Переменные потери электрической энергии
Переменные потери электрической энергии определяются в абсолютных единицах и в процентах к отпуску электрической энергии в сеть соответствующей ступени напряжения и учитываются при расчете размера платы за услуги по передаче электрической энергии для потребителей, подключенных к сетям соответствующего уровня (диапазона) напряжения, в соответствии с утвержденной методикой расчета размера платы за услуги по передаче электрической энергии.
Рекомендации по укрупненной оценке нормативов условно-постоянных и переменных потерь электрической энергии. Утверждены постановлением ФЭК РФ от 17.03.2000 г. № 14/10.
Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник. — М.: Энас . В.В. Красник . 2006 .
- «Перекрытие кислорода»
- Переменное напряжение
Смотреть что такое «Переменные потери электрической энергии» в других словарях:
- Укрупненные нормативы технологического расхода электрической энергии на ее передачу — (потерь) разработаны по уровням (диапазонам) напряжения и разделены на условно постоянные и переменные. Рекомендации по укрупненной оценке нормативов условно постоянных и переменных потерь электрической энергии. Утверждены постановлением ФЭК РФ… … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
- Передача энергии* — (электрическая). П. при помощи электрического тока механической работы, производимой в одном месте, в другое, более или менее удаленное от первого, называется электрической П. энергии. П. энергии в несколько отдельных мест называется… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
- Передача энергии — (электрическая). П. при помощи электрического тока механической работы, производимой в одном месте, в другое, более или менее удаленное от первого, называется электрической П. энергии. П. энергии в несколько отдельных мест называется… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
- ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ — раздел физики, охватывающий знания о статическом электричестве, электрических токах и магнитных явлениях. ЭЛЕКТРОСТАТИКА В электростатике рассматриваются явления, связанные с покоящимися электрическими зарядами. Наличие сил, действующих между… … Энциклопедия Кольера
- Генерирование электрических колебаний — процесс преобразования различных видов электрической энергии в энергию электрических (электромагнитных) колебаний. Термин «Г. э. к.» применяется обычно к колебаниям в диапазоне радиочастот, возбуждаемым в устройствах (системах) с… … Большая советская энциклопедия
- Электричество — (Electricity) Понятие электричество, получение и применение электричества Информация о понятии электричество, получение и применение электричества Содержание — это понятие, выражающее свойства и явления, обусловленные структурой физических… … Энциклопедия инвестора
- Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик … Википедия
- Выпрямитель — У этого термина существуют и другие значения, см. Выпрямитель (значения) … Википедия
- Предложение — (Supply) Определение предложения, изменение и цена предложения Информация об определении предложения, изменение и цена предложения Содержание Содержание Определение Кривая Изменение предложения Изменение величины предложения Сдвиги кривой… … Энциклопедия инвестора
- Устройство трактора — Трактор классического типа Основная статья: Трактор Трактор состоит из следующих механизмов и систем: Несущая система (Остов); Двигатель и его … Википедия
6 Потери мощности и коэффициент полезного действия (КПД) коллекторной машины постоянного тока
В МПТ, как и в других электрических машинах, имеют место основные и добавочные потери мощности.
а) Основные потери
1) Магнитные потери Р м
Происходят только в сердечнике якоря, так как только этот элемент магнитной цепи машины подвергается перемагничиванию (так как якорь вращается в магнитном поле).
Величина магнитных потерь, состоящих из потерь от гистерезиса (на перемагничивание) и потерь от вихревых токов зависит от:
— частоты перемагничивания f=pn/60 ;
— значения магнитной индукции в зубцах и спинке якоря;
— толщины листов электротехнической стали, её магнитных свойств и качества изоляции этих листов в сердечнике якоря.
2) Механические потери Р мех
Они складываются из потерь на трение щеток о коллектор, трения в подшипниках и на вентиляцию.
Механические и магнитные потери при постоянной частоте вращения можно считать постоянными. Сумма этих потерь составляют потери х.х.
3) Электрические потери
Они обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта.
Потери в обмотке якоря:
Потери в цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения:
Р э.в =U в ·I в . | (3) |
Электрические потери в щеточном контакте:
Р э.щ =ΔU щ ·I а , | (4) |
где | ΔU щ – переходное падение напряжения на паре щеток, В, принимаемое по стандарту в соответствии с маркой щеток. |
Электрические потери зависят от нагрузки машины, поэтому эти потери называют переменными .
б) Добавочные потери Р д
Эти потери складываются из:
— потерь на вихревые токи в меди обмоток;
— потерь в уравнительных соединениях;
— потерь в стали якоря из-за неравномерного распределения индукции при нагрузке;
— потерь в полюсных наконечниках из-за пульсации основного потока вследствие зубчатости якоря.
Добавочные потери не поддаются точному определению и в соответствии с Государственным стандартом их принимают равными:
— для машин без компенсационной обмотки -1% от полезной мощности для генераторов или 1% от потребляемой мощности для двигателей;
— для машин с компенсационной обмоткой значение добавочных потерь принимают равными соответственно 0,5%.
Мощность на входе машины (потребляемая мощность), вт:
— для генератора (механическая мощность)
— для двигателя (электрическая мощность)
Мощность на выходе машины (полезная мощность), Вт:
— для генератора (электрическая мощность)
— для двигателя (механическая мощность)
Здесь М 1 и М 2 – моменты на валу машины, Н·м; n — частота вращения якоря, об/мин.
Коэффициент полезного действия
КПД это отношение полезной мощности Р 2 к потребляемой Р 1:
Определив суммарную мощность потерь
получим формулы для определения КПД:
КПД машин постоянного тока мощностью от 1 до 100 кВт составляет 0,75-0,90, а для машин мощностью свыше 100 кВт 0,90-0,97.
Зависимость КПД от нагрузки выражается графиком η=f(P 2 )
Из графика видно, что при увеличении нагрузки КПД начинает увеличиваться, достигая максимального значения при нагрузке около 80% от номинальной, а затем начинает резко убывать из-за интенсивного роста электрических потерь.
КПД электрической машины можно определять:
а) методом непосредственной нагрузки по результатам измерений потребляемой мощности Р 1 и полезной мощности Р 2, но он применим только для машин малой мощности;
б) косвенным методом по результатам измерений потерь.
Существует несколько косвенных способов определения КПД. Наиболее прост способ холостого хода двигателя, когда потребляемая мощность затрачивается только на потери х.х. Р 0 =Р м +Р мех. Электрические и добавочные потери при этом определяют расчетным путем.
§ 1.14. Потери и кпд трансформатора
Электрические потери. Обусловлены нагревом обмоток трансформаторов при прохождении по этим обмоткам электрического тока. Мощность электрических потерь РЭпропорциональна квадрату тока и определяется суммой электрических потерь в первичной РЭ1и во вторичной РЭ2обмотках:
Рэ= Рз1 + Рэ2= mI12r1+ mI’22r’2, (1.73)
где т — число фаз трансформатора (для однофазного трансформатора т = 1, для трехфазного т = 3).
При проектировании трансформатора величину электрических потерь определяют по (1.73), а для изготовленного трансформатора эти потери определяют опытным путем, измерив мощность к.з. (см. § 1.11) при номинальных токах в обмотках Рк.ном-
где Р — коэффициент нагрузки (см. § 1.13).
Электрические потери называют переменными, так как их величина зависит от нагрузки трансформатора (рис. 1.40).
Магнитные потери. Происходят главным образом в магнитопроводе трансформатора. Причина этих потерь — систематическое перемагничивание магнитопровода переменным магнитным полем. Это перемагничивание вызывает в магнитопроводе два вида магнитных потерь: потери от гистерезиса РГ, связанные с затратой энергии на уничтожение остаточного магнетизма в ферромагнитном материале магнитопровода, и потери от вихревых токов РВТ, наводимых переменным магнитным полем в пластинах магнитопровода:
С целью уменьшения магнитных потерь магнитопровод трансформатора выполняют из магнитно-мягкого ферромагнитного материала — тонколистовой электротехнической стали. При этом магнитопровод делают шихтованным в виде пакетов из тонких пластин (полос), изолированных с двух сторон тонкой пленкой лака.
Магнитные потери от гистерезиса прямо пропорциональны частоте перемагничивания магнитопровода, т. е. частоте переменного тока (РГ = f), а магнитные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату этой частоты (PВТ ≡ f2). Суммарные магнитные потери принято считать пропорциональными частоте тока степени 1,3, т. е. РМ = f1,3. Величина магнитных потерь зависит также и от магнитной индукции в стержнях и ярмах магнитопровода (Рм ≡ В2)При неизменном первичном напряжении (U1 = const) магнитные потери постоянны, т.е. не зависят от нагрузки трансформатора (рис. 1.40, а).
Рис. 1.40. Зависимость потерь трансформатора от его нагрузки (а) и энергетическая диаграмма (б) трансформатора
При проектировании трансформатора магнитные потери определяют по значению удельных магнитных потерь РУД, происходящих в 1 кг тонколистовой электротехнической стали при значениях магнитной индукции 1,0; 1,5 или 1,7 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц:
гдеВ — фактическое значение магнитной индукции в стержне или ярме магнитопровода трансформатора, Тл; Вх — магнитная индукция, соответствующая принятому значению удельных магнитных потерь, например Вх= 1,0 или 1,5 Тл; G — масса стержня или ярма магнитопровода, кг.
Значения удельных магнитных потерь указаны в ГОСТе на тонколистовую электротехническую сталь. Например, для стали марки 3411 толщиной 0,5 мм при В = 1,5 Тл и f= 50 Гц удельные магнитные потери P1.5/50=2,45 Вт/кг.
Для изготовленного трансформатора магнитные потери определяют опытным путем, измерив мощность х.х. при номинальном первичном напряжении Р0ном (см. § 1.11).
Таким образом, активная мощность Р1, поступающая из сети в первичную обмотку трансформатора, частично расходуется на электрические потери в этой обмотке Рэ1. Переменный магнитный поток вызывает в магнитопроводе трансформатора магнитные потери Рэм. Оставшаяся после этого мощность, называемая электромагнитной мощностью Рэм = Р1 — Рэ1 — Рм ,передается во вторичную обмотку, где частично расходуется на электрические потери в этой обмотке Рэ2.Активная мощность, поступающая в нагрузку трансформатора, Р2 = Р1-∑Р , где ∑Р=Рэ1+Рм+Рэ2 — суммарные потери в трансформаторе. Все виды потерь, сопровождающие рабочий процесс трансформатора, показаны на энергетической диаграмме (рис. 1.40, б).
Коэффициент полезного действия трансформатора определяется как отношение активной мощности на выходе вторичной обмотки Р2(полезная мощность) к активной мощности на входе первичной обмотки Р1 (подводимая мощность):
Сумма потерь ∑P=P0ном+β2Pк.ном.
Активная мощность на выходе вторичной обмотки трехфазного трансформатора (Вт)
Р2 = √3U2I2cosφ2=βSномcosφ2 , (1.78)
где Sном= √3U2HOMI2HOM — номинальная мощность трансформатора, В-А; I2 и U2 — линейные значения тока, А, и напряжения В.
Учитывая, что Р1 = Р2 + ∑Р, получаем выражение для расчета КПД трансформатора:
Рис.1.41. График зависимости КПД трансформатора от нагрузки
Анализ выражения (1.79) показывает, что КПД трансформатора зависит как от величины (β), так и от характера (cosφ2) нагрузки. Эта зависимость иллюстрируется графиками (рис. 1.41). Максимальное значение КПД соответствует нагрузке, при которой магнитные потери равны электрическим: Р0ном=β’2/РК.НОМ, отсюда значение коэффициента нагрузки, соответствующее максимальному КПД,
Обычно КПД трансформатора имеет максимальное значение при β’=0,45÷0,65. Подставив в (1.79) вместо Р значение Р’ по (1.80), получим выражение максимального КПД трансформатора:
Помимо рассмотренного КПД по мощности иногда пользуютсяпонятием КПД по энергии, который представляет собой отношение количества энергии, отданной трансформатором потребителю W2(кВт-ч) в течение года, к энергии W1, полученной им от питающей электросети за это же время: η=W2/W1.
КПД трансформатора по энергии характеризует эффективность эксплуатации трансформации.
- Возбудители синхронных генераторов.
Постоянные и переменные потери в трансформаторах
В процессе транспортирования электрической энергии часть энергии теряется в трансформаторе на покрытие потерь. Потери в трансформаторе разделяются на электрические и магнитные.
Электрические обусловлены нагревом обмоток трансформаторов при прохождении по этим обмоткам электрического тока. При проектировании трансформатора величину потерь определяют как мощность электрических потерь Рэ пропорциональную квадрату тока и определяющуюся суммой электрических потерь в первичной Рэ1 и во вторичной Рэ2 обмотках:
Для изготовленного трансформатора эти потери определяют опытным путём, измерив мощность КЗ при номинальных токах в обмотках :
где — коэффициент нагрузки.
Электрические потери называют переменными, так как их величина зависит от нагрузки трансформатора.
Магнитные потери происходят главным образом в магнитопроводе трансформатора. Причина этих потерь – систематическое перемагничивание магнитопровода переменным магнитным полем, вызывающее 2 вида магнитных потерь: потери от гистерезиса Рг, связанные с затратой энергии на уничтожение остаточного магнетизма в ферромагнитном материале магнитопровода, и потери от вихревых токов Рвт, наводимых переменным магнитным полем в пластинах магнитопровода:
С целью уменьшения магнитных потерь магнитопровод трансформатора выполняют из магнитно-мягкого ферромагнитного материала – тонколистовой электротехнической стали. При этом магнитопровод делают шихтованным в виде пакетов из тонких пластин (полос), изолированных с двух сторон тонкой плёнкой лака.
Магнитные потери от гистерезиса прямопропорциональны частоте перемагничивания магнитопровода, т.е. частоте переменного тока, а магнитные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату этой частоты. Величина магнитных 6потерь зависит такжже от магнитной индукции в стержнях и ярмах магнитопровода. При неизменном первичном напряжении магнитные потери постоянны, так как не зависят от нагрузки трансформатора.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: