国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
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Mohsin马哈茂德1,Om上路2,Pankaj库马尔3Gopal克里希南4
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能源损失发生在向消费者提供电力的过程中由于技术和商业损失。技术损失是由于能量消散在导体和设备用于传输、转换、二次输电和权力的分配。这些技术可以减少损失,是一个系统的固有特性,达到最佳水平。本文提出一种技术损失分配系统研究和分析电力行业损失的影响。技术材料特性造成的损失及其抵抗电流的流动分布系统将通过电快速瞬变分析程序进行了分析和模拟。此外,不同类型的变压器的影响和其他设备连接到变电站馈线也将调查
关键字 |
| 能量耗散、传播、技术损失,配电系统、变压器 |
介绍 |
| 权力是生成的消费者使用。从权力通过网格生成是通过传输线传播&然后分发给消费者。配电是最后和最重要的环节的电力供应链和最明显的电力行业的一部分,根据印度电网公司有限的电流分布损失约为30%。分布的损失可能是由于盗窃电力、计量水平低和糟糕的财务状况低成本回收的公用事业公司,通常会导致电能质量问题和增加电力供应的成本。损失分布的权力部门也导致生产成本增加更多的权力,和全球变暖问题。损失分布可以分为类别的技术损失和非技术的损失。技术损失是最明显的损失,因为它是与材料特性及其当前的流动阻力,也消散热量。技术损失可以明显分为配电线路和变压器的功率耗散损失由于他们的内部阻力。 |
| 放松管制和私有化是对配电系统构成新的挑战。系统元素会装热限制,和广域电力交易与快速变化的负载模式将有助于越来越拥堵。约30 - 40%的总投资在电气领域去分销系统,然而,他们没有收到技术影响以同样的方式生成和传输系统。然而,有一个增加的趋势自动化配电系统提高可靠性、效率和服务质量。理想情况下,损失的电力系统应该在3 - 6%左右。在发达国家,它不大于10%。然而,在发展中国家,有功功率损失的比例约为20%;因此,电力行业的公用事业目前感兴趣减少,为了更有竞争力,因为电价管制市场相关的系统损失。在印度,集体所有的州,2008年的技术和非技术损失占总输入能量的23%。管理损失减少程序在分布系统中需要使用有效的和高效的计算工具,允许量化不同网络元素系统损失的损失减少。 |
现有的场景 |
| 代的权力在不同燃料的发电站。现在有巨大的贡献的可再生能源发电领域。在印度的主要来源热发电,水电和核电,可再生的小贡献。开发部门在核能和可再生能源发电。在这方面我们不能依赖于可再生能源,因为它是天气驱动和不连续。但发电是必要的。传统化石燃料发电厂可按照发电的需要。可再生能源如风能和太阳能是可变的,因此这些植物大多是专用的操作进度变化的“燃料”供应。在印度只有32.86%的总能源生产的[2]是由可再生能源包括水力发电。尤其相关的风能、光伏太阳能和控制河流的水力、没有固有的存储在电厂设计。 These systems cannot be controlled in the same manner as a conventional generation facility. |
| 近年来,印度的能源消费增长速度最快的国家之一在世界由于人口增长和经济发展。印度在世界排名第五的初级能源消耗约占世界3.5%的商业能源需求。尽管总体能源需求的增加,人均能源消耗、印度和其他发展中国家相比仍然很低。印度是天赋好的可耗尽和可再生能源资源。印度的能源政策,到1980年代末,主要是基于可用性的本土资源。煤炭是迄今为止最大的能量来源。然而,印度的主要能源结构已经改变在一段时间内。尽管越来越依赖商业燃料,一个相当大的量子能量需求(总能源需求的40%),尤其是在农村家庭部门,是由非商业性能源,包括薪材、农作物残留物,动物和动物粪便,包括人类和通风的力量。然而,其他形式的商业能源更高质量和效率正在逐步取代传统的能源消耗在农村部门。能源供应资源扩张和增长跟不上日益增长的需求,因此,印度仍然面临着严重的能源短缺。 This has led to increased reliance on imports to meet the energy demand. |
| 能量损失发生在向消费者提供电力的过程中由于技术和商业损失。技术损失是由于能量消散在导体和设备用于传输、转换、子,输电和配电的电力。这些技术可以减少损失,是一个系统的固有特性,达到最佳水平。损失可以进一步子分组根据阶段的能量转换和传输系统传输损失(400 kv / 220 kv / 132 kv / 66千伏),作为子输电损耗(33千伏/ 11 kv)和销售(11 kv / 0.4 kv)损失。失窃造成的商业损失是米,缺陷和错误在估算无计量仪表阅读和能源供应。 |
| 在印度,平均输电和配电损失,被officiallyindicated发电量的23%。然而,随着persample研究由独立机构包括泰瑞,这些损失估计高达50%在一些国家。正式宣布输电和配电损失在印度从15%逐渐上升到1966 - 67年1998 - 99年的23%。持续上升趋势的损失是一个值得认真考虑的问题,所有的努力都必须包含它们。根据一项由美国电力研究所(EPRI)一段时间,在电力系统的各种元素的损失通常的顺序显示在表I。 |
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| 损失在任何系统,然而,依赖于模式的能源使用,负载强度需求,负荷密度,输电和配电系统的功能和配置,为各种不同的系统元素。 |
| 世界许多地区的经验表明,可以减少损失在相当短的时间内,这样的投资有较高的内部收益率。清楚地了解在技术和商业损失的大小减少T&Dlosses方向的第一步。这可以通过建立一个系统准确的能源会计。这个系统实际上是一个能源管理的工具,有助于打破能源消费总量成其所有组件。aimsat占能量生成及其消费由不同类别ofconsumers,以及对能源会议所需技术要求ofsystem元素。它还有助于将问责和efficiencyin工作的效用。 |
分销网络 |
| 主要的分销网络是电路与三相线(三相),连接在配电变电站的电压和通常建在类11 kv & 33千伏。电压的水平:11 KV和33千伏受法律规范;其他级别存在,继续正常运行。主要分销网络和配电变压器安装,固定在两极,其功能是低电压水平一次侧电压水平(例如,从11 KV - 230伏特)下载。二级分销网络电路与三相四线(三个阶段和中性),通常运行在电压(阶段-阶段/阶段中性)11 kv / 440伏,11 kv / 230伏特。这些网络连接消费者,包括住宅,面包店,商店,等等,还有街道照明的灯具。这些网络服务的大型消费中心(即人口和大型工业等)。在某些情况下,供应之间的紧张关系是1100/230伏或1100/440伏特。整个配电系统保护系统由断路器在变电站的主要网络连接,并与关键在配电变压器保险丝,以防短路开关的电网。 |
配电线路损失 |
| 电子的能量损失分布系统是配电系统性能的关键指标之一,因为它直接影响效用的底线。分配系统的损失可以归因于技术和非技术。非技术损失不足或缺失的相关收入计量与计费的问题或集合系统,等。技术损失系统本质上是受组件和系统设计。 |
| 以来损失代表大量的运营成本,准确估计电损失可以确定更准确的运营成本维持供应给消费者。这反过来使得更准确的估计系统生命周期成本,预期寿命的安装。也知道关键技术损失确实是技术的预期目标,是否可以减少而不改变组件和系统设计。低技术损失将提供更便宜的电力和降低生产成本,对经济增长有积极的影响。各种研究已经进行了多年来计算能量损失分布网络。通常,在技术损失评估研究中,使用模拟技术损失水平估计的网络。然而这些研究需要完整的数据来估计损失的技术水平。本文提出的方法是使用导体,变压器搬迁和电容器安装在中压喂食器首先建立不同的特征。随后,为每个中压馈线技术损失估计基于用户输入需求高峰,负载因子和馈线长度。一个解析表达式将体重年龄因素,通过计算能量流的比例通过每个支线与总能量提供给系统用于估计技术损失由各自的中压网络。 Technical losses in distribution transformers are estimated based on empirical formulas of no load and full load loss scaled by capacity factors. For low voltage network, its technical losses level is primarily influenced by its percentage loading, besides load factor and network type (overhead or underground). |
| “配电线路损失”这一术语指的是区别的能量传递到配送系统和客户收费的能量。重要的是要知道线的大小和因果因素损失因为能量损失的成本从客户中恢复过来。30至40%的总投资在电气行业分销系统,然而,他们没有收到技术影响以同样的方式生成和传输系统。损失的计算电力系统长期以来一直未遂。早些时候的努力集中在能量损失估计每年和功率损耗估计最大负载情况。估计损失重要的数据在计算和规划电网的能量损失。没有区别输电线路和配电线路除了电压水平和功率处理能力。输电线路通常能够传送大量的远距离电能。他们工作在高电压。分布线携带数量有限的权力在较短的距离。 Voltage drops in line are in relation to the resistance and reactance of line, length and the current drawn. For the same quantity of power handled, lower the voltage, higher the current drawn and higher the voltage drop. The current drawn is inversely proportional to the voltage level for the same quantity of power handled. The power loss in line is proportional to resistance and square of current. (i.e. Ploss=I2R). Higher voltage transmission and distribution thus would help to minimize line voltage drop in the ratio of voltages, and the line power loss in the ratio of square of voltages. The primary function of transmission and distribution equipment is to transfer power economically and reliably from one location to another. Conductors in the form of wires and cables strung on towers and poles carry the high voltage, AC electric current. A large number of copper or aluminum conductors are used to form the transmission path. The resistance of the long-distance transmission conductors is to be minimized. Energy loss in transmission lines is wasted in the form of I2R losses. |
非技术损失 |
| 非技术损失,有时被称为“商业损失”,非常重要,因为他们经常造成很大程度上的权力效用不支付。非技术的损失往往是相关计量错误,不准确的米,不当读米和估计消费由于缺乏米。未授权的连接以及行政错误其他非技术损失的可能来源。大多数非技术损失与低压配电网络。在中压配电层面,非技术损失主要是由于不准确的米和篡改测量变压器。 |
| 在传播层面上,非技术损失很少,可以忽略。 |
技术上的损失 |
| 导体技术损失是由于能量耗散和设备用于传输、转换、传输和分配的权力。配电系统技术损失主要是由于电流通过导体产生的热量耗散和变压器的磁损耗。损失是固有的分配电力,不能消除。这个损失是散热的主要部分导体或I2R损失分布。因为这个损失取决于当前的价值,这是最大的高峰负荷。其他原因的技术损失功率因数低、相位不平衡,不适当的关节,和树触摸等外来因素。这些损失的区别在变压器输出和无效消耗的总和。 |
| 损失发生在下标输电线路,配电线路,变压器,配电变压器和辅助服务给客户。变压器损耗包括变压器的空载损失独立加载和依赖于加载负荷损失。 |
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程序,以确定损失 |
| 配电线路的总能量损失一般被定义为提供的能量输入和能量之间的区别(收费)。下面的表达式是正确的: |
| 总能量损失=损失HT馈线+损失LT馈线,千瓦时 |
| 在那里, |
| 损失HT馈线=能量输入HT给料机-(能源发出LT喂食器+宣传能源的消费者),千瓦时, |
| 损失LT馈线=能量输入LT馈线- LT消费者的能源,千瓦时 |
| 从上面的,很明显,总能量损失估计需要accuratemeasurement HT的输入(11 kV)和相关的LT (440 V)喂,馈线明智的HT和LT消费者消费能源,同时记录相同的一段时间。估计损失将可靠的只有米的能量都在良好的工作条件。在现实中,一定比例的米在LT馈线和LT消费者可能非功能性[3]由于某种原因或另一个。虽然没有标准的程序之后,分配公司占未读能源LT喂食器的输入,HT和LT消费者的平均消费基于前几个月的消费被认为是用于付款。相同的数据也被认为是估计的损失。作为准确的抄表记录的日期和时间不是一般分销公司,传统的方法不占能源米和假定的异时阅读相同的数据收集时间,因此适合估计损失。 |
发生的损失 |
| 子输电线路 |
| 分布线 |
| 站变压器 |
| 次要服务客户 |
| 注意:变压器总损失核心,所以它被认为是空载损失。 |
原因发生的损失 |
| 传输和分配上投资不足,尤其是sub-transmission和分布。 |
| 随意生长sub-transmission和分配系统的短期目标的扩展电源到新的地区。 |
| 大规模的农村电气化通过长11 kv和LT。 |
| 太多的转换阶段。 |
| 负载管理不当。 |
| 无功补偿不足 |
| 质量差的设备用于农业农村泵、冷却器空调和工业负荷在城市地区。 |
补救行动 |
| 调整的导体 |
| 安装电容器银行 |
| 配电变压器的搬迁。 |
| 确保一个常数工业用户的功率因数。 |
| 避免重载的变形金刚。 |
研究11 kv馈线 |
| 空地工业Estate-SS分销网络,美联储的主要摄入110 KV美联储两个主要负荷区33千伏为工业用户& 11 KV住宅用户。 |
| 一个典型的分销网络,美联储从主要摄入变电站供给负载两个区域,通过三个电压水平(33 kV架空电缆,11 kV架空电缆和LV)用于测试方法。分销网络的基本情况数据如下所示。 |
| 一)技术资料 |
| 单位从输电网= 110千伏 |
| 高峰负荷= 26兆瓦 |
| 负荷系数= 1.1 |
| 33千伏支线 |
| 没有的喂食器:- 3所示 |
| 馈线的长度1:——大约3到4公里。ti周期 |
| 馈线的长度2:约6 - 8公里。剧照Nagar东 |
| 馈线的长度3:- 4.6公里ILPL馈线 |
| 高峰需求/支线:1.6 mw /支线。 |
| 11 kv支线 |
| 不。给料机:4 |
| 馈线的长度1:approx.-Thruverkadu - 5到8公里 |
| 馈线的长度2:约8 - 10公里。-VGN支线 |
| 馈线的长度3:民国馈线——约7公里 |
| 馈线的长度3:- 10 - 12公里大约- TI馈线 |
| 高峰需求/给料机:2 mw /支线 |
| 110 kv / 33千伏变压器数据 |
| 总装机容量:25 mva |
| 平均峰值需求:14 - 15兆瓦 |
| 131.2安培:高压- lv - 437.5 |
| Frequency-50赫兹 |
| 阶段:- 3 (HV-LV) |
| 110千伏/ 11 kv变压器数据 |
| 总装机容量:16 mva |
| 平均峰值需求:13兆瓦 |
| 安培:高压- 64 lv - 280 |
| Frequency-50赫兹 |
| 阶段:- 3 (HV-LV) |
b)结果 |
| 这里给出的结果分析了通过使用发育阶段(电快速瞬变分析程序)使用标准的价值观。结果表明基本损失的设备中使用特定的支线。损失所示在千瓦。 |
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| )THIRUVERKADU馈线中的损失是128千瓦包括所有元素。 |
| b)的最大损失是《变形金刚》中找到。变形金刚8.9千瓦的最大损失。 |
| c)的平均功率因数为0.9。 |
| d)损失issimulated标准值。 |
| e)电缆is10.3千瓦的最大损失。 |
| f)最大的线损是0.8。 |
结论 |
| 在本文中,我们研究的技术和非技术损失分布系统。在技术损失的流动电流通过电缆造成的损失和非技术仪表不准确造成,不读米,未授权的连接以及行政错误。当我们看到变压器,其效率取决于操作负荷。它有两个类型的损失:空载损耗和负载损耗。空载损失也被称为核心损失和发生在变压器能量,它不随负载变化。负载损失是称为铜损和初级和次级绕组的功率损耗,可以减少损失通过定位变压器负载中心关闭。额外的能源需求和转移到覆盖技术生产损失。通过安装电容器银行调整导体,缩短距离和相平衡,可以减少损失。 |
确认 |
| 首先我们要感谢全能的人给了我们力量和我们生活的好想法。我们将偿还我们的问候我们的父母对我们是不少于一个神。 |
| 我们想表达我们深深的感谢我们的主管部门。l·拉梅什先生为他不断的鼓励和积极的会谈一篇演讲。我们也要谢谢我们的项目指导博士诉Ganesan先生在任何情况下总是在我们身后,给他的建议和教导我们论文的基础。我们还要感谢我们的项目协调员k博士Sujatha总是准备帮助我们在任何时间在任何时候。在最后,我们要感谢我们的朋友为他们持续的支持。 |
引用 |
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