MATURSKI RAD
Predmet:Elektroenergetske mreže
Tema:Gubici i nadzor energije u prijenosnoj mreži.
Sadržaj:
1. UVOD.........................................................................................................................................1
1.1.Gubici i nadzor energije u prijenosnoj mreži........................................................................1
2. GUBICI U ELEKTROENERGETSKIM MREŽAMA..............................................................3
2.1 Općenito o vodovima............................................................................................................3
2.2 Podjela gubitaka u elektroenergetskim mrežama..................................................................4
2.3 Gubici djelatne i jalove snage...............................................................................................5
2.4 Korona...................................................................................................................................6
2.5 Skin efekat.............................................................................................................................7
3. IZRAČUN GUBITAKA ELEKTRIČNE ENERGIJE................................................................8
3.1 Izračun i analiza gubitaka u vodu..........................................................................................8
3.2 Klasifikacije gubitaka električne energije.............................................................................10
3.3 Problem gubitaka u prijenosnoj mreži...................................................................................11
3.4 Osjetljivost gubitaka snage u prijenosnoj mreži....................................................................12
3.5 Mjere za smanjenje gubitaka.................................................................................................12
4.
IZRAČUN GUBITAKA U VISOKONAPONSKOJ MREŽI....................................................15
4.1 Metoda procjene stanja..........................................................................................................15
4.2 Procjena stanja bazirana na SCADA sistemu........................................................................15
4.3 Izračun gubitaka kombiniranjem procjene stanja sa excelom...............................................16
4.4 Sveobuhvatna metoda analize gubitaka baziranih na realnom vremenu podataka sistema...17
4.4.1 Teorijski indeksi gubitaka voda bazirani na podacima sistema stvarnog vremena............17
4.4.2 Teorijski izračun indeks gubitaka voda za tri opsežne metode .........................................18
5.
NADZOR NAPREDNE PRIJENOSNE MREŽE
..................................................................20
5.1
Napredne elektroenergetske mreže.......................................................................................20
5.2 Napredne prijenosne mreže...................................................................................................22
5.3 Trendovi u prijenosnom sistemu...........................................................................................23
5.4 Zaključak naprednih prijenosnih mreža................................................................................24
ZAKLJUČAK.................................................................................................................................25
prevelikim gubicima. Također se simuliranjem novih uvjeta može odrediti
smanjenje gubitaka pri prelasku na 20 kV distributivni napon.
b) vođenja distributivne mreže, gdje se mogu smanjiti gubici na nekoliko
načina: promjenom topologije mreže, povećanjem korisnosti rada energetskih
transformatora promjenom uklopnih stanja transformatora u paralelnom radu ili
odgovarajućom zamjenom, smanjenjem toka jalove energije ugradnjom dodatne
kompenzacije na najoptimalnijim mjestima.
Također se mogu utvrditi dodatni tehnički gubici pri poremećenom
režimu isporuke koji je uzrokovan planiranim radovima ili kvarovima na
srednjenaponskom dijelu mreže, kada se električna energija ne distribuira
najoptimalnijom topologijom.
c) s komercijalne strane, za svakog pojedinog potrošača mogu se utvrditi
gubici koji nastaju distribuiranjem električne energije za njegove potrebe, kao i
dodatni gubici pri transportu električne energije susjednim distributivnim
područjima.
2.
GUBICI U ELEKTROENERGETSKIM MREŽAMA
2.1.
Općenito o vodovima
Konstante voda su:
-djelatni otpor, R[
]
-induktivitet, L[H]
-kapacitet, C[F]
-vodljivost, G[S]
Konstante nadzemnih elektroenergetskih vodova ovise o:
-svojstvima materijala (specifični otpor vodiča, vrsta materijala vodiča, vrsta izolacije)
-geometrijskim svojstvima voda (dimenzije vodiča, međusobna udaljenost i raspored vodiča)
-atmosferskim prilikama (temperatura, kiša itd.)
Prema tome da li u njima nastaju gubici ili ne:
-otpor i vodljivost su parametri u kojima nastaju gubici,
-induktivitet i kapacitet su parametri bez gubitaka.
Parametri voda mogu imati različite vrijednosti. Ponekad neki od njih mogu
imati zanemarivu vrijednost u odnosu na vrijednost drugih parametara. Zato se u
električnim proračunima često ne uzimaju sva četiri parametra:
*
Pri električnim proračunima nadzemnih vodova srednjih napona (10, 20 i 35
kV) uzima se u obzir otpor i induktivitet,
*
Pri električnom proračunu vodova napona 110 kV i višeg uzima se u obzir
otpor, induktivitet i kapacitet, a u nekim proračunima i vodljivost,
*
Kod vodova najviših napona (400 kV i više ) uzimaju se u obzir sva četiri
parametra,
*
Kod vodova za prijenos elektične energije se u određenim slučajevima, na
primjer pri proračunima električnih prilika u dugim vodovima, zanemaruju otpor
i vodljivost, te se uzimaju u obzir samo induktivitet i kapacitet.
opterećenje i ostalo. Gubici električne energije u prijenosnim mrežama mogu se
podijeliti prema:
a)
mjestu njihovog nastanaka (elementi prijenosne mreže) i
b)
ovisnosti o opterećenju (gubici neovisni o opterećenju - stalni gubici, gubici
ovisni o opterećenju - promjenljivi gubici)
Gubici u prijenosnoj mreži uzrokuju:
-
Zahtjev za investicije u proizvodna i prijenosna postrojenja,
-
Povećanje cijena prijenosa električne energije,
-
Zahtjev za dodatnom proizvodnjom i višom potrošnjom energenata u
elektranama,
-
Struje gubitaka koje dodatno opterećuju prijenosnu mrežu, pogoršavaju
naponske prilike te smanjuju raspoložive prijenosne kapacitete koji se
nude na tržištu.
Gubici u prijenosnim mrežama manji su od onih u distribucijskim. Električni
vodovi u pogonskom stanju su permanentni izvori topline u skladu s Jouleovim
zakonom. Prije puštanja u pogon oni imaju temperaturu jednaku temperaturi
svoje okoline. Nakon puštanja u pogon, temperatura vodiča se povećava i
počinje prijenos topline na okolinu. Prema zakonu termodinamike, prijenos je to
intenzivniji što je temperaturna razlika između vodiča i okoliša veća. To
prijelazno stanje traje sve dok se ne postigne tako visoka temperatura vodiča u
vodu da novoproizvedena toplina postane jednaka toplini koja se prenese na
okolinu. Ta ravnoteža se ne mijenja dok se ne promijeni struja u vodu, pa
govorimo o radnoj (ili pogonskoj) temperaturi voda.
2.3.
Gubici djelatne i jalove snage
Poznato je da kod prijenosa električne energije od izvora do potrošača putem
dalekovoda i transformatorskih stanica, mora u svakom trenutku postojati
ravnoteža između snage generatora i snage potrošača. Pri tome na strani
potrošnje moraju biti uključeni i gubici snage kod prijenosa. Ukupni gubici
djelatne i jalove snage kod prijenosa se sastoje iz gubitaka u pojedinim
dijelovima voda (mreže). Ako opterećenja izražavamo u snagama, izračun
