 | 17.34 | 5.72 | 5.72 | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 70 | 12.9 | 24.34 | 8 | 8 | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 95 | 17.46 | 33 | 10.8 | 10.8 | |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 120 | 22.1 | 41.58 | 14.1 | 14.1 | 14.1 |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 150 | 26.46 | 52.3 | 17.15 | 17.15 | 17.5 |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 185 | 34 | 64.2 | 21.1 | | 21.1 |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 240 | 44 | 83.16 | 27.2 | | 27.2 |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 300 | | | | | 32.7 |
|---------------+----------+-------+----------+-------+----------|
| 400 | | | | | 46.5 |
------------------------------------------------------------------
Таблиця 5
ЕКОНОМІЧНА ПОТУЖНІСТЬ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
(P , мВт)
екон.
------------------------------------------------------------------
| Перетин, | Кабельні лінії |Повітряні лінії |
| 2 |------------------------------------+----------------|
| мм | Мідь | Алюміній | Алюміній, |
| |------------------------------------| сталеалюміній |
| | Напруга, кВ | |
|----------+------------------------------------+----------------|
| | 6 |10 | 20 | 35 | 6 |10 |20 | 35 | 6 | 10 | 35 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 10 |0.24| - | - | - |0.13| - | - | - |0.11 | 0.2 | - |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 16 | 0.4|0.7| - | - |0.22|0.4| - | - |0.18 | 0.3 | - |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 25 | 0.6| 1 | 2 | - | 0.3|0.6|1.1| - |0.285|0.475| - |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 35 | 0.9|1.4| 2.9| - | 0.5|0.8|1.6| - | 0.4 |0.66 |2.2 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 50 | 1.2| 2 | 4.1| - | 0.7|1.1|2.3| - |0.57 |0.95 |3.2 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 70 | 1.7|2.9| 5.7| 10 | 1 |1.6|3.2| 5.6| 0.8 | 1.3 |4.4 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 95 | 2.3|3.9| 7.8|13.8| 1.3|2.2|4.4| 7.6|1.08 | 1.8 | 6 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 120 | 2.9|4.9| 9.8|17.2| 1.6|2.8|5.5| 9.6|1.37 |2.28 |7.6 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 150 | 3.7|6.1|12.3|21.5| 2.1|3.4|6.9| 12 | 1.7 |2.85 |9.5 |
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 185 | 5.5|7.5|15.2|26.5| 2.5|4.2|8.5|14.8| - | - |11.7|
|----------+----+---+----+----+----+---+---+----+-----+-----+----|
| 240 | 5.9|9.8|19.7|34.3| 3.3|5.5|11 |19.2| - | - | - |
------------------------------------------------------------------
Додаток
до Договору N 11
РОЗРАХУНОК ВТРАТ
електроенергії в мережі споживача
за станом на ___ ____________ 199_ р.
1. Найменування Споживача ___________________________________
2. Адреса ___________________________________________________
3. ТП N ______________________________
А. Розрахунок втрат в трансформаторах
Розрахункові формули:
дельта WP = дельта WP + дельта WP =
х.х. к.з.
2
= дельта P T K дельта P T (кВт.год.)
х.х. п з к.з. р
дельта WQ = дельта WQ + дельта WQ =
х.х. к.з.
2
= дельта Q T K дельта Q T (кВарг)
х.х. п з к.з. р
S ------------ WP WQ
ф | 2 2 ф ф
де K = ----, S = | P + Q , P = -----, Q = -----,
з S ф \| ф ф ф T ф T
н р р
I U
х.х. х.х.
дельта Q = S -------, дельта Q = S -------.
х.х. н 100 к.з. н 100
T - календарне число годин в розрахунковий період,
п
T - кількість годин роботи підприємства в розрахунковий
р
період.
Б. Розрахунок втрат в електромережах
Розрахункові формули:
1 Варіант. Повітряні лінії.
2 2
WP + WQ -3
дельта WP = ----------- Rэ 10 (кВт.год.)
2
U T
н п
2 2
WP + WQ -3
дельта WQ = ----------- Xэ 10 (кВарг)
2