Потери электроэнергии: причины и методы борьбы. Определение потерь в трансформаторе

23/01/2014

Одна из важных для энергетической отрасли проблем сегодня – потери электроэнергии при транспортировке по сетям. Для потребителей они отрицательно сказываются на качестве электроснабжения, а для энергопредприятий – на их экономике. Также энергопотери негативно отражаются на функционировании всей системы электроснабжения. Их называют фактическими или отчетными. Такие потери представляют собой разность электроэнергии, между той, которая поступила в сеть и той, которая была поставлена потребителям.

Классифицировать энергопотери можно по различным составляющим: характер потерь, класс напряжения, группа элементов, производственное подразделение и т.п. Мы же попытаемся их разделить по физической природе и специфике методов определений количественного значения. По этим параметрам можно выделить:

1.Потери технического характера. Они возникают при передаче энергии по электросетям и обуславливаются физическими процессами, которые происходят в проводах и оборудовании.

2. Электроэнергия, которая расходуется на обеспечение работы подстанций и деятельности персонала. Такая энергия определяется счетчиками, установленными на трансформаторах собственных нужд электростанций.

3. Потери, которые обусловлены погрешностями при ее измерении приборами.

4. Потери коммерческого характера. Это – хищения энергии, различия в показаниях счетчиков и произведенной оплатой потребителями. Их высчитывают по разнице между отчетными потерями и суммой потерь электроэнергии, указанной нами в первых трех пунктах. Энергопотери, которые возникают по причине воровства, зависят от человеческого фактора. Это – . А вот три первые составляющие происходят в итоге технологических потребностей процесса, именно о них сейчас пойдет речь.

Электроэнергия – продукт, который на пути от производителя до потребителя не требует дополнительных ресурсов на транспортировку, а расходует сам себя. Этот процесс неизбежен. Ведь, при передвижении автотранспорта из точки А в точку Б, мы тратим бензин, газ или энергию электродвигателей и воспринимаем это, как должное. Мы никогда не говорим, что при транспортировке груза «потери бензина составили 10 литров», обычно используется выражение «расход бензина составил 10 литров». Количество израсходованной электроэнергии, потраченной на транспортировку, как в примере с автомобилями, мы называем потерями. Суть этого термина в представлении людей несведущих – плохо организованный процесс транспортировки электричества, который может ассоциироваться с потерями при перевозке картофеля или зерна. Чтобы убедиться в обратном, рассмотрим пример.

При передвижении электроэнергия преодолевает сотни километров, такой процесс не может происходить без определенных затрат. Для того, чтобы более наглядно продемонстрировать картину, сравним передачу электрической энергии с передачей тепловой энергии, которые по своей сути очень сходны. Тепловая энергия тоже теряет часть себя во время транспортировки. Например, через изоляцию труб, которая не может быть совершенной. Такие потери неизбежны, они не устраняются полностью, а лишь уменьшаются путем улучшения изоляции, заменой труб на более совершенные. Процесс требует немалых материальных затрат. При этом, подобными потерями полезная работа, направленная на транспортировку самой тепловой энергии, не совершается. Транспортировка по трубам осуществляется за счет энергии, потребляемой насосными станциями. В случаях прорыва труб и протечки горячей воды наружу, термин «потери» можно применить в полной мере. Потери же при передаче электрической энергии носят несколько иной характер. Они совершают полезную работу. Как в примере с водой, электроэнергия не может «вытекать» наружу из проводов.

Электрическая сеть – это преобразовательная и распределительная система. Ее части соединены между собой проводами и кабелями. На сотнях и тысячах километров, которые разделяют производителя энергии и потребителя расположены системы трансформации и разветвления, представляющие собой коммутационные устройства и проводники. Ток, который течет в этих проводниках, — это упорядоченное передвижение электронов. Они при перемещении сталкиваются с преградами кристаллической структуры вещества. Для того, чтобы преодолеть эту преграду электрону надо потратить определенное количество своей внутренней энергии. Последняя превращается в энергию тепла и бесследно пропадает в окружающей среде. Это и есть «потери» электрической энергии.

Но указанная причина, по которой они происходят – не единственная. На длительном пути следования энергия встречается с большим количеством коммутационных устройств в виде пускателей, выключателей, переключателей и им подобных. Они состоят из силовых контактов, имеющих более высокое сопротивление, чем однородные проводники – провода или кабели. Во время эксплуатации происходит износ контактов, как итог – ухудшается электрическая проводимость, а как следствие – потери электроэнергии. Значение в этом процессе имеют и контакты в местах, где есть соединение провода со всевозможными устройствами, аппаратами и системами. В общей сложности все места соединений представляют существенное количество потерь электроэнергии. Энергопотери могут усугубляться несвоевременными профилактикой и контролем участков электросетей. Можно назвать еще одну причину утечки электроэнергии: как бы хорошо не были изолированы провода, определенная часть тока все равно попадает на землю.

В местах устаревшей электрической изоляции потери, естественно, усугубляются. На их количество влияет и то, насколько перегружено оборудование – трансформаторные подстанции, распределительные пункты, кабельные и воздушные линии. Можно сделать вывод, что своевременный контроль за состоянием оборудования, необходимые его ремонт и замена, соблюдение требований эксплуатации, снижают потери электроэнергии. Увеличение количества потерь – это свидетельство проблем в сети, которые требуют технического перевооружения, совершенствования методов и средств эксплуатации.

Международные эксперты определили, что энергетические потери при передаче по электрическим сетям считаются соответствующими, если их показатель не выше 4-5%. В том случае, когда они достигают 10% их нужно считать максимально допустимыми. В разных странах показатели могут существенно различаться. Это зависит от принципов развития энергетической системы. Определяющими факторами становятся ориентация на крупные электростанции и протяженные линии электропередач или же маломощные станции, расположенные в центрах нагрузки и пр. В таких странах, как Германия и Япония показатель потерь составляет 4-5%. В странах, где территория протяженная, а энергетическая система сконцентрирована на мощных электростанциях цифра потерь приближается к 10%. Примером этому служат Норвегия и Канада. Энергетическая генерация в каждой стране уникальна. Поэтому применять показатели какой-либо страны к российским условиям совершенно бессмысленно.

Ситуация в России говорит о том, что уровень потерь может быть обоснован только расчетами для конкретных схем и нагрузок сетей. Норму потерь устанавливает Министерство энергетики для каждой сетевой компании отдельно. В разных регионах эти цифры отличаются. В среднем же по России показатель составил 10%. Значимость проблемы растет с каждым годом. В связи с этим ведется большая работа по анализу потерь и их уменьшению, разрабатываются эффективные методы расчета. Так, «АО-энерго» представило целый комплекс расчета всех составляющих потерь в сетях всех категорий. Этот комплекс получил сертификат соответствия, который был утвержденЦДУ ЕЭС России, Главгосэнергонадзором России и Департаментом электрических сетей РАО «ЕЭС России». Установка тарифов на электроэнергию зависит и от норм потерь в этой сфере. Тарифы регулируются федеральными и региональными энергетическими комиссиями. Организации обязаны обосновать уровень энергопотерь, который для них считается целесообразным, и включить в состав тарифов. Энергетические комиссии в свою очередь анализируют данные обоснования и либо принимают их, либо корректируют. Лидер по минимальному показателю энергопотерь в стране – Республика Хакасия. Здесь эта цифра составляет 4%.

Потери удельной энергии в потоке жидкости, безусловно, связаны с вязкостью жид­кости, но сама вязкость - не единственный фактор, определяющий потери напора. Но можно утверждать, что величина потерь напора почти всегда пропорциональны квадрату средней скорости движения жидкости. Эту гипотезу подтверждают результаты большин­ства опытных работ и специально поставленных экспериментов. По этой причине потери напора принято исчислять в долях от скоростного напора (удельной кинетической энергии потока). Тогда:

Потери напора принято подразделять на две категории:

потери напора, распределённые вдоль всего канала, по которому перемеща­ется жидкость (трубопровод, канал, русло реки и др.), эти потери пропорцио­нальны длине канала и называются потерями напора по длинесосредоточенные потери напора: потери напора на локальной длине потока (достаточно малой по сравнению с протяжённостью всего потока). Этот вид потерь во многом зависит от особенностей преобразования параметров пото­ка (скоростей, формы линий тока и др.). Как правило, видов таких потерь до­вольно много и их расположение по длине потока зачастую далеко не зако­номерно. Такие потери напора называют местными потерями или потерями напора на местных гидравлических сопротивлениях. Это вид потерь напора также принято исчислять в долях от скоростного напораТогда полные потери напора можно представить собой как сумму всех видов потерь напора:

Оценка величины местных потерь напора практически всегда базируются на резуль­татах экспериментов, по результатам таких экспериментов определяются величины коэф­фициентов потерь. Для вычисления потерь напора по длине имеются более или менее на­дёжные теоретические предпосылки, позволяющие вычислять потери с помощью при­вычных формул.

47.Зависимость для определения потерь напора по длине и на местные сопротивления. Практическое применение.

48. Гидравлически гладкие и гидравлически шероховатые трубы.

Потери напора по длине потока могут весьма существенно зави­сеть от характеристик шероховатости стенок трубы, в которых проис­ходит движение. Поверхность стенок, ограничивающих поток, всегда отличается от идеально гладкой поверхности наличием выступов и не­ровностей. Величина и форма этих выступов зависят от материала стенки, от его обработки, условий эксплуатации, в процессе которой возможна коррозия, могут выпасть и осесть на стенках твердые части­цы наносов и т.п. В дальнейшем мы не будем детально изучать различ­ные виды шероховатости, а будем представлять стенки труб покрыты­ми однородными бугорками со средней абсолютной высотой выступа шероховатости, обозначаемой Δ.

В зависимости от того, как относятся размеры выступов шерохо­ватости и толщина ламинарной пленки, все трубы могут быть при тур­булентном режиме движения подразделены на три вида.

Если высота выступов шероховатости Δ меньше, чем толщина ла­минарной пленки (Δ <δ), то в этом случае шероховатость стенок не влияет на характер движения и соответственно потери напора не зави­сят от шероховатости, а стенки называются гидравлически гладкими.

Когда высота выступов шероховатости превышает толщину лами­нарной пленки (Δ <δ), то потери напора зависят от шероховатости, и такие трубы называются гидравлически шероховатыми. В третьем слу­чае, являющемся промежуточным между двумя вышеуказанными, аб­солютная высота выступов шероховатости примерно равна толщине ламинарной пленки. В этом случае трубы относятся к переходной об­ласти сопротивления. Толщина ламинарной пленки определяется по формуле:

(1.87)

Итак, различают стенки (трубы, русла) гидравлически гладкие и шероховатые. Такое разделение является условным, поскольку, как следует из формулы (1.87), толщина ламинарной пленки обратно про­порциональна числу Рейнольдса (или средней скорости). Таким обра­зом, при движении вдоль одной и той же поверхности с неизменной вы­сотой выступа шероховатости в зависимости от средней скорости (чис­ла Рейнольдса) толщина ламинарной пленки может изменяться. При увеличении числа Рейнольдса толщина ламинарной пленки δ уменьша­ется и стенка, бывшая гидравлически гладкой, может стать шерохова­той, так как высота выступов шероховатости окажется больше толщи­ны ламинарной пленки и шероховатость станет влиять на характер движения и, следовательно, на потери напора.

Для последующих практических расчетов можно принимать ори­ентировочные значения высоты выступа шероховатости для труб: тру­бы новые стальные и чугунные - Δ ≈ 0,45 - 0,50 мм, трубы, бывшие в эксплуатации (так называемые «нормальные»), Δ ≈ 1,35 мм.

Таким образом, зная высоту выступа шероховатости и определив толщину ламинарной пленки, можно, сравнив их размеры, опреде­лить, гидравлически гладкой или гидравлически шероховатой будет стенка, ограничивающая поток в трубе.

Под понятием потеря в электросетях подразумевают разницу между переданной энергией от энергоисточника и учтенной потребленной электроэнергией самого потребителя. Причин потерь электроэнергии множество: плохая изоляция проводников, очень большие нагрузки, кража неучтенного электричества. Наша статья расскажет вам о видах и причинах потерь электроэнергии, какие методы можно принять для предотвращения этого.

Дальность расстояния от энергоисточника к потребителям

Как определить потери в электросетях, а также возместить материальный ущерб, поможет законодательный акт, который регламентирует учет и оплату всех видов потерь. Постановление Правительства РФ от 27.12.2004 N 861 (ред. от 04.02.2017) "Об утверждении Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг…» п. VI.

Потеря электроэнергии чаще всего происходит при передаче электроэнергии на большие расстояния, одна из причин – это напряжение, потребляемое самим потребителем, т.е. 220В или же 380В. Для того чтобы провести электроэнергию такого напряжения от электростанций напрямую, то понадобятся провода с большим диаметром сечения, такие провода очень сложно подвесить на линиях электропередач из-за их веса. Прокладка таких проводов в земле тоже будет затратной. Чтобы этого избежать, используют высоковольтные ЛЭП. Для расчетов используют следующую формулу: P=I*U, где P – мощность тока, I – сила тока,U – напряжение в цепи.

Если повысить напряжение при передаче электроэнергии, то ток снизится, и провода с большим диаметром не понадобятся. Но в тоже время, в трансформаторах образуются потери и их нужно оплачивать. При передаче энергии с таким напряжением, происходят большие потери еще из-за износа поверхностей проводников, т.к. сопротивление увеличивается. Такие же потери несут погодные условия (влажность воздуха), утечка тогда происходит на изоляторах и на корону.

Когда электроэнергия поступает в конечный пункт, потребители должны конвертировать электроэнергию в напряжение 6-10 кВ. Оттуда она распределяется по кабелям в разные точки потребления, после чего опять необходимо преобразовать напряжение в 0.4кВ. А это снова потери. В жилые помещения электроэнергия поставляется с напряжением 220В или 380В. Нужно учитывать, что трансформаторы имеют свой КПД, работают под определенной нагрузкой. Если мощность электропотребителей больше или меньше заявленной, то потери будут расти в любом случае.

Другой фактор потерь электроэнергии – это неправильно выбранный трансформатор. Каждый трансформатор имеет заявленную паспортную мощность и если потребляется больше, то он выдает или меньшее напряжение или вовсе может сломаться. Так как напряжение в таких случаях снижается, электроприборы увеличивают потребление электроэнергии.

Потери в бытовых условиях

После полученного необходимого напряжения 220В или 380В, за потери электроэнергии несет потребитель. Потери в домашних условиях происходят по следующим причинам:

1. Превышение потребления заявленной электроэнергии
2. Емкостный тип нагрузки
3. Индуктивный тип нагрузки
4. Помехи в работе приборов (выключатели, вилки, розетки и т.д
5. Использование старых электрооборудований и предметов освещения.

Как же снизить потери электроэнергии в домах и квартирах? Первое, проверьте, что сечение кабелей и проводов достаточное для передаваемой нагрузки. Обычно для линий освещения используют кабель , для розеточных линий - кабель сечением 2,5 кв.мм., а для особо "прожорливых" электроприборов - 4 кв.мм. Если ничего сделать нельзя, то энергия будет теряться на нагрев проводов, значит, может повредиться их изоляция, увеличивается шанс возгорания.

Второе, плохой контакт. Рубильники, пускатели и выключатели помогают избежать потери электроэнергии, если сделаны из материалов стойких к окислениям и коррозии металла. Малейшие следы окиси увеличивают сопротивление. Для хорошего контакта, один полюс должен плотно прилегать к другому.

Третье – реактивная нагрузка. Реактивную нагрузку несут все электроприборы, исключения лампы накаливания, старые электрические плиты. Возникающая магнитная индукция приводит к сопротивляемости прохождению тока по индукции. В тоже время эта электромагнитная индукция помогает со временем пройти току и добавляет в сеть часть энергии, которая образует вихревые токи. Такие токи дают неверные данные электросчетчиков, а также снижают качество поставленной энергии. При емкостной нагрузке, вихревые потоки тоже искажают данные, с которыми можно бороться с помощью специальных компенсаторов реактивной энергии.

Четвертый пункт – использование ламп накаливания для освещения. Большая часть энергии идет на нагревание нитей накала, окружающей среды, и только 3.5% тратится на освещение. Современные светодиодные лампы получили широкое использование, их КПД гораздо выше, у светодиодных достигает 20%. Срок службы современных ламп в разы отличается от ламп накаливания, которые могут прослужить всего тысячу часов.

Все вышеперечисленные способы уменьшения нагрузки на электропроводку в жилых помещениях, способствуют уменьшению потерь в электросети. Все методы детально раскрыты, чтобы помочь бытовым потребителям, которые не знают о возможных потерях. В тоже время на электростанциях, подстанциях работают профессионалы, которые также изучают и решают проблемы с потерями электроэнергии.

Государственное учреждение образования

«Средняя школа № 2 г.п. Октябрьский»

Материалы

на областной этап республиканского конкурса проектов

по экономии и бережливости

«Энергомарафон-2016»

Энергосберегающий проект

«Сточные воды - вторичный продукт или источник энергии?»

Блещик Данута, Коркуц Станислав

Руководители проекта :

Полторан О.В., Пуцыкович С.Н.

Адрес: 247319, Гомельская область,

г.п.Октябрьский, ул.Урицкого,78.

Телефон 80235752408

1. Информационная характеристика проекта………………….3
2. Описание проблемы…………………………………………..4
3. Цели и задачи проекта………………………………………..5
4. Предполагаемые результаты проекта……………………….5
5. Этапы реализации проекта……………………………….…..6
6. Результаты реализации этапов проекта……………………..8
7. Заключение………………………………………………..…10
8. Список используемой литературы…………………………12

• Приложение 1.Изготовление и распространение проектного продукта………………………………………………………………..….13
• Приложение 2.Разъяснительная работа……………………14
• Приложение 3.Творческие задания……………………..….17

Информационная характеристика проекта

Название проекта : «Сточные воды - вторичный продукт или источник энергии?»

Аннотация проекта: проект способствует вовлечению участников образовательного процесса в работу по энергосбережению и формированию активной жизненной позиции, что поможет учащимся, войдя во взрослую жизнь, решать все производственные вопросы через призму экологического сознания с заботой о будущем планеты.

Девиз проекта: «Что сегодня сбережешь, завтра пригодится!».

• Блещик Данута, учащаяся 11 класса;
• Коркуц Станислав, учащийся 10 класса.

Руководители проекта:

• Полторан Ольга Владимировна, учитель биологии;
• Пуцыкович Светлана Николаевна, учитель физики.

Учреждение образования: Государственное учреждение образования «Средняя школа № 2 г.п. Октябрьский».

Адрес: 247319, г.п.Октябрьский, ул.Урицкого, 78,

телефон 80235752408.

Сроки реализации проекта :

сентябрь 2015 года - май 2016 года.

Описание проблемы

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км 3 . При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно - бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы .

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод, разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Идея выращивания пресноводных видов водорослей для производства биологического топлива на первый взгляд может показаться просто абсурдной. Тем не менее, концепция размещения специальных водорослей, размещенных в больших трубах из пластика, является устойчивой и жизнеспособной . Предложенная учеными система является выдающейся, поскольку позволяет в больших количествах получать биологическое топливо без использования сельскохозяйственных земель и выращивания специальных биокультур, истощающих землю. Вместо этого в качестве угодий предложено использовать сточные воды. В качестве источников энергии система предлагает использовать сточные воды и солнечный свет, поставляя при этом в окружающую среду кислород и чистую воду .

Цель и задачи проекта

Цель: анализ возможности наиболее рационального способа очистки сточных вод, позволяющий получить биотопливо с помощью зеленой водоросли хлореллы.

Задачи:

• привлечь внимание учащихся к проблеме очистки сточных вод и получения биотоплива;
• показать необходимость системного подхода к решению проблем энергосбережения и экологии;
• распространить информацию о проекте среди всех учащихся, их родителей и педагогического коллектива;
• оценить эффективность внедрения практических мероприятий;
• воспитывать любовь и бережное отношение к природе.

Предполагаемые результаты проекта

Предполагаемыми результатами являются:

• повышение уровня информированности участников проекта в области энерго- и ресурсосбережения;
• расширение информационного пространства с целью повышения осведомленности учащихся о местных экологических проблемах и путях их решения;
• повышение заинтересованности учащихся вопросами, связанными с окружающей средой;
• получение участниками проекта личного опыта и умений по реализации конкретных практических действий, направленных на сохранение окружающей среды;
• придание проекту общественного резонанса.

Работа по проекту осуществлялась при значительной самостоятельности ее участников, с опорой на помощь родителей, педагогов, жителей посёлка. Все наши наблюдения и исследования проводились на территории г.п.Октябрьский.

Методы и приемы исследования:

• теоретический - работа с литературными источниками и ресурсами сети Интернет;
• эмпирический - наблюдение (визуальное обследование сточных вод г.п.Октябрьского);
• анкетирование, опрос.

Проектный продукт - агитационные материалы: листовки, презентации, таблицы, схемы, диаграммы.

Этот продукт поможет достичь цели проекта, т.к. научит разумно использовать водные ресурсы с максимальной пользой и минимальными затратами, т.е. научит беречь природу от разрушения и загрязнения.

Этапы реализации проекта

Реализация проекта была нами предусмотрена в три основных этапа: подготовительный, основной и заключительный.

Подготовительный этап (сентябрь 2015 г. - ноябрь 2015 г.).

Главной задачей подготовительного этапа стала активизация деятельности учащихся, их интереса к изучению своего природного окружения.

В качестве основных мероприятий этого этапа были:

1) выявление участников проекта;

2) изучение сущности проблемы сточных вод и их очистки в научно-популярной литературе, СМИ, на интернет-сайтах.

3) сбор информации:

• проведение социологического опроса населения поселка, с целью изучения отношения жителей посёлка по отношению к получению биотоплива и очистке сточных вод;
• сбор статистических и научных данных, касающихся получения биотоплива из водорослей;

4) знакомство учащихся с материалами проекта:

проведение бесед, консультаций об экологических проблемах нашей местности и о значении активности обучающихся в реализации данного проекта;

показ презентации, созданной по итогам сбора информации;

5) разработка творческих заданий.

Основной этап (декабрь 2015 г. - апрель 2016 г.).

Во время основного этапа работы над проектом участники проекта самостоятельно выполняли определительные виды работ творческой и практической деятельности:

1. Проведение акции для жителей посёлка «Вода - это жизнь!» ;
2. Проведение конкурсов среди учащихся в школе:

• конкурсы рисунков и плакатов «Мы - за альтернативные источники энергии!»;
• конкурсы на лучшую идею о применении биотоплива в жизни нашего района;
• конкурс сочинений на тему: «Я за процветание родного края!».

3. Распределение творческих заданий среди участников проекта:

• игра « Мы станем миллионерами…»;
• игра «Бережливость дороже богатства»;
• мероприятие «Экология края - наша забота»;
• выступление агитбригады «Экономия и бережливость».

Заключительный этап (май 2016 г.)

Заключительный этап предполагал подведение итогов и награждение победителей творческих конкурсов, а также:

• выпуск агитационных материалов;
• регулярное проведение мероприятий, акций по воспитанию экологической культуры;
• анализ данных опросов, проведенных до начала проекта и после его окончании.

Результаты реализации этапов проекта

Первый этап работы над проектом определил заинтересованность учащихся и жителей посёлка проблемой очистки сточных вод, показал низкий уровень осведомленности жителей поселка об альтернативных способах получения энергии и способах очистки сточных вод.

По результатам социологического опроса 20% населения стало ясно, что самой насущной проблемой на сегодняшний день, по мнению жителей, является проблема большого количества сточных вод на территории района. Предложенные жителями пути решения были следующими: 33% - предлагали построить современные очистные сооружения с параллельным получением биотоплива; 16 % - организавать работу по бесплатной установке приборов учета расхода количества воды; 10 % - активизировать работу по пропаганде эффективных способов экономии воды.

На вопрос анкеты: «Знаете ли вы, что такое биотопливо и как его получить?» большая половина жителей отвечали, что знают, что это такое, но не знакомы со способами получения, 35 % - в первый раз слышат; и только 5 % - хорошо знакомы с таким источником получения энергии.

На основании проведенного опроса можно сделать следующие выводы:

• жители г. п. Октябрьский уделяют недостаточное внимание проблеме энергосбережения;
• хотя взрослые чаще задумываются над проблемой рационального использования водных ресурсов, учащиеся чаще экономят воду;
• в квартирах, оборудованных счетчиками воды, чаще заботятся об экономии;
• при анкетировании жителей некоторые впервые задумались над проблемой энергосбережения;
• учащиеся больше осведомлены об альтернативных способах получения энергии, многие взрослые впервые услышали о культивировании водорослей с целью энергосбережения и очистки сточных вод.

Реализация основного этапа работы над проектом заключалась в проведении акции «Вода - это жизнь!». Учащиеся раздавали жителям посёлка листовки, содержащие информацию о положительных сторонах альтернативной энергии и важности очистки сточных вод (Приложение 1) .

С целью активизации интереса обучающихся к своему природному окружению в течение всего основного этапа реализации проекта проводились разъяснительные беседы, викторины, консультации об эффективных способах экономии воды, о биотопливе третьего поколения и о значении активности учащихся в решении проблемы через участие в проекте (Приложение 2) .

Распределялись творческие задания среди учащихся старших классов: игра «Мы станем миллионерами…», яркое выступление агитбригады «Экономия и бережливость», игра «Бережливость - это комфорт в нашем доме», мероприятие для учащихся первой ступени образования «Энергосбережение - это комфорт в нашем доме» (Приложение 3).

Большой интерес у участников вызвали проводимые нами конкурсы рисунков, плакатов, листовок, сочинений. В конкурсах приняло участие более 80% учащихся школы. Наиболее активными участниками оказались учащиеся старших классов.

Мы изучили немало литературных источников, интернет-сайтов, чтобы найти более простой и приемлемый выход. Наиболее простым, на наш взгляд, выходом из ситуации является экономия воды дома и в школе, что привело бы к уменьшению количества сточных вод. Что же касается получения биотоплива с помощью водорослей, то необходимо созвать группы специалистов в составе гидрологов, биологов-экологов, гидрохимиков и инженеров-гидротехников, которые сумели бы дать нужные, и более точные, рекомендации в этой области.

Заключение

Наиболее известным источником загрязнения воды, которому традиционно уделяется главное внимание, являются бытовые (или коммунальные) сточные воды. При использовании недостаточно очищенных фекальных стоков содержащиеся в них бактерии и вирусы могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию), а также гепатит и полиомиелит. В растворенном виде в сточных водах присутствуют мыло, синтетические стиральные порошки, дезинфицирующие средства, отбеливатели и другие вещества бытовой химии.

Тарифы на энергоносители постоянно повышаются, заставляя обращаться к природным источникам энергии. Альтернативные источники энергии практически неиссякаемы, используются человечеством на 0,001% .

Человечество использует для выработки энергии не возобновляемые источники энергии - уголь, газ, нефть. Запасов которых может не хватить уже для живущего поколения, поэтому энергоносители постоянно дорожают.

И если мы не будем беречь биосферу, эту тонкую живую наружную оболочку Земли, то станем свидетелями угасания жизни на нашей прекрасной планете.

Исследуя проблему очистки сточных вод и попутного получения биотоплива в г.п.Октябрьском нам удалось:

• определить отношение населения к проблеме очистки сточных вод и альтернативным источникам энергии;
• ознакомиться с состоянием сточных вод нашего района;
• исследовать места сбора сточных вод;
• найти пути уменьшения количества сточных вод и их очистки, с попутным получения биотоплива с помощью культивирования водорослей.

Практическая значимость работы заключается в том, что участниками проекта начата длительная и кропотливая работа по формированию экологической грамотности жителей посёлка и сделаны первые ощутимые попытки по улучшению экологической ситуации в месте своего проживания.

В заключение можем уверить, что работа по формированию экологической культуры продолжится: будут выпускаться агитационные материалы; организовываться и проводиться различные творческие конкурсы, как среди учащихся школ, так и среди населения посёлка.

Добившись положительных результатов в данном направлении, повысив культуру отношения к экологии края у учащихся школы считаем, что выбранный нами путь решения этой проблемы - верный, поэтому следует его продолжить. Вырастить поколение культурных и бережливых людей - это в наших силах!

Список используемой литературы

1. И.В. Галузо, И.Н. Потапов. Учимся экономии и бережливости. Учебно-методическое пособие «Энергоэффективность: современное энергетическое производство», 8 класс. - Минск, « Аверсэв», 2008.

2. Кислухина О., Кюдулас И. Биотехнологические основы переработки растительного сырья. - Каунас: Технология, 1997. - 183 с.

3. Рассел, Джесси Биотопливо / Джесси Рассел. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 104 c.

Приложение 1

Акция для жителей посёлка «Вода - это жизнь!»

Листовка «Вода - это жизнь!»

Опрос и анкетирование жителей поселка

1. Прежде всего, следует содержать сантехнику в исправности. О какой экономии можно вести речь, когда вода зачастую течет просто так?! Почините или замените все протекающие краны. Капание из крана - это потеря до 24 л в сутки (720 л в месяц), а течь из крана - до 144 л в сутки, (т. е. до 4 000 л воды в месяц)! А также старайтесь плотно закрывать кран.

2. Необходимо максимально использовать современную бытовую технику и сантехнические устройства. Ручная стирка белья более затратна, нежели с помощью стиральной машины.

3.Для мытья посуды лучше, конечно, использовать посудомоечную машину, которая расходует на порядок меньше воды по сравнению с ручной мойкой. В итоге экономится вода, время и деньги (моющие средства). Посудомоечная машина сбережет вам до 2/3 воды, которую раньше вы тратили на мытье посуды.

4. Используйте душ вместо ванны. Принимая душ в течение 5 минут, вы расходуете до 50 л воды. А для того, чтобы наполнить ванну, необходимо воды больше - до 200 л.

5. При ручном мытье посуды не держите кран постоянно открытым. Использование проточной воды расточительно вдвойне, поскольку увеличивается не только расход воды, но и моющих средств. Если между ополаскиваниями тарелок закрывать кран, расход воды снизится в десятки раз.

6. Закрывайте кран, когда чистите зубы. Для того чтобы прополоскать рот, наберите стакан воды. Таким образом, вы сэкономите до 45 л воды - именно столько уйдет в канализацию через открытый кран за 3 минуты.

7. Установите насадки-распылители на краны. Это также поможет сократить потребление воды.

8. Не размораживайте продукты под струей воды. Помимо ее нецелевого расхода, это чревато ухудшением свойств продуктов. Лучше всего заранее переложить продукты из морозилки в холодильник.

9. Не мойте овощи и фрукты под проточной водой. Пользуйтесь для мытья продуктов миской. Этот способ позволяет эффективно очищать плоды от песка и грязи. Для наполнения одной большой кастрюли или миски вам понадобится всего 3 л воды, в то время как при проточном мытье фруктов из водопроводного крана ежеминутно вытекает 15 л воды.

Приложение 3

Сценарий игры «Мы станем миллионерами…»

Цель : воспитание у учащихся активной жизненной позиции и осознанного отношения к проблеме энергосбережения, развитие творческих умений, воспитание чувства коллективизма и умения работать в группах.

Задачи:

Формирование у учащихся основ бережливости;

Воспитание культуры энергопотребления;

Развитие умений учащихся работать с различными источниками информации; выделять главное, сравнивать, обобщать, делать правильные выводы.

Формирование культуры энергопотребления у учащихся;

Формирование экономического мышления современного человека в масштабах семьи, учебного заведения, всей страны.

Оборудование:

Рабочие столы на 3-4 команды по 3 человека.

Стулья для болельщиков (приглашенные, остальные учащиеся класса, учителя)

Набор карточек на каждую команду с цифрами от 1 до 4.

Таблички с названием ламп различного типа

Таблички с названием различных видов природного топлива,

Таблички с названием видов потерь тепловой энергии,

Мультимедийный проектор, экран, слайды презентации.

Плакаты на стенах

План проведения игры

«Мы станем миллионерами…»

Организационный момент.

Ведущий. Перед человечеством сегодня стоит множество проблем. Не для кого не секрет, что одной из ведущих проблем является проблема энергосбережения. Газеты кричат - неэкономное использование энергоресурсов может привести к мировому кризису. Выводы неутешительны. В настоящее время энергетические ресурсы играют определяющую роль не только в мировой экономике, но и в мировой политике. Мировое сообщество вступает в полосу дефицита топливно-энергетических ресурсов и борьбы за их перераспределение. В этих условиях на первый план выходит проблема энергосбережения. Причем она становится глобальной проблемой всего человечества, а не только отдельных стран и регионов. Трудно представить себе нашу жизнь без света, тепла, электричества и других благ цивилизации. Но если мы не изменим бездумное, безжалостное и безответственное отношение к энергоресурсам, надолго ли нам хватит этих благ? По подсчетам ученых, на 600 лет. А что будет дальше?

Звучит отрывок песни «Сохраним планету»

Ведущий Сегодня мы проводим игру «Мы станем миллионерами…» , каждый из нас сегодня напрямую коснётся проблемы энергосбережения, сделает для себя определённые выводы и примет кардинальные решения.

Ведущий объявляет цели игры и знакомит с правилами, представляет участников игры. Каждый участник (группа участников) снабжается карточками от 1 до 4. Участник даёт ответ, подняв карточку с номером. Жюри оценивает и фиксирует баллы учащихся (от 1 до 3 балов).

< >Какие лампы рекомендуется использовать в первую очередь для рабочих зон с длительным временем их работы при включении? (3)Эти лампы предусмотрены для направленного освещения (4) Эти лампы дешевые, имеют плохую световую отдачу, но при этом обладают хорошей тепловой отдачей (1)Как по-другому называются компактные люминесцентные лампы, которые можно использовать везде, где необходимо длительное время их работы при включении (2).Какими преимуществами обладают энергосберегающие лампы?Каковы недостатки энергосберегающих ламп?Каково влияние энергосберегающих ламп на здоровье человека?Какие вредные вещества содержатся внутри энергосберегающих ламп?Какой энергоноситель является самым распространённым в России служит сырьем для получения бензина? (2)Какой энергоноситель является самым древним из добываемых топливных ресурсов на территории России? (3)Какой энергоноситель используется в качестве топлива на ТЭЦ в Смоленске? (1)Какой энергоноситель является основным для выработки энергии на АЭС? (4)Энергия ветра. Энергия недр Земли (геотермальные воды). Какой из видов энергии является наиболее перспективным для использования на территории России? (1,2,3,)За счёт какого источника энергии полностью отапливается столица Исландии (Рейкьявик)? (2)Какая энергия является источником на космических станциях? (4).Какая энергия является наименее перспективной для использования в Смоленской области? (2, 3).Потери из-за не утепленных окон и дверей. Потери через окна. Какие из представленных потерь энергии самые большие? (1)Какие из представленных потерь энергии самые маленькие? (4)Каких потерь энергии можно избежать? (1)Подведение итогов и объявление команды будущих миллионеров, его награждение.

Игра «Бережливость дороже богатства»

Цели и задачи:

1.Познавательные:

Познакомить ребят и родителей с проблемами энергосбережения;

2. Развивающие:

Развивать творческие способности;

Развивать актерское мастерство;

Развивать речь, память, воображение.

3. Воспитывающие:

Воспитывать бережное отношение к энергоресурсам;

Воспитывать культуру поведения в обществе.

Участники:

Родители, учащиеся 7 классов. Возраст участников: 12-13 лет.

Оборудование: заготовки пословиц, глобус, покрытый разноцветными бумажками, жетоны-копейки, чистые листы формата А4 для листовок

Ход игры.

Добрый день всем участникам игры!

Никогда еще так много людей не было обеспокоено состоянием нашей планеты. А ведь каждый живущий на Земле человек может внести свой посильный вклад в дело сбережения планеты. Ведь человечество пользуется природными ресурсами постоянно и везде. А вот всегда ли это рационально? Домашнее хозяйство - это тоже потребление природных ресурсов, и каждый из нас способен изменить ситуацию на планете к лучшему, особенно если будет действовать не в одиночку, а сумеет приобщить к своему примеру родителей, друзей, знакомых. Поэтому мы решили провести нашу игру совместно с взрослыми. Но это не просто игра - это творческая работа, которая покажет ваши способности и возможности. За каждый правильный ответ команда будет получать жетон в виде копейки.

А всем известно, что в игре познается истина!

1. Конкурс "Визитка" Представление команд.

2. Конкурс "Разминка".

Перед вами пословицы, разделенные на две части. Ваша задача соединить их по смыслу. Бережливость / дороже богатства.

Бережливая вещь / два века живет. Копейка рубль бережет, / а рубль голову стережет. Чужое береги / пуще своего.

3. Конкурс "Домовой".

Мы все живем в домах: одни в деревянных, другие в кирпичных, а кто-то в крупнопанельных, но всех нас заботит одно: как сохранить тепло? Команды поочередно называют способы сохранения тепла в домах. Повторяющиеся ответы не учитываются.

4. Конкурс "Энергетики".

На столе около магнитной доски стоит стол, на котором лежат листочки с загадками. Сейчас к столу будут выходить по одному участнику из каждой команды, выбирайте любой листок, зачитывайте вслух загадку и называете ответ. (Если ответ будет верным, то на магнитной доске ведущий укрепит табличку с данным словом) Верные ответы составят энергетический паспорт квартиры.

1. Провели под потолок

Удивительный шнурок.

Привинтили пузырек -

Загорелся огонек.

2. Я вдыхаю много пыли,

Чтобы вы здоровы были.

3. Что за чудо, что за ящик?

Сам певец и сам рассказчик,

И к тому же заодно

Демонстрирует кино.

4. Через реки, через горы

Слышим музыку и говор.

Нам услышать их помог

Этот чудо-сундучок.

5. Есть ящик уникальный,

С рожденья музыкальный.

Он играет и поет,

Никогда не устает.

6. Жить без него я не могу,

Очень я его люблю.

Я пишу, а он читает

И ошибки исправляет.

Песни, музыка, кино -

Все хранится у него.

7. Наша тетушка игла

С электричеством дружна.

Строчка в строчку,

Строчка в строчку -

Будет платье вашей дочке.

Он бежит по проводам -

Скажешь здесь, а слышно там.

9. По полотняной стране,

По реке Простыне

Плывет пароход

То назад, то вперед,

А за ним такая гладь -

Ни морщинки не видать.

10. В нашей кухне целый год

Дед Мороз в шкафу живет.

11. Вся родня живет вот так:

Тик-так, тик-так,

Ну а мы не можем так.

Они все механические,

А мы-то электрические.

5. Конкурс "Сказочники" Старые сказки на новый лад. (Домашнее задание)

6. Конкурс капитанов "Закончи мысль!"

Задание для 1 команды

1) «Сажайте деревья у дома! Деревья вокруг здания способствуют...»

2) «Старайтесь покупать напитки в стеклянных бутылках, которые можно...»

Задание для 2 команды

1) «Коровы в хозяйстве - это не только вкусные молочные продукты, но и...»

2) «Вы сможете сэкономить целое озеро диаметром 200 метров и глубиной 2 метра, если...»

Пока капитаны выполняют свое задание, команды участвуют в следующем конкурсе.

7. Конкурс "Дворники"

Мусор постепенно становится бичом цивилизации. Перед нами глобус - уменьшенная модель земного шара, покрытого различным мусором (на глобусе с помощью иголок прикреплены разноцветные бумажки) . За каждый правильный ответ командам разрешается снять одну бумажку - идет как бы процесс очищения земного шара от мусора. Задача команд: попытаться понять, о чем идет речь, И догадаться как можно скорее. Побеждает та команда, которая первой даст правильный ответ.

1. Она бывает разноцветной, и ее очень трудно сломать.

2. Предметы из нее очень легкие.

3. У вас много игрушек из нее.

4. Если ее поджечь, то появляется много дыма, который плохо пахнет и плохо влияет на здоровье.

5. Она составляет большую часть мусора на Земле (пластмасса)

8. Конкурс "Листовки населению"

(Призывы к бережному отношению к природным ресурсам).

Игра с болельщиками

Пока команды придумывают содержание листовок населению, мы поиграем с болельщиками команд. Сейчас вы видели, как наши ребята очищали планету от мусора. А давайте посмотрим, что творится на улицах нашего села? (помощники ведущего разбрасывают на полу кегли, мячи, свернутую бумагу, использованные тетради, пластиковые бутылки и т.д.) Задача команд собрать мусор, сортируя его.

1 команда: девочки - макулатуру, мальчики - металлолом.

2 команда: мальчики - пластмассу, девочки - стекло.

Участники команд болельщиков поочередно выбегают, берут в руки одну вещь и кидают ее в коробку с соответствующим названием. Конкурс продолжается до тех пор, пока не будет убран весь мусор.

9. Конкурс "Рационализаторы".

Мусор мы убрали. Но теперь перед нами стоит вопрос: как с ним поступить? Посовещавшись, команды предлагают способы вторичного использования отходов.

Итоги игры.

Жюри подсчитывает жетоны и объявляет победителей.

Итак, жюри определило команду - победителя. Думаю, что игра была не только увлекательной, но и поучительной. Надеюсь, что знания, полученные сегодня, пригодятся вам в будущем.

Мероприятие «Энергосбережение - это комфорт в нашем доме»

Цели: довести до сознания учащихся необходимости бережного использования энергии

Задачи:

повышение культуры потребления энергии в повседневной жизни;

привлечение внимания к проблемам использования энергии, охране окружающей среды;

вовлечение учащихся в полезную деятельность по энергосбережению.

Оборудование и материалы:

Презентация с интернета «Советы по энергосбережению»

< >Плакаты: «Выключить также легко, как и включить»Агитбригада «Экономия и бережливость»

Рассказчик:
1.За березничком, за ельничком,

За густым можжевельничком,

Домик маленький стоит,

Непригляден он на вид.

Нет ступеньки у крыльца,

И задвижка без кольца,

А в распахнутых дверях

Видим в доме двух нерях,

1 НЕРЯХА : Я - транжира!

2НЕРЯХА: А я - лень!

Вместе (поют):

Телевизор целый день

Смотрим, на боку лежим.

Спим, болтаем и едим.

Окна битые и щели -

Вот раздолье для метели.

Свет горит и ночь и день -

Лишний раз вставать нам лень.

Газом печь обогреваем,

Никогда не закрываем

Кран на кухне, и вода

Струйкою бежит всегда

Рассказчик:

Представляете? Вода

Струйкою бежит всегда.

Жили так и не тужили,

Но однажды получили

Счёт из ЖЭСа, в нём нулей -

Сколько у недели дней.

Посмотрите: в нём нулей -

Сколько у недели дней (Показывает счёт).

Лень: Ой! Как много денег надо платить!

Рассказчик:
Испугались бедолаги,

Не платили много лет.

Лень:

Что же делать, и за воду

Уже не плачено три года!

Транжира: Как нам жить?

Вместе: Будем плакать и тужить!

Пора взяться за умишко.

И тогда счета из ЖЭСа

И за воду, и за газ

Не расстроят больше вас.

Рассказчик:
А чтоб не плакать вам и не тужить -

надо экономными вам быть.

Внимание, мы начинаем!

И цель нашей агитбригады

Всем вам доказать,

Что каждому законы экономии,

Нужно знать и выполнять

И если ты еще не выполняешь директиву

Тогда сейчас поможем в этом, тебе мы!

Чтобы был уютным дом,

И тепло хранилось в нем,

Нужно двери починить,

Стёкла вставить и закрыть.

Щели нужно спрятать от метели.

Надо поменять прокладки в кранах,

И тогда вода

Будет заперта всегда.

Ученик:

Свет включай, когда темно,

С солнышком - расшторь окно.

Ученик:

Телевизор, братья, тоже

День и ночь смотреть негоже

Послушай, в чём-то я с тобой согласен:

Допустим, выключу я в кухне лишний свет,

Но много ль мы на этом сэкономим?

Попробуй дать на мой вопрос ответ.

Ответ простой: я, ты, они - все мы

Свет лишний выключать должны.

Не спорьте, лучшее решенье

Придёт, когда во всём есть прок.

А у тебя есть предложенье?

Да, экономии урок.

Итак, начнём! Поможет сказка, что с детства учит нас добру.

Сцена 2. «Магазин будущего» (музыкальное сопровожденье)

Вносят декорацию «Магазин будущего»

1 покупатель:

Не стало электричества.

Погас повсюду свет,

Покрылся паутиною

Компьютер, телик, НЭТ.

В наследство нам достались

Лишь спички, свет свечи,

Хоть караул кричи.

2 покупатель:

А мне бы шубу тёплую,

Желательно до пят,

Ведь батареи в комнатах

Холодные стоят.

3 покупатель:

Воды глоток, пожалуйста,

Наш кран давно пустой,

А в нём лишь ветер жалобно

Гудит, как домовой.

1 участник:

Да, какая-то не очень приятная картина.

2 участник:

Я не хотел бы дожить до таких времён.

3 участник:

А чтобы не случилось так, то знать с пелёнок должен каждый:

Все: Ресурсы страны мы все экономить должны!

Звучит песня:

Свет почаще выключать,

Краны плотно закрывать

И померкнет в окнах свет

Берегите вы всегда

Воду, газ, тепло и свет.

4.Живите достойно,

Практично, красиво.

Вы просто обязаны

Быть бережливыми.

Трансформатор является прибором, который призван преобразовывать электроэнергию сети. Эта установка имеет две или больше обмоток. В процессе своей работы трансформаторы могут преобразовать частоту и напряжение тока, а также количество фаз сети.

В ходе выполнения заданных функций наблюдаются потери мощности в трансформаторе. Они влияют на исходную величину электричества, которую выдает на выходе прибор. Что собой представляют потери и КПД трансформатора, будет рассмотрено далее.

Устройство

Трансформатор представляет собой статический прибор. Он работает от электричества. В конструкции при этом отсутствуют подвижные детали. Поэтому рост затрат электроэнергии вследствие механических причин исключены.

При функционировании силовой аппаратуры затраты электроэнергии увеличиваются в нерабочее время. Это связано с ростом активных потерь холостого хода в стали. При этом наблюдается снижение нагрузки номинальной при увеличении энергии реактивного типа. Потери энергии, которые определяются в трансформаторе, относятся к активной мощности. Они появляются в магнитоприводе, на обмотках и прочих составляющих агрегата.

Понятие потерь

При работе установки часть мощности поступает на первичный контур. Она рассеивается в системе. Поэтому поступающая мощность в нагрузку определяется на меньшем уровне. Разница составляет суммарное снижение мощности в трансформаторе.

Существует два вида причин, из-за которых происходит рост потребление энергии оборудованием. На них влияют различные факторы. Их делят на такие виды:

1. Магнитные.
2. Электрические.

Их следует понимать, дабы иметь возможность снизить электрические потери в силовом трансформаторе.

Магнитные потери

В первом случае потери в стали магнитопривода состоят из вихревых токов и гистериза. Они прямо пропорциональны массе сердечника и его магнитной индукции. Само железо, из которого выполнен магнитопривод, влияет на эту характеристику. Поэтому сердечник изготавливают из электротехнической стали. Пластины делают тонкими. Между ними пролегает слой изоляции.

Также на снижение мощности трансформаторного устройства влияет частота тока. С ее повышением растут и магнитные потери. На этот показатель не влияет изменение нагрузки устройства.

Электрические потери

Снижение мощности может определяться в обмотках при их нагреве током. В сетях на такие затраты приходится 4-7% от общего количества потребляемой энергии. Они зависят от нескольких факторов. К ним относятся:

Конфигурация внутренних сетей, их длина и размер сечения.

Режим работы.

Средневзвешенный коэффициент мощности системы.

Расположение компенсационных устройств.

Потери мощности в трансформаторах являются величиной переменной. На нее влияет показатель квадрата тока в контурах.

Методика расчета

Потери в трансформаторах можно рассчитать по определенной методике. Для этого потребуется получить ряд исходных характеристик работы трансформатора. Представленная далее методика применяется для двухобмоточных разновидностей. Для измерений потребуется получить следующие данные:

• Номинальный показатель мощности системы (НМ).
• Потери, определяемые при холостом ходе (ХХ) и номинальной нагрузке.
• Потери короткого замыкания (ПКЗ).
• Количество потребленной энергии за определенное количество времени (ПЭ).
• Полное количество отработанных часов за месяц (квартал) (ОЧ).
• Число отработанных часов при номинальном уровне нагрузки (НЧ).

Получив эти данные, измеряют коэффициент мощности (угол cos φ). Если же в системе отсутствует счетчик реактивной мощности, в расчет берется ее компенсация tg φ. Для этого происходит измерение тангенса угла диэлектрических потерь. Это значение переводят в коэффициент мощности.

Формула расчета

Коэффициент нагрузки в представленной методике будет определяться по следующей формуле:

К = Эа/НМ*ОЧ*cos φ, где Эа – количество активной электроэнергии.

Какие потери происходят в трансформаторе в период загрузки, можно просчитать по установленной методике. Для этого применяется формула:

П = ХХ * ОЧ * ПКЗ * К² * НЧ.

Расчет для трехобмоточных трансформаторов

Представленная выше методика применяется для оценки работы двухобмоточных трансформаторов. Для аппаратуры с тремя контурами необходимо учесть еще ряд данных. Они указываются производителем в паспорте.

В расчет включают номинальную мощность каждого контура, а также их потери короткого замыкания. При этом расчет будет производиться по следующей формуле:

Э = ЭСН + ЭНН, где Э – фактическое количество электричества, которое прошло через все контуры; ЭСН – электроэнергия контура среднего напряжения; ЭНН – электроэнергия низкого напряжения.

Пример расчета

Чтобы было проще понять представленную методику, следует рассмотреть расчет на конкретном примере. Например, необходимо определить увеличение потребления энергии в силовом трансформаторе 630 кВА. Исходные данные проще представить в виде таблицы.

Обозначение	Расшифровка	Значение
НН	Номинальное напряжение, кВ	6
Эа	Активная электроэнергия, потребляемая за месяц, кВи*ч	37106
НМ	Номинальная мощность, кВА	630
ПКЗ	Потери короткого замыкания трансформатора, кВт	7,6
ХХ	Потери холостого хода, кВт	1,31
ОЧ	Число отработанных часов под нагрузкой, ч	720
cos φ	Коэффициент мощности	0,9

На основе полученных данных можно произвести расчет. Результат измерения будет следующий:

П = 0,38 кВТ*ч

% потерь составляет 0,001. Их общее число равняется 0,492%.

Измерение полезного действия

При расчете потерь определяется также показатель полезного действия. Он показывает соотношение мощности активного типа на входе и выходе. Этот показатель рассчитывают для замкнутой системы по следующей формуле:

КПД = М1/М2, где М1 и М2 – активная мощность трансформатора, определяемая измерением на входном и исходящем контуре.

Выходной показатель рассчитывается путем умножения номинальной мощности установки на коэффициент мощности (косинус угла j в квадрате). Его учитывают в приведенной выше формуле.

В трансформаторах 630 кВА, 1000 кВА и прочих мощных устройствах показатель может составлять 0,98 или даже 0,99. Он показывает, насколько эффективно работает агрегат. Чем выше КПД, тем экономичнее расходуется электроэнергия. В этом случае затраты электроэнергии при работе оборудования будут минимальными.

Рассмотрев методику расчета потерь мощности трансформатора, короткого замыкания и холостого хода, можно определить экономичность работы аппаратуры, а также ее КПД. Методика расчета предполагает применять особый калькулятор или производить расчет в специальной компьютерной программе.