Metodologija za določanje tehnoloških izgub v elektroenergetskih omrežjih. Izračun izgub električne energije v električnih omrežjih

Izgube električne energije v električna omrežja zgodi precej pogosto in za to obstajajo razlogi. Za izgube v električnih omrežjih se štejejo razlike med oddano električno energijo po daljnovodih in zabeleženo porabljeno energijo pri odjemalcih. Poglejmo, kateri ukrepi so na voljo za zmanjšanje izgub.

Izguba moči v električnih vodih: oddaljenost od elektrarne

Obračunavanje in izplačilo vseh vrst izgub je zakonsko urejeno. Pri prenosu energije na velike razdalje od proizvajalca do porabnika se del električne energije izgubi. To se zgodi s različni razlogi, od katerih je ena napetostna raven, ki jo porabi tipičen porabnik (220 ali 380 V). Če prenašate takšno električno napetost neposredno iz postajnih generatorjev, morate postaviti električna omrežja s premerom električne žice, ki bo vsem zagotovila potreben električni tok. Električne žice bodo imele zelo velik presek.

Ne bo jih mogoče postaviti na daljnovode, zaradi nepredstavljive teže bo polaganje v zemljo na velike razdalje zelo drago.

Da bi odpravili ta dejavnik v električnih omrežjih, uporabljajo visokonapetostni vodi prenosi električne energije. Pri prenosu energije s takšno električno napetostjo se le-ta večkratno izgubi zaradi nekvalitetnega stika električnih vodnikov, ki z leti povečujejo svoj upor. Izgube naraščajo z naraščajočo zračno vlago - povečuje se uhajalni tok na izolatorjih in na koroni. Izgube v kablih se povečajo tudi, ko se zmanjšajo izolacijski parametri električnih žic. Dobavitelj električne energije je električno energijo oddal oskrbovalni organizaciji.

V skladu s tem mora med prenosom parametre prilagoditi zahtevanim parametrom:

1. Prejete izdelke pretvorite v električno napetost 6-10 kV.
2. Razdelite kable do sprejemnih točk.
3. Nato jo pretvorite nazaj v električno napetost v žicah 0,4 kV.

Spet izgube, transformacija med delovanjem električnih transformatorjev 6-10 kV in 0,4 kV. Povprečni potrošnik se napaja z energijo pri zahtevani napetosti - 380-220 V. Transformatorji imajo lastno učinkovitost in so zasnovani za določeno obremenitev. Če boste z močjo pretiravali ali nasprotno, če bo manjša od izračunane, se bodo izgube v električnem omrežju povečale, ne glede na želje dobavitelja.

Druga točka je neskladje med močjo transformatorja, ki pretvori 6-10 kV v 220 V. Če potrošniki porabijo več energije od moči, navedene v potnem listu transformatorja, se bodisi pokvari ali ne more zagotoviti zahtevanih izhodnih parametrov. Kot posledica zmanjšanja električne napetosti električne naprave delujejo v nasprotju z režimom potnih listov, zato se poraba poveča.

Kaj določa izgubo napetosti v žicah?

Potrošnik je na električnem števcu vzel svojih 220 ali 380 V. Zdaj se energija, ki bo izgubljena, lahko prenese do končnega porabnika.

Sestoji iz:

1. Ogrevalne izgube električnih vodnikov pri povečani porabi zaradi izračunov.
2. Slab električni kontakt v električnih stikalnih napravah.
3. Kapacitivna in induktivna narava električnega bremena.

Sem sodi tudi uporaba starih svetil, hladilnih naprav in drugih zastarelih tehničnih naprav.

Celoviti ukrepi za zmanjšanje izgub električne energije

Razmislimo o ukrepih za zmanjšanje izgub električne energije v koči in stanovanjski hiši.

potrebno:

1. Za boj proti njej morate uporabiti električne vodnike, ki ustrezajo obremenitvi. Danes je v električnih omrežjih potrebno spremljati skladnost parametrov električnih žic in porabljene moči. V situaciji, ko je nemogoče prilagoditi te parametre in uvesti normalni indikatorji, se boste morali sprijazniti z dejstvom, da se električna energija porabi za segrevanje prevodnikov, zato se parametri njihove izolacije spreminjajo in tveganje požara v prostoru se poveča.
2. Slab električni kontakt: pri stikalih je to uporaba inovativnih dizajnov z dobrimi neoksidirajočimi električnimi kontakti. Vsak oksid poveča odpornost. Ista tehnika se uporablja pri predjedih. Stikala – sistem za vklop/izklop uporabljajte kovino, ki je odporna na vlago in visoko temperaturni pogoji. Stik je odvisen od kakovostnega pritiskanja droga na pozitivno.
3. Reaktivna obremenitev. Vse električne naprave, ki niso žarnice z žarilno nitko električne kuhalne plošče stari modeli imajo reaktivno komponento porabe energije. Vsaka induktivnost, ko nanjo deluje tok, se upira toku energije skozi njo zaradi razvijajoče se magnetne indukcije. Po določenem času pojav, kot je magnetna indukcija, ki je preprečil tok, pomaga pri njegovem pretoku in doda nekaj električne energije v električno omrežje, kar je škodljivo za splošna električna omrežja. Razvije se poseben proces, imenovan vrtinčni tokovi, ki popačijo običajne odčitke števca in povzročijo negativne spremembe parametrov dovedene energije. Enako se zgodi s kapacitivnim električnim bremenom. Tokovi pokvarijo parametre energije, ki se dobavlja potrošniku. Boj je v uporabi sodobnih kompenzatorjev, odvisno od parametrov električne obremenitve.
4. Uporaba starih sistemov razsvetljave (žarnice z žarilno nitko). Njihova učinkovitost je največ 3-5%. Preostalih 95% gre za ogrevanje žarilne nitke in posledično ogrevanje okolju in na sevanje, ki ga človek ne zazna. Zato se tukaj ni smiselno izboljšati. Pojavile so se druge vrste oskrbe s svetlobo - fluorescentne žarnice, LED, ki so se danes aktivno uporabljale. Koeficient koristno dejanje fluorescentne žarnice dosežejo 7%, pri LED diodah pa je odstotek blizu 20. Uporaba LED diod vam omogoča, da prihranite denar takoj in med delovanjem zaradi trajnosti - nadomestilo za stroške do 50.000 ur.

Prav tako je nemogoče ne reči, da lahko izgube električne energije v vašem domu zmanjšate z vgradnjo stabilizatorja napetosti. Po besedah ​​mestne hiše ga je mogoče najti v specializiranih podjetjih.

Kako izračunati izgube električne energije: pogoji

Izgube je najlažje izračunati v električnem omrežju, kjer se uporablja samo ena vrsta električne žice z enim prerezom, na primer, če so doma nameščeni samo aluminijasti električni kabli s prečnim prerezom 35 mm. V življenju se sistemi z eno vrsto električnega kabla skoraj nikoli ne srečujejo; običajno se za oskrbo zgradb in objektov uporabljajo različni električni kabli. V takšni situaciji je za pridobitev natančnih rezultatov potrebno ločeno šteti posamezne odseke in linije električnega sistema z različnimi električnimi kabli.

Izgube v električnem omrežju na transformatorju in pred njim se običajno ne upoštevajo, saj so posamezne električne naprave za merjenje porabljene električne energije nameščene v električni tokokrog za tovrstno posebno opremo.

Pomembno:

1. Izračun izgub energije v transformatorju se izvede na podlagi tehnične dokumentacije takšne naprave, v kateri bodo navedeni vsi parametri, ki jih potrebujete.
2. Povedati je treba, da se izvajajo kakršni koli izračuni, da se določi vrednost največjih izgub med prenosom toka.
3. Pri izračunih je treba upoštevati, da je moč skladiščnega električnega omrežja oz. proizvodno podjetje ali drugega objekta zadostuje za napajanje vseh nanj priključenih porabnikov energije, to pomeni, da lahko sistem deluje brez prenapetosti tudi pri največji obremenitvi, na vsakem vključenem objektu.

Količina dodeljene električne energije je razvidna iz pogodbe, sklenjene z dobaviteljem energije. Višina izgub je vedno odvisna od moči električnega omrežja in njegove porabe skozi lončar. Več električne napetosti kot predmeti porabijo, večje so izgube.

Tehnične izgube električne energije v omrežjih

Tehnične izgube energije - izgube, ki nastanejo zaradi fizikalnih procesov transporta, distribucije in transformacije električne energije, se identificirajo z izračuni. Formula za izračun je: P=I*U.

1. Moč je enaka toku, pomnoženemu z napetostjo.
2. S povečanjem napetosti pri prenosu energije v električnih omrežjih lahko bistveno zmanjšamo tok, kar bo omogočilo uporabo električnih vodnikov z veliko manjšim prerezom.
3. Past je v tem, da so v transformatorju izgube, ki jih mora nekdo nadomestiti.

Tehnološke izgube delimo na pogojno konstantne in spremenljive (odvisno od električne obremenitve).

Kakšne so komercialne izgube električne energije?

Komercialne izgube energije so električne izgube, ki so definirane kot razlika med absolutnimi in tehnološkimi izgubami.

Moram vedeti:

1. V idealnem primeru bi morale biti komercialne izgube električne energije v električnem omrežju enake nič.
2. Očitno pa je, da so v resnici dobava v elektroenergetsko omrežje, koristna dobava in tehnične izgube določeni z napakami.
3. Njihove razlike so pravzaprav strukturni elementi komercialnih električnih izgub.

Z izvajanjem določenih ukrepov jih je treba po možnosti zmanjšati na minimalno vrednost. Če to ni mogoče, morate popraviti odčitke števca; kompenzirajo sistematične napake merjenja električna energija.

Možne izgube električne energije v električnih omrežjih (video)

Izgube električne energije v električnih omrežjih povzročajo dodatne stroške. Zato jih je pomembno nadzorovati.

Značilnosti izračuna standardov izgube energije za teritorialno mrežne organizacije

Papkov B.V., doktor inženiringa. znanosti, Vukolov V. Yu., inženir.NSTU im. R. E. Alekseeva, Nižni Novgorod

Značilnosti izračuna standardov izgube za teritorialne mrežne organizacije v sodobne razmere. Predstavljeni so rezultati študije metod za izračun izgub v nizkonapetostnih omrežjih.

Vprašanja v zvezi s transportom in distribucijo električne energije in moči po električnih omrežjih se rešujejo v pogojih naravnega monopola teritorialnih omrežnih organizacij (TGO). Ekonomska učinkovitost njihovo delovanje je v veliki meri odvisno od veljavnosti materialov, zagotovljenih državnim službam za regulacijo tarif. Hkrati so potrebni resni napori za izračun standardov za izgube električne energije.

Številni problemi, ki se pojavljajo v fazah priprave podpornih gradiv za izgubne standarde, njihovega pregleda, obravnave in odobritve ostajajo nerešeni. Trenutno mora TSO premagati naslednje težave:

potreba po zbiranju in obdelavi zanesljivih začetnih podatkov za izračun standardov izgube; nezadostno število osebja za zbiranje in obdelavo merilnih podatkov obremenitev električnega omrežja, ugotavljanje nepogodbene in neobračunane porabe električne energije; pomanjkanje sodobnih naprav za merjenje električne energije za zanesljiv izračun bilanc električne energije tako za omrežje kot celoto kot za njegove posamezne dele: transformatorske postaje, vodi, namenski odseki omrežja itd.;

pomanjkanje merilnih naprav za ločevanje izgub električne energije od lastne porabe in za opravljanje storitev prenosa električne energije do podnaročnikov; specializirana programska oprema številnih operaterjev prenosnih omrežij; potrebni materialni, finančni in kadrovski viri za praktično izvajanje programov in ukrepov za zmanjševanje izgub; regulativni okvir za boj proti nepogodbeni in nemerjeni porabi električne energije;

zapletenost in delovna intenzivnost izračuna standardov izgube (zlasti v distribucijskih omrežjih 0,4 kV), praktična nezmožnost zanesljive ocene njihove natančnosti;

nezadostna razvitost metod za zanesljivo oceno tehnične in ekonomske učinkovitosti ukrepov in programov za zmanjševanje izgub električne energije;

težave pri izdelavi, usklajevanju in potrjevanju konsolidiranih napovednih bilanc električne energije za regulirano obdobje zaradi pomanjkanja ustreznih metod in zanesljivih statističnih podatkov o dinamiki bilančnih sestavin.

Posebno pozornost je treba nameniti izračunu izgub električne energije v omrežjih 0,4 kV zaradi njihovega izjemnega družbenega pomena (v Rusiji kot celoti predstavljajo približno 40% celotne dolžine vseh električnih omrežij). Pri tej napetosti električno energijo porabijo končni električni sprejemniki: v veliki kemiji - 40-50%, v strojništvu - 90-95%, v javnem sektorju - skoraj 100%. Kakovost in učinkovitost napajanja odjemalcev sta v veliki meri odvisni od zanesljivosti 0,4 kV omrežij in njihove obremenitve.

Izračun standardov izgube v omrežjih 0,4 kV je eden najbolj delovno intenzivnih. To je posledica naslednjih lastnosti:

heterogenost informacij o začetnem vezju in njegova nizka zanesljivost;

razvejanje nadzemnih vodov 0,4 kV, pri izračunu izgub, pri katerih je potrebna prisotnost podpornih vezij z ustreznimi parametri;

dinamika sprememb vezja in predvsem obratovalnih parametrov;

izvedba omrežnih odsekov z različnim številom faz;

neenakomerna obremenitev faz; neenakomerne fazne napetosti na vodilih napajalnega transformatorja.

Poudariti je treba, da morajo biti metode za izračun moči in izgub električne energije v 0,4 kV omrežjih v največji možni meri prilagojene vezju in obratovalnim parametrom, ki so na voljo v obratovalnih pogojih omrežij, ob upoštevanju količine začetnih informacij.

Pregled 10 TSO Regija Nižni Novgorod, izvajanje izračunov standardov izgube, njihov pregled in odobritev omogočajo strukturiranje ustvarjenih TSO v naslednje skupine:

1. nasledniki JSC-Energo;
2. ustvarjen na podlagi storitev glavnega energetika industrijskega podjetja v skladu z omejitvami protimonopolne zakonodaje;
3. ustvarjen za zagotavljanje delovanja električne opreme, ki se je med izvajanjem tržnih reform na področju industrijske in kmetijske proizvodnje izkazala za "osirotelo".

Pojav organizacij - pravnih naslednikov prej obstoječih AO-energos - je povezan s prestrukturiranjem in likvidacijo RAO UES Rusije. Izračun in odobritev standardov izgube za TSO-je te skupine zahteva minimalno posredovanje zunanjih raziskovalcev, saj ta naloga zanje ni nova: imajo precej dolgo zgodovino, osebje z bogatimi izkušnjami pri izračunih in največjo razpoložljivost informacij. Metodološka gradiva so osredotočeni predvsem na značilnosti delovanja te skupine operaterjev prenosnih omrežij.

Analiza težav, povezanih z določanjem standardov izgube za podjetja druge skupine, kaže, da danes obstaja akutno pomanjkanje osebja, pripravljenega za uporabo obstoječe metodologije za izračun standardov izgube, ki ni prilagojena dejanskim pogojem delovanja takšnih TSO. IN v tem primeru Za izračune in odobritev izgubnih standardov je priporočljivo vključiti zunanje specializirane družbe. Hkrati ni potrebe po dragi posebni certificirani programski opremi, ki je na voljo pri raziskovalcih tretjih oseb. Če obravnavamo nalogo odobritve tarife za storitve prenosa električne energije po omrežjih obratov kot splošnejšo, pri kateri je izračun izgubnega standarda le njen sestavni del (čeprav pomemben), potem se pojavi pravni problem zakonitosti uporaba retrospektivnih tehnično-ekonomskih informacij v kontekstu spreminjanja oblike servisiranja električne opreme.

Pri izračunu izgub v omrežjih 0,4 kV takih TSO je najbolj pereč problem delitev enotnega sistema oskrbe z električno energijo na transportni in tehnološki del. Slednje se nanaša na odseke transportnega omrežja, ki neposredno zagotavljajo končno pretvorbo električne energije v druge vrste. Ob upoštevanju dejanske porazdelitve priključnih točk za odjemalce tretjih oseb, obsega uporabne oskrbe po napetostnem nivoju in kompleksnosti izračuna izgub v omrežjih 0,4 kV je v skoraj vseh primerih priporočljivo, da se ta omrežja v celoti razvrstijo kot tehnološki del. .

Operaterji prenosnih omrežij, uvrščeni v tretjo skupino, so nastali kot posledica prisilnih ukrepov države in zasebnega gospodarstva za odpravo nesprejemljive situacije, ko zaradi opuščanja stranskih dejavnosti ali stečaja različnih podjetij veliko število električnih inštalacij (v glavnem z napetostjo 10-6-0,4 kV) prejšnji lastniki zapustili. Trenutno je tehnično stanje številnih takšnih električnih instalacij mogoče označiti kot nezadovoljivo. Njihova odstranitev z dela pa je zaradi družbenega pomena nemogoča. Ob upoštevanju tega se v regijah izvaja program za obnovo dotrajanih in "osirotelih" omrežij, katerega financiranje je zagotovljeno, tudi centralno, iz zveznega proračuna. V večini primerov električno opremo sprejmejo v bilanco lokalne samouprave, ki rešujejo problem zagotavljanja njenega normalnega delovanja. Na podlagi izkušenj regije Nižni Novgorod lahko sklepamo, da je glavna smer uporabe te opreme njen najem državnim in zasebnim specializiranim podjetjem.

Zaradi razpršenosti omrežij takšnih TSO-jev po različnih upravnih regijah za reševanje problemov prenosa in distribucije električne energije, zagotavljanje delovanja električnih omrežij (montaža, prilagoditev, popravilo in vzdrževanje električne opreme in sredstev za zaščito električnih omrežij) sta možna dva načina: ustanovitev lastnega servisa za vzdrževanje in popravila (kar bo zaradi velikega ozemlja povzročilo podaljšanje trajanja vzdrževanja opreme) ali sklenitev vzdrževalnih pogodb z storitve JSC-Energo. V tem primeru bo učinkovitost zagotovljena, vendar izvedljivost obstoja tovrstnih organizacij izgubi pomen. Trenutno operaterji prenosnih sistemov tretje skupine izvajajo dela na vgradnji merilnih enot električne energije, ki se financirajo v okviru regionalnega programa obnove dotrajanih omrežij in iz drugih virov. Vprašanja organizacije sistema za zbiranje in obdelavo informacij o odčitkih števcev električne energije se rešujejo s sodelovanjem specializiranih organizacij. Vendar pa visoki stroški in obseg potrebno delo, kot tudi obstoječa nasprotja med udeleženci v procesu oblikovanja sistema za merjenje električne energije bodo potrebovali dolgo časa za njihovo popolno dokončanje.

Po veljavnem sistemu oblikovanja tarif za transport električne energije so osnova izračuna podatki o tehničnih in ekonomskih lastnostih uporabljene električne opreme ter podatki za nazaj o dejanskih stroških obratovanja OPS v preteklem (baznem) obdobju. Za novonastale TSO-je tretje skupine je to nepremostljiva ovira.

Z vidika izračuna norme za električne izgube največje težave povzročajo TSO-ji tega razreda. Glavni:

podatkov o potnem listu za električno opremo praktično ni;

ni enoliničnih shem električnih omrežij, nosilnih shem nadzemnih elektroenergetskih vodov (BJI) in trasnih shem položenih kablovodov (KL);

Nekateri odseki nadzemnih vodov in kablovodov takšnih omrežij nimajo neposrednih povezav z drugo opremo obravnavanih OPS in so elementi povezav drugih OPS.

V tem primeru je mogoče uporabiti metode odločanja v pogojih pomanjkanja in negotovosti začetnih informacij. To omogoča doseganje pozitivnih rezultatov preprosto zato, ker se daje razumna prednost tistim možnostim, ki se izkažejo za najbolj prilagodljive in zagotavljajo največjo učinkovitost. Eden od njih je metoda strokovnih ocen. Njegova uporaba za posameznega TSO tretje skupine je edini možni način kvantifikacije kazalnikov, potrebnih za izračun izgub električne energije pri začetni fazi delovanje mrežnih organizacij.

Kot primer razmislimo o značilnostih izračuna standardov za izgube električne energije za organizacijo (običajno imenovano TSO-energo), katere električna oprema je razpršena po ozemlju 17 okrožij regije Nižni Novgorod. Viri začetnih informacij o električni opremi in načinih delovanja TSO-energo v času začetka raziskave so bile najemne pogodbe za električno opremo in konstrukcije, pogodbe o tehničnih in operativnih storitvah, ki jih je sklenila njegova uprava z lokalnimi podružnicami OJSC Nizhnovenergo in z garantnim dobaviteljem električne energije v regiji. Zaradi nezmožnosti v začetni fazi delovanja TSO-Energo kot elektroomrežne organizacije za obračunavanje prenesene električne energije z električnimi števci so bile količine prenesene električne energije določene z izračunom.

Pri pregledu električnih inštalacij so bile pridobljene dodatne informacije o omrežjih 0,4 kV, ki jih napajajo transformatorske postaje, ki jih ima TSO-Energo v najemu od uprav samo dveh okrožij regije. Kot rezultat analize pridobljenih podatkov so strokovnjaki kvalitativno določili konfiguracijo 0,4 kV omrežij proučevane organizacije, razdelili skupno dolžino (skupno število razponov) napajalnikov 0,4 kV na glavne odseke in veje (ob upoštevanju število faz) in pridobljene povprečne vrednosti parametrov, kot je število napajalnikov 0,4 kV na transformatorsko postajo (2.3); presek glave napajalnika daljnovoda je 0,4 kV (38,5 mm 2), presek kablov (50 mm 2) in nadzemnih (35 mm) daljnovodov je 6 kV.

Podatki o električnih omrežjih 0,4 kV v vseh 17 okrožjih so strukturirani na podlagi ekstrapolacije rezultatov analize nosilnih tokokrogov električnih omrežij na vzorcu dveh. Po strokovnem mnenju so ta območja tipična za OPS-energo in ekstrapolacija rezultatov vzorčenja ne popači velika slika konfiguracijo omrežij organizacije kot celote. Spodaj so dobljene vrednosti norme za izgube električne energije AW Hn3, tisoč kWh (%), za regulacijsko obdobje 1 leta, za omrežja 6-10 in 0,4 kV:

6-10 kV 3378,33 (3,78)

0,4 kV 12452,89 (8,00)

Skupaj 15831,22 (9,96)

V trenutni situaciji, upoštevajoč stanje elektroinštalacij večine TSO-jev, največ

Učinkovitejša in včasih edina možna metoda za izračun izgub v omrežjih 0,4 kV je bila metoda ocenjevanja izgub z uporabo posplošenih informacij o omrežnih tokokrogih in obremenitvah. Vendar pa je po zadnji izdaji njena uporaba možna le, če nizkonapetostno omrežje napaja vsaj 100 transformatorskih postaj, kar bistveno omejuje uporabo metode za izračun izgub v omrežjih TSO. Tu je možna situacija, ko bo norma za izgube električne energije v nizkonapetostnih omrežjih, pridobljena z izračunom in utemeljena s prisotnostjo dokazil, bistveno nižja od prijavljenih izgub v njih zaradi zapletenosti in včasih nezmožnosti zbiranja začetnih informacije za izračune. To lahko dodatno privede do stečaja TSO-jev in nastanka električnih omrežij »sirot«. Zato so bile raziskane različne metode za izračun standardov za izgube električne energije v nizkonapetostnih omrežjih, da bi izvedli primerjalno analizo točnosti izračuna vsakega od pristopov, predlaganih v njih.

Za izračun standardov za izgube električne energije v omrežjih 0,4 kV z znanimi shemami se uporabljajo enaki algoritmi kot za omrežja 6-10 kV, ki se izvajajo z metodo povprečne obremenitve ali metodo števila ur največjih izgub moči. Hkrati obstoječe metode zagotavljajo posebne metode ocenjevanja, ki določajo postopek za izračun standardov izgub v nizkonapetostnih omrežjih (metoda za ocenjevanje izgub z uporabo posplošenih informacij o omrežnih tokokrogih in obremenitvah, kot tudi metoda za ocenjevanje izgub z uporabo izmerjene napetosti). vrednosti izgube).

Za izvedbo numerične analize točnosti izračunov se izgube električne energije določijo z navedenimi metodami na podlagi napajalnega vezja za gospodinjske porabnike 0,4 kV. Projektni model 0,4 kV omrežja je predstavljen na sliki (kjer je N breme). Če imate celotno količino informacij o njegovi konfiguraciji in načinu, lahko izračunate izgube moči AW s petimi metodami. Rezultati izračuna so predstavljeni v tabeli. 1.

Industrijska energetika št. i, 2010

Tabela 1

Metoda izračuna	A W, kWh (%)	8 W, %
Metoda značilnih sezonskih dni	11997,51 (3,837)
Metoda povprečne obremenitve	12613,638 (4,034)
Metoda števila ur največje izgube moči	12981,83 (4,152)
Metoda ocenjevanja izgub z uporabo izmerjenih vrednosti izgube napetosti	8702,49 (2,783)
Metoda za ocenjevanje izgub z uporabo posplošenih informacij o omrežnih tokokrogih in obremenitvah	11867,21 (3,796)

Najbolj zanesljivi so rezultati, pridobljeni s poelementnim izračunom 0,4 kV omrežja po metodi značilnih sezonskih dni. Vendar pa je treba imeti popolne informacije o konfiguraciji omrežja, blagovnih znamkah in prerezih žic, tokovih v fazi in nevtralne žice, ki ga je zelo težko dobiti. S tega vidika je enostavneje izračunati izgube električne energije po metodi povprečne obremenitve ali metodi števila ur največjih izgub moči. Toda uporaba teh metod zahteva tudi zelo delovno intenziven izračun omrežja po elementih ob prisotnosti začetnih informacij o tokovih in pretokih aktivna moč vzdolž linij, katerih zbiranje je za številne mrežne organizacije tudi praktično nemogoče. Analiza rezultatov izgub v modelu izračuna z metodo povprečne obremenitve in metodo števila ur največjih izgub električne energije kaže precenjenost izgub električne energije v primerjavi z rezultatom, dobljenim z metodo značilnega sezonskega dne.

Uporaba metode za ocenjevanje izgub električne energije na podlagi izmerjenih vrednosti izgub napetosti v pogojih obravnavanega modela omrežja vodi do znatnega podcenjevanja standarda za obravnavane izgube. Napetostnih izgub v vodih 0,4 kV ni mogoče v celoti izmeriti, njihove zanesljivosti pa ni mogoče oceniti pri preverjanju rezultatov izračuna. V tem pogledu je metoda precej teoretična; ni uporabna za praktične izračune, katerih rezultate mora potrditi regulatorni organ.

Zato se glede na izvedene študije zdi najučinkovitejša metoda za ocenjevanje izgub električne energije z uporabo posplošenih informacij o omrežnih vzorcih in obremenitvah. Je najmanj delovno intenziven z vidika zbiranja dovolj začetnih informacij o vezju za izračun. Rezultati pri uporabi v računskem modelu imajo majhno odstopanje od elementno-elementnih računskih podatkov že na nivoju določanja izgub v dveh vodih, ki se napajata iz ene transformatorske postaje. Ob upoštevanju realnih nizkonapetostnih tokokrogov obstoječih TSO-jev, v katerih število 0,4 kV napajalnikov doseže več deset in sto, bo napaka pri uporabi te metode za ocenjevanje izgub še manjša kot na ravni obravnavanega računskega modela. Druga prednost te metode je zmožnost določanja izgub v poljubnem številu daljnovodov hkrati. Njegove glavne pomanjkljivosti so nezmožnost podrobne analize izgub v omrežju 0,4 kV in razvoja na podlagi pridobljenih podatkov ukrepov za njihovo zmanjšanje. Vendar pa pri odobritvi standardov za izgube električne energije kot celote za omrežno organizacijo v Ministrstvu za energijo Ruske federacije ta naloga ni glavna.

Pozitivne izkušnje pri preučevanju številnih omrežnih organizacij omogočajo analizo dinamike sprememb standardov za izgube električne energije v omrežjih obravnavanih TGO. Za objekte proučevanja sta bili izbrani dve organizaciji iz druge skupine (s konvencionalno oznako TSO-1 in TSO-2) in šest iz tretje skupine (TSO-3 - TSO-8). Rezultati izračuna njihovih standardov izgube v letih 2008 - 2009. so predstavljeni v tabeli. 2.

Posledično je bilo ugotovljeno, da je nemogoče prepoznati enotne trende v spremembah izgubnih standardov na splošno za obravnavano

Tabela 2

Organizacija	Standardi izgube za TSO na splošno, %
	leta 2008	leta 2009
TSO-1
TSO-2
TSO-3
TSO-4
TSO-5
TSO-6
TSO-7
TSO-8
Na splošno

ny organizacije, zato je treba razviti ukrepe za zmanjšanje izgub za vsako TCO posebej.

Sklepi

1. Glavne usmeritve za povečanje veljavnosti racionaliziranja izgub električne energije v električnih omrežjih so razvoj, ustvarjanje in implementacija avtomatiziranih informacijskih in merilnih sistemov za komercialno merjenje za trge z električno energijo, omrežne organizacije in podjetja.
2. Najenostavnejša in najučinkovitejša ter včasih edina možna uporaba na tej stopnji razvoja omrežnih organizacij je metoda ocenjevanja izgub z uporabo posplošenih informacij o omrežnih vzorcih in obremenitvah.
3. Podrobna analiza rezultatov izračuna tehničnih izgub v omrežjih 0,4 kV določa učinkovitost razvoja ukrepov za njihovo zmanjšanje, zato je treba nadaljevati raziskave metod za izračun izgub v teh omrežjih.

Reference

1. naročilo izračun in utemeljitev standardov za tehnološke izgube električne energije med njenim prenosom po električnih omrežjih (odobren z odredbo Ministrstva za industrijo in energetiko Rusije z dne 4. oktobra 2005 št. 267). - M.: CPTI in TO ORGRES, 2005.
2. Vukolov V. Yu., Papkov B. V. Značilnosti izračuna standardov izgube za organizacije elektroenergetskega omrežja. Energetski sistem: upravljanje, tekmovanje, izobraževanje. - V knjigi: Sat.

poročila III mednarodne znanstvene in praktične konference. T. 2. Ekaterinburg: USTU-UPI, 2008.

Izgube električne energije v električnih omrežjih so neizogibne, zato je pomembno, da ne presežejo ekonomsko upravičene ravni. Preseganje tehnoloških standardov porabe kaže na nastale težave. Da bi popravili situacijo, je treba ugotoviti vzroke za neciljne stroške in izbrati načine za njihovo zmanjšanje. Informacije, zbrane v tem članku, opisujejo številne vidike te težke naloge.

Vrste in struktura izgub

• Izgube pomenijo razliko med dobavljeno električno energijo odjemalcem in dejansko prejeto energijo. Za normalizacijo izgub in izračun njihove dejanske vrednosti je bila sprejeta naslednja klasifikacija:
• Tehnološki dejavnik. Neposredno je odvisen od značilnih fizikalnih procesov in se lahko spreminja pod vplivom komponente obremenitve, polfiksnih stroškov in podnebnih razmer. Obratovalni stroški pomožna oprema in zagotavljanje potrebne pogoje
• za delo tehničnega osebja.

Komercialna komponenta. V to kategorijo sodijo napake v merilnih napravah, pa tudi drugi dejavniki, ki povzročajo prenizko merjenje električne energije.

Spodaj je povprečni graf izgub za tipično električno podjetje. Kot je razvidno iz grafa povezanih s prenosom po nadzemnih vodih (električnih vodih), to predstavlja približno 64 % vseh izgub. Na drugem mestu je učinek korone (ionizacija zraka v bližini žic nadzemnega voda in posledično pojav razelektritvenih tokov med njimi) - 17%.

Na podlagi predstavljenega grafa je mogoče ugotoviti, da največji odstotek nenamenskih stroškov odpade na tehnološki dejavnik.

Glavni vzroki izgub električne energije

Ko smo razumeli strukturo, preidimo na razloge, ki povzročajo neustrezne izdatke v vsaki od zgoraj naštetih kategorij. Začnimo s komponentami tehnološkega faktorja:

1. Izgube obremenitve se pojavljajo v električnih vodih, opremi in različne elemente električna omrežja. Takšni stroški so neposredno odvisni od skupne obremenitve. Ta komponenta vključuje:

• Izgube v električnih vodih so neposredno povezane z močjo toka. Zato se pri prenosu električne energije na velike razdalje uporablja načelo večkratnega povečanja, kar prispeva k sorazmernemu zmanjšanju toka in s tem stroškov.
• Poraba v transformatorjih magnetne in električne narave (). Kot primer je spodnja tabela, ki prikazuje podatke o stroških za napetostne transformatorje transformatorskih postaj v omrežjih 10 kV.

Neciljna poraba v drugih elementih zaradi zahtevnosti tovrstnih izračunov in zanemarljivih stroškov v to kategorijo ni vključena. Za to je na voljo naslednja komponenta.

1. Kategorija polstalnih stroškov. Vključuje stroške, povezane z normalnim delovanjem električne opreme, ki vključujejo:

• Delovanje elektrarn v prostem teku.
• Stroški opreme, ki zagotavlja kompenzacijo reaktivne obremenitve.
• Druge vrste stroškov v razne naprave, katerih značilnosti niso odvisne od obremenitve. Primeri vključujejo močnostno izolacijo, merilne naprave v omrežjih 0,38 kV, merilne tokovne transformatorje, prenapetostne omejevalnike itd.

Ob upoštevanju zadnjega dejavnika je treba upoštevati stroške energije za taljenje ledu.

Stroški za podporo obratovanju transformatorskih postaj

V to kategorijo spadajo stroški električne energije za delovanje pomožnih naprav. Takšna oprema je potrebna za normalno delovanje glavnih enot, odgovornih za pretvorbo električne energije in njeno distribucijo. Stroški se evidentirajo z merilnimi napravami. Tukaj je seznam glavnih potrošnikov, ki spadajo v to kategorijo:

• prezračevalni in hladilni sistemi za transformatorsko opremo;
• ogrevanje in prezračevanje tehnološke sobe, pa tudi notranje razsvetljave;
• osvetlitev območij, ki mejijo na transformatorske postaje;
• oprema za polnjenje baterij;
• operativna vezja ter sistemi za spremljanje in nadzor;
• sistemi za ogrevanje zunanje opreme, kot so nadzorni moduli zračnih odklopnikov;
• različne vrste kompresorske opreme;
• pomožni mehanizmi;
• oprema za popravljalna dela, komunikacijsko opremo, pa tudi druge naprave.

Komercialna komponenta

Ti stroški pomenijo ravnotežje med absolutnimi (dejanskimi) in tehnične izgube. Idealno bi bilo, da bi se takšna razlika nagibala k ničli, vendar v praksi to ni realno. To je predvsem posledica značilnosti števcev električne energije in števcev električne energije, nameščenih pri končnih porabnikih. Gre za napako. Obstajajo številni posebni ukrepi za zmanjšanje tovrstnih izgub.

V to komponento sodijo tudi napake pri izstavljenih računih odjemalcem in kraje električne energije. V prvem primeru se lahko podobna situacija pojavi iz naslednjih razlogov:

• pogodba o dobavi električne energije vsebuje nepopolne ali napačne podatke o potrošniku;
• nepravilno navedena tarifa;
• pomanjkanje nadzora nad podatki iz merilnih naprav;
• napake v zvezi s predhodno prilagojenimi računi itd.

Kar zadeva kraje, se ta problem pojavlja v vseh državah. Takšna nezakonita dejanja praviloma izvajajo brezvestni gospodinjskih porabnikov. Upoštevajte, da včasih pride do incidentov s podjetji, vendar so takšni primeri precej redki in zato niso odločilni. Značilno je, da se vrhunec tatvin zgodi v hladni sezoni in v tistih regijah, kjer obstajajo težave z oskrbo s toploto.

Obstajajo trije načini kraje (podcenjevanje odčitkov števca):

1. Mehanski. To pomeni ustrezen poseg v delovanje naprave. To je lahko upočasnitev vrtenja diska z neposrednim mehanski vpliv, spreminjanje položaja električnega števca z nagibom za 45° (za isti namen). Včasih se uporabi bolj barbarska metoda, in sicer se zlomijo tesnila in mehanizem je neuravnotežen. Izkušen strokovnjak bo takoj zaznal mehanske motnje.
2. Električni. To je lahko kot nezakonita povezava z nadzemni vod z "metanjem", metodo vlaganja faze bremenskega toka, kot tudi uporabo posebne naprave za celotno ali delno nadomestilo. Poleg tega obstajajo možnosti z obvodom tokovno vezještevec ali preklapljanje faze in ničle.
3. Magnetna. pri ta metoda Na telo indukcijskega števca se pripelje neodimski magnet.

Skoraj vse sodobne naprave Z zgoraj opisanimi metodami ne bo mogoče "prevarati" računovodstva. Poleg tega lahko takšne poskuse motenj naprava zabeleži in shrani v pomnilnik, kar bo povzročilo hude posledice.

Koncept izgubnega standarda

Ta izraz pomeni vzpostavitev ekonomsko utemeljenih meril za neciljne izdatke za določeno obdobje. Pri standardizaciji se upoštevajo vse komponente. Vsakega od njih posebej natančno analiziramo. Posledično se izvedejo izračuni ob upoštevanju dejanske (absolutne) ravni stroškov za preteklo obdobje in analize različnih priložnosti, ki omogočajo realizacijo ugotovljenih rezerv za zmanjšanje izgub. To pomeni, da standardi niso statični, ampak se redno revidirajo.

Absolutna raven stroškov v tem primeru pomeni ravnotežje med preneseno električno energijo in tehničnimi (relativnimi) izgubami. Norme tehnoloških izgub se določijo z ustreznimi izračuni.

Kdo plača izgubljeno elektriko?

Vse je odvisno od kriterijev za opredelitev. če govorimo o o tehnoloških dejavnikih in stroških podpore delovanju povezane opreme, potem je plačilo za izgube vključeno v tarife za potrošnike.

Povsem drugače pa je pri komercialni komponenti, saj se ob prekoračitvi ugotovljene izgube celotna ekonomska obremenitev šteje kot strošek za podjetje, ki dobavlja električno energijo odjemalcem.

Načini za zmanjšanje izgub v električnih omrežjih

Stroške je mogoče zmanjšati z optimizacijo tehničnih in komercialnih komponent. V prvem primeru je treba sprejeti naslednje ukrepe:

• Optimizacija vezja in načina delovanja električnega omrežja.
• Študija statične stabilnosti in identifikacija močnih obremenitvenih vozlišč.
• Zavrni skupna moč zaradi reaktivne komponente. Posledično se bo povečal delež delovne moči, kar bo pozitivno vplivalo na boj proti izgubam.
• Optimizacija obremenitve transformatorja.
• Posodobitev opreme.
• Različne metode uravnoteženja obremenitve. To je na primer mogoče storiti z uvedbo večtarifnega plačilnega sistema, v katerem na uro največja obremenitev povečan strošek kW/h To bo znatno zmanjšalo porabo električne energije v določenih obdobjih dneva, posledično dejanska napetost ne bo padla pod sprejemljive standarde.

Stroške poslovanja lahko zmanjšate tako, da:

• redno iskanje nepooblaščenih povezav;
• ustanovitev ali širitev enot, ki izvajajo nadzor;
• preverjanje odčitkov;
• avtomatizacija zbiranja in obdelave podatkov.

Metodologija in primer izračuna izgub električne energije

V praksi se za določanje izgub uporabljajo naslednje metode:

• izvajanje operativnih izračunov;
• dnevni kriterij;
• izračun povprečnih obremenitev;
• analiza največjih izgub prenesene moči po dnevih in urah;
• dostop do posplošenih podatkov.

Vse informacije o vsaki od zgoraj predstavljenih metod najdete v regulativnih dokumentih.

Na koncu podajamo primer izračuna stroškov v močnostni transformator TM 630-6-0,4. Formula za izračun in njen opis sta podana spodaj; primerna je za večino vrst podobnih naprav.

Izračun izgub v močnostnem transformatorju

Da bi razumeli postopek, se morate seznaniti z glavnimi značilnostmi TM 630-6-0.4.

Zdaj pa preidimo na izračun.

Količina trajnih izgub električne energije v elementih električnega omrežja je

W"=(R k + R y + R xx) T na = R"T vklopljeno, (8.1)

kje T vklop – čas vklopa oziroma čas delovanja elementov električnega omrežja skozi vse leto. Za zrak in kabelske linije in transformatorji pri izvajanju projektnih izračunov jemljejo T na = 8760 h.

Skupna količina izgub električne energije v omrežju je

W=W"+W". (8.2)

Razmislimo o načinih določanja spremenljivih izgub v električnem omrežju. Naj bo element električnega omrežja, na primer nadzemni vod, ki ima aktivni upor R, znan je letni razpored obremenitev. Ta graf je predstavljen kot stopenjski graf glede na trajanje D t i vsakega bremena R i. (slika 8.1, A).

Energija, prenesena med letom skozi obravnavani omrežni element, bo izražena kot

W= . (8.3)

Ta energija predstavlja območje figure, omejeno z diagramom obremenitve.

Na istem grafu bomo zgradili pravokotnik z višino, ki je enaka največji obremenitvi R max in območje, enako površino razpored dejanske obremenitve. Osnova tega pravokotnika bo čas T maks. Ta čas se imenuje trajanje uporabe najtežjega bremena. V tem času, ko omrežni element obratuje z največjo obremenitvijo, bo po njem prevedena enaka električna energija kot pri obratovanju po dejanskem letnem razporedu obremenitev. Povprečne vrednosti T max za različne industrije so podane v .

Izgube moči v obravnavanem omrežnem elementu za vsak i-ti časovni interval bo

R jaz =( S jaz/ U ime) 2 R=(p jaz/ U nom cos) 2 R, (8.4)

kjer je cos faktor moči obremenitve.

Na sl. 8.1, b prikazan je stopenjski graf izgub moči, sestavljen z uporabo izraza (8.4). Površina tega grafa je enaka letnim spremenljivim izgubam električne energije v obravnavanem omrežnem elementu

a) b)

riž. 8.1. Grafi obremenitve trajanja za časovno razporeditev

T največ ( A) in največ čas ( b)

W"= . (8.5)

Po analogiji s sl. 8.1, A sestavite pravokotnik z višino, ki je enaka največjim izgubam R max , in površino, ki je enaka površini dejanskega grafa izgub električne energije. Osnova tega pravokotnika bo čas maks. Ta čas se imenuje čas največje izgube moči. V tem času, ko bo element omrežja deloval z največjo obremenitvijo, bodo izgube električne energije v njem enake kot pri obratovanju po dejanskem letnem razporedu obremenitev.

Komunikacija med T max in max sta približno določena z empirično odvisnostjo

največ =(0,124+ T največ 10 -4) 2 8760. (8,6)

Pri dolgoročni zasnovi električnih omrežij praviloma ni obremenitev odjemalcev. Le največji je znan z določeno mero gotovosti. projektna obremenitev R maks.

Za običajne potrošnike referenčna literatura zagotavlja vrednosti T maks. V tem primeru so spremenljive letne izgube električne energije v elementu električnega omrežja določene z izrazom

W"=p max max , (8,7)

kjer je max izračunan z izrazom (8.6).

Varnostna vprašanja na razdelek 8

1. Pojasnite pojma »stalne izgube« in »spremenljive izgube« električne energije.

2. Poimenujte sestavine trajnih izgub.

3. Kakšno je število ur uporabe najtežjega bremena?

4. Kakšno je število ur največje izgube moči?

5. Kako se med projektiranjem izračunajo spremenljive izgube energije?

električna omrežja?

Dolžina kabla (m) / Material kabla:		Baker Aluminij
Prerez kabla (mm?):	0,5 mm? 0,75 mm? 1,0 mm? 1,5 mm? 2,5 mm? 4,0 mm? 6,0 mm? 10,0 mm? 16,0 mm? 25,0 mm? 35,0 mm? 50,0 mm? 70,0 mm? 95,0 mm? 120 mm?
Moč bremena (W) ali tok (A):
Omrežna napetost (V):		Moč	1 faza
Faktor moči (cos?):		Trenutno	3 faza
Temperatura kabla (°C):

Pri načrtovanju električnih omrežij in sistemov z nizkimi tokovi so pogosto potrebni izračuni napetostnih izgub v kablih in žicah. Ti izračuni so potrebni za izbiro najbolj optimalnega kabla. pri napačna izbira vodnik, bo napajalni sistem zelo hitro odpovedal ali pa se sploh ne bo zagnal. Da bi se izognili možne napake, je priporočljivo uporabiti spletni kalkulator izgube napetosti. Podatki, pridobljeni s kalkulatorjem, bodo zagotovili stabilno in varno delo linije in omrežja.

Vzroki za izgubo energije pri prenosu električne energije

Zaradi prevelike razpršenosti nastanejo znatne izgube. Zaradi odvečne toplote se lahko kabel močno segreje, še posebej pri velikih obremenitvah in napačnih izračunih izgub električne energije. Prekomerna toplota poškoduje izolacijo in ustvarja prava grožnja zdravje in življenje ljudi.

Pogosto pride do izgub električne energije zaradi predolgih kablovodov, ko visoka moč obremenitve. V primeru daljše uporabe se stroški električne energije znatno povečajo. Nepravilni izračuni lahko povzročijo okvare opreme, npr. protivlomni alarm. Izguba napetosti v kablu postane pomembna, ko ima napajanje opreme nizka napetost trajno oz AC, ocenjeno od 12 do 48 V.

Kako izračunati izgubo napetosti

Izogibajte se možne težave kalkulator izgube napetosti, ki deluje v spletni način. Tabela izvornih podatkov vsebuje podatke o dolžini kabla, njegovem prerezu in materialu, iz katerega je izdelan. Za izračune bodo potrebni podatki o moči bremena, napetosti in toku. Poleg tega se upošteva faktor moči in temperaturne značilnosti kabla. Po pritisku na gumb se prikažejo podatki o izgubah energije v odstotkih, indikatorji upora prevodnika, reaktivna moč in napetost, ki jo doživlja breme.

Osnovna formula za izračun je naslednja: ΔU=IхRL, pri čemer ΔU pomeni izgubo napetosti na obračunskem vodu, I je porabljen tok, ki ga določajo predvsem parametri porabnika. RL odraža upornost kabla, odvisno od njegove dolžine in površine preseka. Prav slednja vrednost igra odločilno vlogo pri izgubi moči v žicah in kablih.

Možnosti za zmanjšanje izgub

Glavni način za zmanjšanje izgub v kablu je povečanje njegove površine preseka. Poleg tega lahko zmanjšate dolžino vodnika in zmanjšate obremenitev. Vendar zadnjih dveh metod ni mogoče vedno uporabiti zaradi tehnični razlogi. Zato v mnogih primerih edina možnost Kar ostane, je zmanjšanje upora kabla zaradi povečanja preseka.

Pomembna pomanjkljivost velikega preseka se šteje za opazno rast materialni stroški. Razlika postane opazna, ko se kabelski sistemi raztezajo na velike razdalje. Zato morate v fazi načrtovanja takoj izbrati kabel z zahtevanim prečnim prerezom, za katerega boste morali izračunati izgubo moči s kalkulatorjem. Ta program ima velika vrednost pri izdelavi projektov za elektroinštalacijska dela, saj ročni izračuni vzamejo veliko časa in v načinu spletni kalkulator Izračun traja dobesedno nekaj sekund.