Proračun gubitaka električne energije u elektroenergetskim mrežama

Da biste razumjeli što predstavlja gubitak električne energije u električnim mrežama, morate razumjeti sam sustav napajanja. Sastoji se od niza strukturnih elemenata, od kojih svaki pod određenim uvjetima doprinosi neproduktivnim troškovima. Uz to, mogu biti povezane s potrebom da se zadovolje vlastite potrebe za pomoćnom opremom trafostanica. Iz ovoga proizlazi da je praktički nemoguće bez gubitaka u električnim krugovima.

Vrste i struktura

Gubici u elektroenergetskim mrežama sa stajališta uštede energije razlika su između električne energije koju dobavljač isporučuje i energije koju potrošač zapravo prima. Kako bi se standardizirala i izračunala njihova stvarna vrijednost, usvojena je sljedeća klasifikacija:

• gubici tehnološke prirode;
• operativni (komercijalni) troškovi;
• stvarni režijski.

Tehnički gubici nastaju zbog osobitosti polaganja vodova za opskrbu električnom energijom, kao i zbog rasipanja energije na kontaktima. To također uključuje odabir dijela isporučene električne energije za potrebe pomoćne opreme. Tehnološka komponenta uključuje troškove u krugovima tereta i klimatsku komponentu.

Drugi faktor - komercijalni - obično je povezan s takvim nepopravljivim razlozima kao što je pogreška instrumenata koji mjere kontrolirane parametre. Također uzima u obzir niz nijansi povezanih s pogrešnim očitanjima potrošnje i krađom energije.

Provedene studije uvjerljivo dokazuju da maksimalna razina troškova pada na prijenos energije visokonaponskim dalekovodima (do 64 posto).

Većina njih su troškovi za ionizaciju zraka zbog koronarnog pražnjenja (17%). Stvarni gubici nazivaju se gubicima koji su utvrđeni na samom početku - razlika između oslobođenog proizvoda i njegove potrošene količine. Uz njihov pojednostavljeni izračun, ponekad se dvije opisane komponente jednostavno zbroje. Međutim, u praksi se pokazalo da je tehnika izračunavanja ovog pokazatelja nešto drugačija. Da bi se to utvrdilo, koristi se vremenski provjerena metodologija za izračunavanje gubitaka u žicama, uzimajući u obzir sve ostale komponente.

Njihova stvarna vrijednost prema posebnoj formuli jednaka je protoku energije u mrežu umanjenoj za sljedeće komponente:

• količina koju je primio privatni potrošač;
• teče u druge grane elektroenergetskog sustava;
• vlastite tehnološke potrebe.

Tada se rezultat dijeli s količinom električne energije koja ulazi u mrežu umanjena za potrošnju u opterećenjima gdje nema gubitaka, minus protoci i pomoćne potrebe. U završnoj fazi postupka namire konačna se brojka pomnoži sa 100%. Ako želite dobiti rezultat u apsolutnim vrijednostima, upotreba ove metode ograničena je na izračunavanje samo jednog brojnika.

Određivanje opterećenja bez režijskih troškova

U prethodno razmatranu formulu uveden je koncept opterećenja bez gubitaka, koji se određuje pomoću komercijalnih mjernih uređaja instaliranih na trafostanicama.Bilo koje poduzeće ili državna organizacija samostalno plaća gubitke u električnoj mreži, evidentirane zasebnim brojilom na mjestu priključka. "Tokovi" se također odnose na kategoriju potrošnje energije bez gubitaka (to je prikladnije izračunati). Oni znače onaj njegov dio koji se preusmjerava iz jednog elektroenergetskog sustava u drugi. Da bi se uzeli u obzir ovi volumeni, koriste se i zasebni mjerni instrumenti.

Vlastite potrebe

Vlastite potrebe obično se kategoriziraju kao stvarni gubici. U ovom je pokazatelju uobičajeno utvrđivati ​​troškove održavanja zdravlja sljedećih predmeta:

• trafostanice s ugrađenim transformatorima;
• upravne zgrade, pomoćne zgrade itd.

Svaki od članaka uključen je u ukupni iznos u omjeru koji je normaliziran za ovu vrstu potrošača.

Najznačajniji doprinos daju regionalne trafostanice jer se u njima nalazi glavna servisna oprema. Osigurava normalan rad čvorova odgovornih za transformaciju električne energije, kao i njezinu isporuku potrošaču.

Da bi popravile vrijednost ovih troškova, trafostanice instaliraju vlastite mjerne uređaje.

Popis potrošača koji tradicionalno pripadaju dotičnoj kategoriji:

• ventilacijski sustavi koji jamče potpuno hlađenje kompleta opreme transformatora;
• sustavi grijanja i ventilacije za tehnološke prostorije, kao i rasvjetne mreže instalirane u njima;
• rasvjetni uređaji smješteni u sektorima i teritorijima uz trafostanice;
• oprema prostorija za punjenje baterija;
  
• sustavi grijanja za vanjske instalacije (posebno za kontrolu zračnih prekidača);
• kompresori i pribor.

Ova vrsta opreme uključuje uređaje i alate koji se koriste za popravke, kao i za restauraciju pomoćne opreme.

Komercijalna komponenta

Prije svega, ova se komponenta odnosi na karakteristike mjernih uređaja koji pripadaju krajnjim korisnicima (posebno na njihove pogreške). Kako bi se smanjila ova vrsta gubitka, razvijene su brojne specifične mjere koje su uspješno primijenjene u praksi. Kategorija komercijalnih ne uključuje samo pogreške prilikom naplate određenog potrošača, već i neutemeljene krađe električne energije. U prvom se slučaju najčešće javljaju iz sljedećih razloga:

• ugovor o opskrbi električnom energijom sadrži nepotpune ili ne u potpunosti točne podatke o potrošaču i bilanci koja mu pripada dodijeljenom objektu;
• pogreška u označavanju odabrane tarife;
• nedostatak kontrole nad radom mjernih uređaja (ovaj je slučaj tipičan za vrtne zadruge i SNT);
• netočnosti nastale ispravkom prethodno izdanih računa itd.

Tipične pogreške uzrokovane kontroverznim definiranjem granica vlasništva bilance objekta rješavaju se na način propisan zakonodavstvom Ruske Federacije.

Problem krađe teško je riješiti u svim civiliziranim zemljama. Nadležne vlasti neprestano suzbijaju te nezakonite radnje, a slučajevi se na njima šalju lokalnim sudovima. Vrhunac takvih krađa tradicionalno pada na zimsku sezonu i to u onim regijama zemlje u kojima postoje problemi s centraliziranom opskrbom toplinom.

Ovo samo potvrđuje međusobnu povezanost komercijalnih komponenata troškova za svaku od kategorija energetskih izvora.

Glavni uzroci curenja električne energije

Kompetentan pristup izračunavanju gubitaka električne energije podrazumijeva uzimanje u obzir razloga zbog kojih nastaju.Kada istražujete problem, trebate odvojiti izvore otpada u skladu s već poznatom klasifikacijom. Trebali biste započeti s tehničkom komponentom, koja je obično povezana sa sljedećim elementima:

• transformatori;
• visokonaponski kabel ili nadzemni vod;
• oprema za linijski servis.

Bilo koji energetski transformator ima nekoliko namota, čiji je okvir pričvršćen na feromagnetsku jezgru. U njemu se gubi većina električne energije koja se pretvara u toplinu (tada se jednostavno rasipa u svemir).

Na količinu gubitaka u različitim elementima elektroenergetske mreže utječe i način rada: u praznom hodu ili "pod opterećenjem". U prvom se slučaju ocjenjuju stalnim, neovisno o unutarnjim i vanjskim čimbenicima. Kad je potrošač priključen, razina gubitaka ovisi o vrijednosti struje opterećenja u krugu, koja se mijenja svaki dan. Stoga se, kako bi se procijenila, provode statička promatranja tijekom određenog razdoblja (na primjer, mjesec dana).

Gubici u eksplozivima dalekovoda nastaju tijekom prijevoza nosača energije zbog curenja povezanih s pražnjenjem korone, kao i zbog zagrijavanja vodiča. Kategorija uslužne opreme uključuje instalacije i uređaje koji su uključeni u proizvodnju, transport, kao i u računovodstvo i potrošnju isporučene energije. Vrijednosti viška gubitaka u ovoj kategoriji uglavnom se ne mijenjaju tijekom vremena ili se uzimaju u obzir pomoću električnih brojila.

Pojam normativnog pokazatelja

Ovaj se pojam razumijeva kao potvrđena u praksi i ekonomski opravdana količina gubitaka za određeno vremensko razdoblje. Pri odobravanju standarda uzimaju se u obzir sve prethodno razmatrane komponente za koje se provodi zasebna analiza. Na temelju njihovih rezultata izračunava se stvarna (apsolutna) vrijednost i razmatraju moguće opcije za smanjenje ovog pokazatelja.

Normalizirana vrijednost ne ostaje cijelo vrijeme konstantna - kontinuirano se ispravlja.

U ovom slučaju apsolutni pokazatelji znače razliku između snage koja se prenosi potrošaču i tehnoloških (promjenjivih) gubitaka. Normativne vrijednosti za zadnji parametar izračunavaju se prema odgovarajućim formulama.

Tko plaća gubitak električne energije

Da biste utvrdili tko bi trebao platiti režijske troškove u mreži, trebali biste uzeti u obzir specifičnu situaciju, kao i niz dodatnih kriterija. Kada su u pitanju troškovi nadoknađivanja tehnoloških gubitaka, njihovo plaćanje pada na pleća potrošača - fizičkih ili pravnih osoba.

Ne uzima se u obzir izravno, već je uključen u postojeće tarife.

Prilikom plaćanja računa za električnu energiju svaki potrošač plaća mrežnoj organizaciji sve vrste gubitaka u dalekovodima i transformatorima. U slučaju komercijalne komponente, svaki višak pokazatelja koji prelazi standardiziranu vrijednost mora platiti tvrtka koja klijentu isporučuje energetski resurs.

Načini smanjenja gubitaka

Moguće je smanjiti neproduktivne troškove smanjenjem komercijalnih i tehnoloških komponenti ukupnih gubitaka. U drugom se slučaju to može učiniti poduzimanjem sljedećih posebnih mjera:

• optimizacija sklopovskih rješenja i načina rada elektroenergetske mreže;
• proučavanje statističkih podataka i identifikacija čvorova maksimalnih opterećenja;
• smanjenje ukupne snage pumpane kroz mrežu zbog povećanja reaktivne komponente;
• optimizacija vodova opterećenja transformatora;
• nadogradnja opreme i primjena različitih pristupa uravnoteženju tereta.

Te mjere omogućuju značajno smanjenje ukupne potrošnje i gubitaka i osiguravaju visoku kvalitetu napona u mreži (neće "popustiti").

Metoda izračuna i primjer

Sljedeće su tehnike poznate za približni izračun gubitaka u dalekovodima:

• operativni izračuni;
• dnevni izračuni;
• određivanje maksimalnih gubitaka za određeno vremensko razdoblje;
• upotreba agregiranih podataka.

Cjelovite informacije o službeno odobrenim metodama za određivanje ovog parametra mogu se naći u odgovarajućim regulatornim dokumentima.

Kao primjer, razmotrite proračun gubitaka u visokonaponskom mrežnom dovodu s transformatorom TP 6-20 / 04kV.

Prilikom primjene metode mrežnog izračuna troškova, ovisno o linearnom padu napona, fazni potencijali na sabirnicama transformatorske stanice prvo se mjere u najudaljenijoj točki pri najvećem opterećenju. Prema rezultatima mjerenja prepoznaje se apsolutno i relativno smanjenje DU u postocima: uzima se u odnosu na njegovu prosječnu faznu vrijednost na sabirnicama TP 6-20 od 0,4 kV.

Gubitak energije W u vodu od 0,4 kV (kao postotak isporuke električne energije u mrežu) može se pronaći prema sljedećoj formuli:

Š = 0,7 Kn x DU x t / T, Gdje

• Kn - koeficijent koji uzima u obzir faznu neravnotežu ili neravnomjernu raspodjelu među potrošačima;
• U je gubitak napona u opterećenju (u najudaljenijoj točki vodova, odnosno prema izračunatom maksimumu);
• T je vrijeme promatranja (u satima);
• t vrijednost vremenske dimenzije, koja karakterizira ispunjavanje rasporeda za provjeru prijenosa korisne snage na potrošača.

Odabirom vrijednosti parametara za određeni ulagač prema jednoj od tablica postavljenih na Internetu (TP-4) i zamjenom u formuli, pomoću kalkulatora, dobivamo vrijednost od 11,4 posto.

Za hranilice drugih marki potrebna vrijednost tehnoloških gubitaka može se izračunati pomoću istih tablica s podacima u njima.

Na internetu su široko zastupljeni razni načini plaćanja putem interneta koje svatko može koristiti ako je potrebno.