Výpočet ztrát elektřiny v elektrických sítích

Abyste pochopili, jaké jsou ztráty elektřiny v elektrických sítích, musíte se vypořádat se samotným systémem napájení. Skládá se z řady strukturálních prvků, z nichž každý za určitých podmínek přispívá k neproduktivním nákladům. Kromě toho mohou být spojeny s potřebou uspokojit vlastní potřeby pomocných zařízení rozvoden. Z toho vyplývá, že je prakticky nemožné bez ztrát v elektrických obvodech.

Druhy a struktura

Struktura odhadované ztráty

Ztráty v elektrických sítích z hlediska úspory energie jsou rozdílem mezi množstvím elektřiny dodávané dodavatelem a energií, kterou spotřebitel skutečně dostává. Za účelem normalizace a výpočtu jejich skutečné hodnoty byla přijata následující klasifikace:

  • technologické ztráty;
  • provozní (obchodní) náklady;
  • skutečné neproduktivní výdaje.


Technické ztráty jsou způsobeny vlastnostmi vedení elektrického vedení, jakož i rozptylem energie na kontaktech. To také zahrnuje výběr části dodané elektrické energie pro potřeby pomocného zařízení. Technologická složka zahrnuje náklady v nákladových řetězcích a klimatické složce.

Druhý faktor - komerční - je obvykle spojen s takovými nevyhnutelnými důvody, jako je chyba přístrojů měřících regulované parametry. Zohledňuje také řadu nuancí ohledně chybných údajů o spotřebě a krádeži energie.

Provedené studie přesvědčivě prokazují, že maximální úroveň nákladů je spojena s přenosem energie vysokonapěťovými přenosovými vedeními (až 64 procent).

Koronový výboj na vedení

Většina z nich jsou náklady na ionizaci vzduchu v důsledku koronárního výboje (17%). Skutečné ztráty jsou ty, které byly stanoveny na samém začátku - rozdíl mezi prodaným výrobkem a jeho spotřebovaným objemem. Díky jejich zjednodušenému výpočtu se někdy obě popsané komponenty jednoduše sčítají. V praxi je však technika výpočtu tohoto ukazatele poněkud odlišná. K jeho určení se používá časově testovaná technika pro výpočet ztrát vodičů, přičemž se berou v úvahu všechny ostatní komponenty.

Jejich skutečná hodnota podle zvláštního vzorce se rovná přílivu energie do sítě mínus následující složky:

  • objem přijatý soukromým spotřebitelem;
  • proudí do dalších odvětví energetického systému;
  • vlastní technologické potřeby.

Výsledek je pak dělen množstvím elektřiny vstupující do sítě mínus spotřeba v zátěžích, kde nejsou žádné ztráty, mínus přetoky a vlastní potřeby. V konečné fázi vypořádací operace se konečná hodnota vynásobí 100%. Pokud chcete získat výsledek v absolutních hodnotách, jsou při použití této metody omezeny pouze na výpočty čitatele.

Stanovení zatížení bez nákladů na režii (přetoky)

Ve výše uvedeném vzorci je představen koncept bezeztrátového zatížení, který je určen pomocí komerčních měřičů instalovaných v rozvodnách. Jakýkoli podnik nebo státní organizace platí samostatně za ztráty v elektrické síti, fixované samostatným měřičem v místě připojení. „Přetoky“ jsou také označovány jako kategorie energetických ztrát bez ztrát (je vhodnější provést výpočet).Myslí to tu část, která je přesměrována z jednoho energetického systému do druhého. Pro tyto objemy se také používají samostatné měřící přístroje.

Vlastní potřeby

Ztráty v napájecích transformátorech rozvodny

Vlastní potřeby jsou obvykle označovány jako zvláštní kategorie, klasifikované jako skutečné ztráty. U tohoto ukazatele je obvyklé fixovat náklady na udržení zdraví následujících objektů:

  • rozvodny s nainstalovanými transformátory;
  • administrativní budovy, pomocné budovy atd.

Každý z článků je zahrnut do celkové částky v poměru normalizovaném pro tento typ spotřebitele.

Nejvýznamnějším příspěvkem jsou okresní rozvodny, protože jsou hostitelem hlavního servisního vybavení. Poskytuje běžné provozní podmínky jednotek odpovědných za přeměnu elektřiny a její dodávku spotřebiteli.

Nabíjecí místnost pro trakční baterie

K opravě hodnoty těchto nákladů na rozvodnách je instalována vlastní měřicí zařízení.

Seznam spotřebitelů tradičně patřících do dané kategorie:

  • ventilační systémy zaručující plné chlazení sady transformátorových zařízení;
  • topné a ventilační systémy pro technologické místnosti, jakož i v nich zabudované osvětlovací sítě;
  • osvětlovací zařízení umístěná v sektorech a územích sousedících s rozvodnami;
  • zařízení pro nabíjení baterií;
  • topné systémy pro venkovní instalace (zejména pro ovládání vzduchových spínačů);
  • kompresory a pomocné mechanismy.

Stejný typ zařízení zahrnuje zařízení a nástroje používané při opravách a při obnově pomocných zařízení.

Komerční komponenta

Nedostatečná kontrola měřicích zařízení vede k nezohlednění krádeže elektřiny

Tato složka se v první řadě týká charakteristik měřicích zařízení patřících koncovým spotřebitelům (zejména jejich chyb). Pro snížení tohoto typu ztráty byla v praxi úspěšně použita řada konkrétních opatření. Komerční kategorie zahrnuje nejen chyby při fakturaci konkrétního spotřebitele, ale také nezohledněné za krádež elektřiny. V prvním případě se nejčastěji vyskytují z následujících důvodů:

  • smlouva o dodávce elektřiny poskytuje neúplné nebo zcela nesprávné informace o spotřebiteli a rozvahu jemu přiřazeného majetku;
  • chyba v označení vybraného tarifu;
  • nedostatek kontroly nad fungováním měřicích zařízení (tento případ je typický pro zahradní družstva a zejména SNT);
  • Nepřesnosti vyplývající z úpravy dříve vystavených faktur atd.

Typické chyby způsobené kontroverzním stanovením hranic rozvahy aktiv jsou řešeny v souladu s právními předpisy Ruské federace.

Ve všech civilizovaných zemích je problém krádeží stěží vyřešen. Tato protiprávní jednání jsou příslušnými úřady neustále potlačována, případy, které se jich týkají, jsou zasílány místním soudům. Vrchol těchto krádeží se tradičně vyskytuje v zimním období a v regionech země, kde jsou problémy s dálkovým vytápěním.


To pouze potvrzuje vzájemnou provázanost složek komerčních nákladů pro každou z kategorií energetických zdrojů.

Hlavní příčiny úniku energie

Většina energie produkované transformátorem je rozptýlena

Kompetentní přístup k výpočtu ztrát elektřiny zahrnuje zohlednění důvodů, proč k nim dochází. Při studiu problému by měly být zdroje neproduktivních nákladů rozděleny podle již známé klasifikace. Měli byste začít technickou komponentou, která je obvykle spojena s těmito prvky:

  • transformátory;
  • kabel vysokého napětí nebo nadzemní vedení;
  • zařízení obsluhující linku.

Každý výkonový transformátor má několik vinutí, jejichž rám je namontován na feromagnetickém jádru. V něm se ztrácí většina energie přeměněné na teplo (pak se jednoduše rozptýlí do vesmíru).

Způsob jeho činnosti také ovlivňuje výši ztrát v různých prvcích sítě: naprázdno nebo „pod zatížením“. V prvním případě jsou hodnoceny jako konstantní, nezávislé na vnitřních a vnějších faktorech. Když je připojen spotřebitel, úroveň ztrát závisí na velikosti zátěžového proudu v obvodu, který se mění každý den. Proto je pro jeho vyhodnocení statické pozorování prováděno po určitou dobu (například na měsíc).

Ztráty ve výbušném elektrickém vedení vznikají během přepravy energie v důsledku úniků způsobených koronovým výbojem, jakož i v důsledku zahřívání vodičů. Kategorie servisních zařízení zahrnuje instalace a zařízení podílející se na výrobě, přepravě a také na měření a spotřebě dodávané energie. Hodnoty nadměrných ztrát v této kategorii se obecně nemění s časem nebo se berou v úvahu pomocí elektroměrů.

Koncept normativního ukazatele

Tento termín se vztahuje na potvrzené v praxi a na ekonomicky životaschopnou výši ztrát za určité časové období. Při schvalování normy se berou v úvahu všechny dříve zvažované komponenty, u nichž se provádí samostatná analýza. Na základě jejich výsledků se vypočítá skutečná (absolutní) hodnota a zvažují se možné možnosti pro snížení tohoto ukazatele.

Normalizovaná hodnota nezůstává po celou dobu konstantní - je průběžně upravována.

V tomto případě se absolutními ukazateli rozumí rozdíl mezi výkonem přeneseným na spotřebitele a technologickými (variabilními) ztrátami. Normativní hodnoty posledního parametru se vypočítají podle odpovídajících vzorců.

Kdo platí za ztráty elektřiny

Při určování toho, kdo by měl platit za neproduktivní náklady na elektřinu v síti, je třeba vzít v úvahu konkrétní situaci a řadu dalších kritérií. Pokud jde o náklady na doplnění technologických ztrát, jejich platba leží na bedrech spotřebitelů - soukromých nebo právnických osob.

Není přímo účtováno, ale je stanoveno ve stávajících tarifech.

Každý spotřebitel platí při placení účtů za elektřinu všechny organizace za ztráty na přenosových vedeních a transformátorech. V případě komerční složky je za jakýkoli přebytek ukazatele nad normalizovanou hodnotu nutné zaplatit společnosti, která uvolňuje energii klientovi.

Způsoby, jak snížit ztráty

Je možné snížit neproduktivní náklady snížením komerčních a technologických složek celkových ztrát. V druhém případě to lze provést přijetím následujících zvláštních opatření:

  • optimalizace obvodových rozhodnutí a provozních režimů napájecí sítě;
  • studium statistických dat a identifikace uzlů maximálního zatížení;
  • snížení celkové kapacity čerpané sítí v důsledku zvýšení reaktivní složky;
  • optimalizace zatěžovacích vedení transformátoru;
  • aktualizace vybavení a používání různých přístupů k vyvažování zátěže.

Tato opatření mohou výrazně snížit celkovou spotřebu a ztráty a zajistit vysoce kvalitní napětí v síti (nebude „klesat“).

Metodika a příklad výpočtu

Pro přibližný výpočet ztrát v elektrickém vedení jsou známy následující metody:

  • operační výpočty;
  • denní výpočty;
  • stanovení maximálních ztrát za určité časové období;
  • použití zobecněných údajů.

Úplné informace o úředně schválených metodách pro stanovení tohoto parametru lze nalézt v příslušné regulační dokumentaci.

Výpočet ztrát výkonového transformátoru

Jako příklad lze uvést výpočet ztrát v napájecím vedení vysokonapěťového vedení s transformátorem TP 6-20 / 04kV.

Při provádění metody on-line výpočtu nákladů se v závislosti na lineárním úbytku napětí nejprve měří fázové potenciály na sběrnicích transformátorové stanice v nejvzdálenějším bodě při maximálním zatížení. Podle výsledků měření je rozpoznáno absolutní a relativní snížení DU v procentech: je vzato ve vztahu k jeho průměrné hodnotě fáze na 0,4 kV TP 6-20 autobusech.

Úbytek energie W v vedení 0,4 kV (jako procento dodávky elektřiny do sítě) lze nalézt podle následujícího vzorce:

W = 0,7 KN x DU x t / T, Kde

  • Kn - koeficient zohledňující fázovou nerovnováhu nebo nerovnoměrné rozdělení mezi zákazníky;
  • U - úbytek napětí v zátěži (v nejvzdálenějším bodě vedení, tj. Vypočítané maximum);
  • T je doba pozorování (v hodinách);
  • t je hodnota časové dimenze charakterizující dokončení plánu kontroly přenosu užitečné energie na spotřebitele.

Výběrem hodnot parametrů pro konkrétní podavač podle jedné z tabulek na internetu (TP-4) a jejich nahrazením do vzorce pomocí kalkulačky dostaneme hodnotu 11,4 procenta.

U podavačů jiných značek lze požadovanou hodnotu technologických ztrát vypočítat pomocí stejných tabulek s údaji v nich uvedenými.

Internet má širokou škálu online platebních metod, které může kdokoli v případě potřeby použít.

Topení

Větrání

Kanalizace