Причини за загуба на мощност на дълги разстояния. Загуба на електричество

У дома

Тръбопровод

Въведение

Литературен преглед

1.2 Загуби на мощност при натоварване

1.3 Загуби при празен ход

1.4 Климатични загуби на електроенергия

2. Методи за изчисляване на загубите на електроенергия

2.1 Методи за изчисляване на загубите на електроенергия за различни мрежи

2.2 Методи за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38-6-10 kV

3. Програми за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи

3.1 Необходимостта от изчисляване на техническите загуби на електроенергия

3.2 Приложение на софтуер за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV

4. Регулиране на загубите на електроенергия

4.1 Концепцията за стандарта на загубите. Методи за установяване на стандарти в практиката

4.2 Спецификации на загубите

4.3 Процедура за изчисляване на нормите за загуби на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV

5. Пример за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 10 kV

Заключение

Библиография

Въведение

Електрическата енергия е единственият вид продукт, който не използва други ресурси, за да го премести от местата на производство до местата на потребление. За това се изразходва част от самата предадена електроенергия, така че загубите й са неизбежни, задачата е да се определи тяхното икономически обосновано ниво. Намаляването на загубите на електроенергия в електрическите мрежи до това ниво е една от важните области за спестяване на енергия.

През целия период от 1991 до 2003 г. общите загуби в енергийните системи на Русия нарастват както в абсолютно изражение, така и като процент от електроенергията, доставена в мрежата.

Нарастването на енергийните загуби в електрическите мрежи се определя от действието на доста обективни закономерности в развитието на целия енергиен сектор като цяло. Основните са: тенденцията към концентрация на производство на електроенергия в големите електроцентрали; непрекъснато нарастване на натоварването на електрическите мрежи, свързано с естествено нарастване на натоварването на потребителите и изоставане в темпа на растеж на пропускателната способност на мрежата от темпа на нарастване на потреблението на електроенергия и генериращите мощности.

Във връзка с развитието на пазарните отношения в страната значимостта на проблема със загубите на електроенергия нарасна значително. Разработването на методи за изчисляване, анализиране на загубите на мощност и избор на икономически осъществими мерки за намаляването им се извършва във VNIIE повече от 30 години. За изчисляване на всички компоненти на загубите на електроенергия в мрежите от всички класове напрежение на AO-energos и в оборудването на мрежи и подстанции и техните регулаторни характеристики е разработен софтуерен пакет, който има сертификат за съответствие, одобрен от CDU на UES на Русия, Главгосенергонадзор на Русия и Отдела за електрически мрежи на РАО "ЕЕС на Русия".

Поради сложността на изчисляването на загубите и наличието на значителни грешки, наскоро се отделя специално внимание на разработването на методи за нормализиране на загубите на мощност.

Методологията за определяне на стандартите за загуби все още не е установена. Дори принципите на нормиране не са дефинирани. Мненията за подхода към нормирането варират в широки граници - от желанието да има установен фиксиран стандарт под формата на процент на загубите до контрол върху "нормалните" загуби с помощта на текущи изчисления според мрежовите диаграми с помощта на подходящ софтуер.

Според получените норми на загубите на електроенергия се определят тарифи за електроенергия. Тарифното регулиране е поверено на държавните регулаторни органи FEK и REC (федерални и регионални енергийни комисии). Енергоснабдителните организации трябва да обосноват нивото на загубите на електроенергия, което смятат за подходящо да включат в тарифата, а енергийните комисии трябва да анализират тези обосновки и да ги приемат или коригират.

Тази статия разглежда проблема за изчисляване, анализ и регулиране на загубите на електроенергия от съвременни позиции; са представени теоретичните положения на изчисленията, дадено е описание на софтуера, който реализира тези разпоредби, и е представен опитът от практическите изчисления.

Литературен преглед

Проблемът с изчисляването на загубите на електроенергия тревожи енергетиките от много дълго време. В тази връзка понастоящем се издават много малко книги по тази тема, защото малко се е променило във фундаменталната структура на мрежите. Но в същото време се публикуват доста голям брой статии, в които се изясняват стари данни и се предлагат нови решения за проблеми, свързани с изчисляването, регулирането и намаляването на загубите на електроенергия.

Една от последните издадени книги на тази тема е Железко Ю.С. „Изчисляване, анализ и регулиране на загубите на електроенергия в електрически мрежи“ . Най-пълно представя структурата на загубите на електроенергия, методите за анализ на загубите и избора на мерки за намаляването им. Обосновани са методите за нормализиране на загубите. Подробно е описан софтуерът, който прилага методите за изчисляване на загубите.

По-рано същият автор издаде книгата „Избор на мерки за намаляване на загубите на електроенергия в електрическите мрежи: Ръководство за практически изчисления“. Тук най-голямо внимание беше обърнато на методите за изчисляване на загубите на електроенергия в различни мрежи и беше обосновано използването на един или друг метод в зависимост от вида на мрежата, както и мерките за намаляване на загубите на електроенергия.

В книгата Budzko I.A. и Левина М.С. „Електроснабдяване на земеделски предприятия и населени места” авторите разгледаха подробно проблемите на електроснабдяването като цяло, като се фокусираха върху разпределителните мрежи, които захранват земеделските предприятия и населените места. Книгата дава и препоръки за организиране на контрол върху потреблението на електроенергия и подобряване на счетоводните системи.

Автори Воротницки В.Е., Железко Ю.С. и Казанцев В.Н. в книгата „Загубите на електроенергия в електрическите мрежи на енергийните системи“ са разгледани подробно общите въпроси, свързани с намаляването на загубите на електроенергия в мрежите: методи за изчисляване и прогнозиране на загубите в мрежи, анализиране на структурата на загубите и изчисляване на тяхната техническа и икономическа ефективност, планиране загуби и мерки за намаляването им.

В статията на Воротницки В.Е., Заслонов С.В. и Калинкини М.А. "Програмата за изчисляване на техническите загуби на мощност и електричество в разпределителни мрежи 6 - 10 kV" описва подробно програмата за изчисляване на техническите загуби на електроенергия RTP 3.1 Основното й предимство е лекотата на използване и лесното за анализиране заключение на крайни резултати, което значително намалява разходите за труд на персонала за изчисляване.

Статия Железко Ю.С. „Принципи за регулиране на загубите на електроенергия в електрически мрежи и софтуер за изчисление“ е посветен на актуалния проблем за регулиране на загубите на електроенергия. Авторът се фокусира върху целенасоченото намаляване на загубите до икономически обосновано ниво, което не се осигурява от съществуващата практика на нормиране. Статията също така предлага да се използват нормативните характеристики на загубите, разработени въз основа на подробни схемни изчисления на мрежи от всички класове напрежение. В този случай изчислението може да се направи с помощта на софтуера.

Целта на друга статия от същия автор, озаглавена „Оценка на загубите на електроенергия от инструментални грешки в измерването“ не е да изяснява методиката за определяне на грешките на конкретни средства за измерване въз основа на проверка на техните параметри. Авторът в статията оцени произтичащите грешки в системата за отчитане на получаването и освобождаването на електроенергия от мрежата на енергоснабдителната организация, която включва стотици и хиляди устройства. Особено внимание се обръща на системната грешка, която сега е съществен компонент от структурата на загубите.

В статията Галанова В.П., Галанова В.В. „Влияние на качеството на електрическата енергия върху нивото на нейните загуби в мрежите” обърна внимание на актуалния проблем за качеството на електроенергията, който оказва значително влияние върху загубата на електроенергия в мрежите.

Статия от Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T. и Апряткин V.N. „Изчисляване, нормиране и намаляване на загубите на електроенергия в градските електрически мрежи“ е посветено на изясняване на съществуващите методи за изчисляване на загубите на електроенергия, нормиране на загубите в съвременни условия, както и на нови методи за намаляване на загубите.

Статията на Овчинников А. "Загубите на електричество в разпределителните мрежи 0,38 - 6 (10) kV" се фокусира върху получаването на надеждна информация за работните параметри на мрежовите елементи и преди всичко за натоварването на силови трансформатори. Тази информация, според автора, ще помогне за значително намаляване на загубите на електроенергия в мрежи от 0,38 - 6 - 10 kV.

1. Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи. Технически загуби на електроенергия

1.1 Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи

По време на предаването на електрическа енергия във всеки елемент от електрическата мрежа възникват загуби. За изследване на компонентите на загубите в различни елементи на мрежата и оценка на необходимостта от конкретна мярка, насочена към намаляване на загубите, се извършва анализ на структурата на загубите на електроенергия.

Реални (отчетени) загуби на електроенергия Δ У Rep се дефинира като разликата между електроенергията, доставена в мрежата, и електроенергията, освободена от мрежата на потребителите. Тези загуби включват компоненти от различно естество: загуби в елементи на мрежата, които имат чисто физически характер, консумация на електроенергия за работата на оборудването, инсталирано в подстанциите и осигуряващо преноса на електроенергия, грешки при фиксиране на електроенергия чрез измервателни устройства и накрая, кражба на електричество, неплащане или непълни показания на брояча и др.

Загубите на електроенергия в електрическите мрежи са икономически индикатор за състоянието на мрежите. Според международни експерти в областта на енергетиката относителните загуби на електроенергия при преноса й в електрическите мрежи не трябва да надвишават 4%. Загубите на електроенергия на ниво от 10% могат да се считат за максимално допустими.

Въз основа на нивото на загубите на електроенергия могат да се направят изводи за необходимостта и обхвата от прилагане на енергоспестяващи мерки.

Действителните загуби се дефинират като разликата между електроенергията, доставена в мрежата и освободената от мрежата на потребителите. Те могат да бъдат разделени на три компонента:

Техническите загуби на електроенергия поради физически процеси в проводниците и електрическото оборудване, възникващи при пренос на електрическа енергия по електрически мрежи, включват потреблението на електроенергия за собствени нужди на подстанцията;

Загубите на електроенергия поради грешка на измервателната система по правило представляват подценяване на електроенергията поради техническите характеристики и режимите на работа на електромерите в съоръжението;

Търговски загуби, причинени от неразрешено извеждане на мощност, несъответствие на плащането на електроенергия от битови потребители с показанията на измервателните уреди и други причини в областта на организирането на контрол върху потреблението на енергия. Търговските загуби нямат независимо математическо описание и в резултат на това не могат да бъдат изчислени автономно. Стойността им се определя като разлика между действителните загуби и сбора на първите два компонента, които са технологични загуби.

Действителните загуби на мощност трябва да клонят към технологичните.

Намаляване на технологичните загуби на електроенергия в електропроводите

Мерките, насочени към намаляване на загубите на електроенергия в мрежите, са разделени на три основни типа: организационни, технически и мерки за подобряване на системите за сетълмент и техническо отчитане на електроенергия и са показани на фигура 1.

Основният ефект за намаляване на техническите загуби на електроенергия може да се получи чрез техническо преоборудване, реконструкция, повишаване на пропускателната способност и надеждност на работата на електрическите мрежи, балансиране на техните режими, т.е. чрез въвеждането на капиталоемки мерки.

Основните от тези мерки, в допълнение към посочените по-горе, за магистрални електрически мрежи от 110 kV и повече са:

Създаване на масово производство и широко внедряване на регулируеми компенсиращи устройства (контролирани шунтиращи реактори, статични компенсатори на реактивна мощност) за оптимизиране на потоците на реактивна мощност и намаляване на неприемливи или опасни нива на напрежение в мрежовите възли;

Изграждане на нови електропроводи и увеличаване на капацитета на съществуващите линии за отдаване на активна мощност от „заключени” електроцентрали за премахване на оскъдните възли и надценените транзитни потоци;

Развитие на нетрадиционна и възобновяема енергия (малки водноелектрически централи, вятърни електроцентрали, приливни, геотермални водноелектрически централи и др.) за издаване на малки мощности до отдалечени оскъдни възли на електрически мрежи.

Мерки за намаляване на загубите на електроенергия (EE) в електрическите мрежи (ES)

Технически

Организационна

Мерки за подобряване на системите за сетълмент и техническо отчитане на електроенергията

Оптимизиране на натоварването на електроцентралите чрез изграждане на линии и подстанции

Подмяна на претоварено и недонатоварено оборудване на централата

Пускане в експлоатация на енергоспестяващо оборудване на централата

Оптимизиране на схеми и режими на ЕС

Намаляване на продължителността на ремонта на оборудването на електроцентралата

Пускане в експлоатация на неизползвани AVR средства, изравняване на асиметрични фазови натоварвания и др.

Извършване на набези за идентифициране на неотчетена енергийна ефективност

Подобряване на системата за събиране на показанията на електромера

Осигуряване на стандартни условия на работа на измервателните уреди

Подмяна, модернизация, монтаж на липсващи измервателни уреди

Фигура 1 - Типичен списък с мерки за намаляване на загубите на електроенергия в електрическите мрежи

Очевидно в близко и далечно бъдеще ще остане актуално оптимизирането на режимите на електрическите мрежи по активна и реактивна мощност, регулиране на напрежението в мрежите, оптимизиране на натоварването на трансформатора, изпълнение на работа под напрежение и др.

Приоритетните мерки за намаляване на техническите загуби на електроенергия в разпределителните мрежи от 0,4-35 kV включват:

Използване на 10 kV като основно напрежение на разпределителната мрежа;

Увеличаване на дела на мрежите с напрежение 35 kV;

Намаляване на обхвата и изграждане на ВЛ 0,4 kV в трифазен проект по цялата дължина;

Използването на самоносещи изолирани и защитени проводници за въздушни линии с напрежение 0,4-10 kV;

Използване на максимално допустимо напречно сечение на проводника в електрически мрежи от 0,4-10 kV, за да се адаптира тяхната пропускателна способност към нарастването на натоварванията през целия експлоатационен живот;

Разработване и внедряване на ново, по-икономично електрическо оборудване, по-специално разпределителни трансформатори с намалени активни и реактивни загуби при празен ход, кондензаторни батерии, вградени в PTS и ZTP;

Използването на полюсни трансформатори с ниска мощност 6-10 / 0,4 kV за намаляване на дължината на 0,4 kV мрежи и загубите на мощност в тях;

По-широко използване на устройства за автоматично регулиране на напрежението под товар, бустерни трансформатори, средства за локално регулиране на напрежението за подобряване качеството на електрическата енергия и намаляване на нейните загуби;

Интегрирана автоматизация и телемеханизация на електрически мрежи, използване на комутационни устройства от ново поколение, средства за отдалечено локализиране на повреди в електрическите мрежи за намаляване на продължителността на неоптимални ремонтни и следаварийни условия, търсене и отстраняване на аварии;

Подобряване на надеждността на измерванията в електрически мрежи на базата на използването на нови информационни технологии, автоматизация на телеметричната обработка на информация.

Необходимо е да се формулират нови подходи при избора на мерки за намаляване на техническите загуби и да се оцени тяхната сравнителна ефективност в контекста на корпоратизация на енергийния сектор, когато вече не се вземат решения за инвестиции с цел постигане на максимален „националноикономически ефект“. “, но да максимизира печалбата на това акционерно дружество, да постигне планираните нива на рентабилност на производството, електроразпределението и др.

В контекста на общ спад в натоварването и липса на средства за развитие, реконструкция и техническо преоборудване на електрически мрежи, става все по-очевидно, че всяка рубла, инвестирана в подобряване на счетоводната система днес, се изплаща много по-бързо от разходите. за увеличаване на преносния капацитет на мрежите и дори компенсация на реактивната мощност. Подобряването на измерването на електроенергия в съвременни условия ви позволява да получите директен и доста бърз ефект. По-специално, според експерти, само замяната на стари, главно "нискоамперни" еднофазни измервателни уреди от клас 2.5 с нови клас 2.0, увеличава събирането на средства за електроенергия, предавана на потребителите с 10-20%.

Основното и най-обещаващо решение на проблема за намаляване на търговските загуби на електроенергия е разработването, създаването и широкото използване на автоматизирани системи за управление и измерване на електроенергия (наричани по-долу ASKUE), включително за битови потребители, тясната интеграция на тези системи със софтуер и хардуер на автоматизирани системи за диспечерско управление (наричани по-долу ASDU), осигуряване на ASKUE и ASDU с надеждни комуникационни канали и пренос на информация, метрологична сертификация на ASKUE.

Ефективното прилагане на AMR обаче е дългосрочна и скъпа задача, чието решение е възможно само чрез постепенно развитие на счетоводната система, нейното модернизиране, метрологична поддръжка на измерванията на електроенергия и подобряване на регулаторната рамка.

Много важен на етапа на изпълнение на мерките за намаляване на загубите на електроенергия в мрежите е така нареченият "човешки фактор", което означава:

Обучение и повишаване на квалификацията на персонала;

Осъзнаване от персонала на значението за предприятието като цяло и за неговите служители лично ефективно решение на задачата;

Мотивация на персонала, морално и материално стимулиране;

Комуникация с обществеността, широко оповестяване на целите и задачите за намаляване на загубите, очаквани и получени резултати.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Както показва вътрешният и чуждестранен опит, кризисните явления в страната като цяло и в енергетиката в частност оказват негативно влияние върху такъв важен показател за енергийната ефективност на преноса и разпределението на електроенергия като загубите й в електрическите мрежи.

Излишните загуби на електроенергия в електрическите мрежи са преки финансови загуби на електромрежовите компании. Спестяванията от намаляване на загубите биха могли да бъдат насочени към техническо преоборудване на мрежите; увеличаване на заплатите на персонала; подобряване на организацията на преноса и разпределението на електрическа енергия; подобряване на надеждността и качеството на електрозахранването на потребителите; намаляване на тарифите за електроенергия.

Намаляването на загубите на електроенергия в електрическите мрежи е сложен комплексен проблем, който изисква значителни капиталови инвестиции, необходими за оптимизиране на развитието на електрическите мрежи, подобряване на системата за измерване на електроенергия, въвеждане на нови информационни технологии в дейностите по продажби на енергия и управление на режимите на мрежата, обучение на персонала и оборудването им с средства за проверка на уреди за измерване на електроенергия и др.

Загуби на електроенергия в електрическите мрежи
Загубите на електроенергия в електрическите мрежи са най-важният показател за ефективността на тяхната работа, ясен индикатор за състоянието на системата за измерване на електроенергия, ефективността на дейностите по продажби на енергия на енергоснабдителните организации.
Този показател все по-ясно свидетелства за натрупващите се проблеми, които изискват спешни решения при разработването, реконструкцията и техническото преоборудване на електрическите мрежи, усъвършенстването на методите и средствата за тяхното функциониране и управление, в подобряването на точността на измерването на електроенергията, ефективността. на събиране на средства за доставяна на потребителите електрическа енергия и др. .П.
Според международни експерти относителните загуби на електроенергия при нейното пренос и разпределение в електрическите мрежи на повечето страни могат да се считат за задоволителни, ако не надвишават 4-5%. Загубите на електроенергия на ниво от 10% могат да се считат за максимално допустими от гледна точка на физиката на пренос на електроенергия през мрежи.
Става все по-очевидно, че рязкото изостряне на проблема с намаляването на загубите на електроенергия в електрическите мрежи изисква активно търсене на нови начини за решаването му, нови подходи за избор на подходящи мерки и най-важното - за организиране на работа за намаляване на загубите.
Поради рязкото намаляване на инвестициите в развитието и техническото преоборудване на електрическите мрежи, в усъвършенстването на системите за управление на техните режими, измерване на електроенергия, се появиха редица негативни тенденции, които се отразяват неблагоприятно върху нивото на загубите в мрежите, като напр. : остаряло оборудване, физическа и морална амортизация на електромерите, несъответствие между инсталираното оборудване и предаваната мощност.
От изложеното по-горе следва, че на фона на текущите промени в икономическия механизъм в енергетиката, икономическата криза в страната, проблемът за намаляване на загубите на електроенергия в електрическите мрежи не само не е загубил своята актуалност, но и напротив, се насочи към една от задачите за осигуряване на финансова стабилност на организациите за доставка на енергия.
Някои дефиниции:
Абсолютни загуби на електроенергия--– разликата между електрическата енергия, доставена към електрическата мрежа и полезно доставена на потребителите.
Технически загуби на електроенергия– загубите, причинени от физическите процеси на пренос, разпределение и преобразуване на електрическа енергия, се определят чрез изчисление.
Техническите загуби са разделени на условно постоянни и променливи (в зависимост от натоварването).
Търговските загуби на електроенергия са загуби, определени като разлика между абсолютни и технически загуби.

СТРУКТУРА НА ЗАГУБИТЕ НА ТЪРГОВСКА МОЩ
В идеалния случай търговските загуби на електроенергия в електрическата мрежа трябва да са равни на нула. Очевидно е обаче, че в реални условия захранването в мрежата, полезните доставки и техническите загуби се определят с грешки. Разликите между тези грешки всъщност са структурните компоненти на търговските загуби. Те трябва да бъдат сведени до минимум чрез прилагане на подходящи мерки. Ако това не е възможно, е необходимо да се направят корекции на показанията на електромерите, като се компенсират системните грешки в измерванията на електроенергията.

Грешки в измерванията на електроенергията, доставена в мрежата и полезно доставена на потребителите.
Грешката на измерване на електричеството в общия случай може да се раздели на
много компоненти.Нека разгледаме най-значимите компоненти на грешките на измервателните комплекси (MC), които могат да включват: токов трансформатор (CT), трансформатор на напрежение (VT), електромер (SE), линия, свързваща ESS към VT.
Основните компоненти на грешките в измерването на електричеството, подадено в мрежата, и полезно доставеното електричество включват:

грешки при измерване на електричество при нормални условия
работа на ИС, определена от класове на точност ТТ, ТН и СЭ;
допълнителни грешки в измерванията на електроенергия в реални условия на работа на ИС, поради:
занижени спрямо нормативния фактор на мощността
натоварване (допълнителна ъглова грешка); .
ефектът върху SE на магнитни и електромагнитни полета с различни честоти;
недонатоварване и претоварване на CT, TN и SE;
асиметрия и нивото на напрежението, подавано към IR;
работа на слънчеви клетки в неотопляеми помещения с неприемливо ниски
каква температура и т.н.;
недостатъчна чувствителност на слънчевите клетки при ниското им натоварване,
особено през нощта;
системни грешки поради прекомерен експлоатационен живот на ИС.
грешки, свързани с неправилни схеми на свързване на електромери, CT и VT, по-специално нарушения на фазовото свързване на електромери;
грешки, дължащи се на неизправни устройства за измерване на електроенергия;
грешки при вземане на показания на електромери поради:
грешки или умишлено изкривяване на записите за индикации;
неедновременност или неспазване на сроковете
вземане на показания на електромера, нарушаване на графиците, заобикаляйки сметката-
чики;
грешки при определяне на коефициентите на преобразуване на показанията
електромери.
Трябва да се отбележи, че при едни и същи знаци на компонентите на грешките в измерването на захранването към мрежата и полезното захранване, търговските загуби ще намалеят, а с различни знаци те ще се увеличат. Това означава, че от гледна точка на намаляване на търговските загуби на електроенергия е необходимо да се провежда съгласувана техническа политика за подобряване на точността на измерванията на захранването в мрежата и продуктивното снабдяване. По-специално, ако, например, едностранно намалим систематичната отрицателна грешка при измерване (модернизираме счетоводната система), без да променяме грешката при измерване, търговските загуби ще се увеличат, което, между другото, се случва на практика.

Въведение

Литературен преглед

1.3 Загуби при празен ход

Заключение

Библиография

Въведение

Литературен преглед

1. Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи. Технически загуби на електроенергия

1.1 Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи

Разделянето на загубите на компоненти може да се извърши по различни критерии: естеството на загубите (постоянни, променливи), класове на напрежение, групи елементи, производствени единици и др. Предвид физическото естество и спецификата на методите за определяне на количествените стойности на действителните загуби, те могат да бъдат разделени на четири компонента:

1) технически загуби на електроенергия Δ У T , причинени от физически процеси в проводниците и електрическото оборудване, които възникват при пренос на електричество през електрически мрежи.

2) потребление на електроенергия за собствени нужди на трафопостове Δ У CH , необходими за осигуряване на работата на технологичното оборудване на подстанциите и живота на обслужващия персонал, определен от показанията на измервателните уреди, монтирани на спомагателните трансформатори на подстанциите;

3) загуби на мощност поради инструментални грешки техните измервания(инструментална загуба) Δ УИзм;

4) търговски загуби Δ УК, поради кражба на електроенергия, несъответствие на показанията на електромера с плащането на електроенергия от битови потребители и други причини в областта на организирането на контрол върху потреблението на енергия. Тяхната стойност се определя като разликата между действителните (отчетени) загуби и сумата от първите три компонента:

Δ У K = ∆ У Ret - Δ У T - Δ У CH - ∆ УПромяна (1.1)

Първите три компонента на структурата на загубите се дължат на технологичните нужди на процеса на пренос на електроенергия през мрежите и инструменталното отчитане на нейното получаване и освобождаване. Сборът от тези компоненти е добре описан от термина технологични загуби. Четвъртият компонент - търговските загуби - е въздействието на "човешкия фактор" и включва всички негови прояви: умишлена кражба на електроенергия от някои абонати чрез промяна на показанията на електромера, неплащане или непълно плащане на показанията на електромера и др.

Критериите за класифициране на част от електроенергията като загуби могат да бъдат физическии икономическихарактер.

Може да се нарече сумата от техническите загуби, консумацията на електроенергия за собствени нужди на подстанциите и търговските загуби физическизагуби на електроенергия. Тези компоненти наистина са свързани с физиката на разпределението на енергията в мрежата. В същото време първите два компонента на физическите загуби се отнасят до технологията за пренос на електроенергия през мрежите, а третият - до технологията за контрол на количеството предавана електроенергия.

Икономиката определя загубикато част от електроенергията, за която регистрираната му полезна продукция за потребителите се оказа по-малка от произведената в нейните електроцентрали и закупена от другите нейни производители електроенергия. В същото време регистрираната производствена доставка на електроенергия тук е не само тази част от нея, средствата за която действително са постъпили по разчетната сметка на енергоснабдителната организация, но и частта, на която са издадени фактури, т.е. консумацията на енергия е фиксирана. За разлика от тях, реалните показания на измервателните уреди, които отчитат консумацията на енергия на битовите абонати, не са известни. Полезната доставка на електроенергия на битовите абонати се определя директно от полученото плащане за месеца, следователно цялата неплатена енергия се включва в загубите.

От гледна точка на икономиката, потреблението на електроенергия за собствени нужди на подстанциите не се различава от потреблението в елементите на мрежата за пренос на останалата електрическа енергия до потребителите.

Подценяването на обема на полезно доставената електроенергия е същата икономическа загуба като двата компонента, описани по-горе. Същото може да се каже и за кражбата на електричество. По този начин и четирите компонента на загубите, описани по-горе, са еднакви от икономическа гледна точка.

Техническите загуби на електроенергия могат да бъдат представени от следните структурни компоненти:

загуби на натоварване в подстанционното оборудване. Те включват загуби в линии и силови трансформатори, както и загуби при измервателни токови трансформатори, високочестотни бариери (VZ) на HF комуникациите и токоограничаващи реактори. Всички тези елементи са включени в "разреза" на линията, т.е. последователно, така че загубите в тях зависят от мощността, протичаща през тях.

загуби при празен ход, включително загуби на електроенергия в силови трансформатори, компенсиращи устройства (CU), трансформатори на напрежение, измервателни уреди и устройства за свързване на високочестотни комуникации, както и загуби в изолацията на кабелни линии.

климатични загуби, които включват два вида загуби: загуби от корона и загуби поради токове на утечка през изолаторите на ВЛ и подстанции. И двата вида са зависими от времето.

Техническите загуби в електрическите мрежи на захранващите организации (енергийни системи) трябва да се изчисляват за три диапазона на напрежение:

в захранващи мрежи с високо напрежение от 35 kV и повече;

в разпределителни мрежи със средно напрежение 6 - 10 kV;

в разпределителни мрежи с ниско напрежение 0,38 kV.

Разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV, експлоатирани от ВЕИ и ПЕС, се характеризират със значителен дял на загубите на електроенергия в общите загуби по цялата електропреносна верига от източници до електроприемници. Това се дължи на особеностите на конструкцията, функционирането, организацията на работа на този тип мрежи: голям брой елементи, разклонения на вериги, недостатъчно осигуряване на измервателни устройства, относително ниско натоварване на елементите и др.

Към момента техническите загуби в мрежи 0,38 - 6 - 10 kV се изчисляват ежемесечно за всяка ВЕИ и ПЕС на енергийни системи и се сумират за една година. Получените стойности на загубите се използват за изчисляване на планирания норматив за загуби на електроенергия за следващата година.

1.2 Загуби на мощност при натоварване

Загубите на енергия в проводниците, кабелите и намотките на трансформатора са пропорционални на квадрата на тока на натоварване, протичащ през тях, и затова се наричат загуби на натоварване. Токът на натоварване има тенденция да се променя с времето и загубите на натоварване често се наричат променливи.

Загубите на електричество при натоварване включват:

Загуби в линии и силови трансформатори, които най-общо могат да се определят по формулата, хиляди kWh:

където аз ( T)- елемент ток в даден момент T ;

Δ T- интервалът от време между неговите последователни измервания, ако последните са извършени на равни, достатъчно малки интервали от време. Загуби в токови трансформатори. Загубите на активна мощност в CT и неговата вторична верига се определят от сумата от три компонента: загуби в първичната ΔР 1и вторичен ΔР 2намотки и загуби в натоварването на вторичната верига ΔР н2. Нормализираната стойност на натоварване на вторичната верига на повечето CT с напрежение 10 kV и номинален ток по-малък от 2000 A, които съставляват по-голямата част от всички CT, работещи в мрежи, е 10 VA с клас на точност на CT K TT= 0,5 и 1 VA при K TT = 1.0 За ТТ от 10 kV и номинален ток от 2000 A или повече и за CT от 35 kV тези стойности са два пъти по-високи, а за CT от 110 kV и повече са три пъти повече. За загуби на електроенергия в CT на една връзка, хиляди kWh за периода на фактуриране от T, дни:

където β TTekv - коефициент на еквивалентно токово натоварване на CT;

аи б-коефициенти на зависимост на специфичните загуби на мощност в CT и в

неговата вторична верига Δp TT, имаща формата:

Загуби при високочестотни комуникационни бариери. Общите загуби във всмукването на въздух и свързващото устройство на една фаза на въздушната линия могат да се определят по формулата, хиляди kWh:

където β vz е съотношението на средноквадратичния работен ток на всмукания въздух за изчисленото

период до неговия номинален ток;

Δ Р pr - загуби в устройствата за свързване.

1.3 Загуби при празен ход

За електрически мрежи 0,38 - 6 - 10 kV компонентите на загубите при празен ход (условно постоянни загуби) включват:

Загубите на електричество без натоварване в силовия трансформатор, които се определят във времето Tпо формулата, хиляди kWh:

, (1.6)

където ∆ Р x - загуба на мощност без натоварване на трансформатора при номинално напрежение УН;

U( T)- напрежение в точката на свързване (на входа HV) на трансформатора в момента T .

Загуби в компенсиращи устройства (CD), в зависимост от вида на устройството. В разпределителните мрежи от 0,38-6-10 kV се използват основно батерии от статични кондензатори (BSK). Загубите в тях се определят на базата на известни специфични загуби на мощност Δр B SK, kW/kvar:

където У Q B SK - реактивна енергия, генерирана от кондензаторната банка за периода на фактуриране. Обикновено Δr B SK = 0,003 kW/kvar.

Загуби в трансформатори на напрежение. Загубите на активна мощност в HP се състоят от загуби в самия HP и във вторичния товар:

ΔР TN = ΔР 1TN + ΔР 2TN. (1.8)

Загуби в самото HP ΔР 1ТН се състоят главно от загуби в стоманената магнитна верига на трансформатора. Те нарастват с нарастването на номиналното напрежение и за една фаза при номинално напрежение са числено равни на номиналното напрежение на мрежата. В разпределителните мрежи с напрежение 0,38-6-10 kV те са около 6-10 вата.

Вторични загуби на натоварване ΔР 2VT зависи от класа на точност на VT до TN.Освен това за трансформатори с напрежение 6-10 kV тази зависимост е линейна. При номинално натоварване за VT от този клас на напрежение ΔР 2TH ≈ 40 W. На практика обаче вторичните вериги на VT често са претоварени, така че посочените стойности трябва да се умножат по коефициента на натоварване на вторичната верига на VT β 2VT. Като се има предвид горното, общите загуби на електроенергия в HP и натоварването на вторичната му верига се определят по формулите, хиляди kWh:

Загуби в изолацията на кабелни линии, които се определят по формулата, kWh:

където пр. н. е- капацитивна проводимост на кабела, Sim/km;

У- напрежение, kV;

L кабина -дължина на кабела, км;

tgφ - тангенс на диелектричните загуби, определен по формулата:

където T sl- брой години експлоатация на кабела;

и τ- коефициент на стареене, отчитащ стареенето на изолацията по време на

операция. Полученото увеличение на тангенса на ъгъла

диелектричните загуби са отразени във втората скоба на формулата.

1.4 Климатични загуби на електроенергия

Корекция за времето съществува за повечето видове загуби. Нивото на консумация на енергия, което определя потоците на мощност в клоните и напрежението в мрежовите възли, зависи значително от метеорологичните условия. Сезонната динамика се проявява видимо в загуби на натоварване, потребление на електроенергия за собствени нужди на подстанциите и подценяване на електроенергията. Но в тези случаи зависимостта от метеорологичните условия се изразява основно чрез един фактор – температурата на въздуха.

В същото време има компоненти на загуба, чиято стойност се определя не толкова от температурата, колкото от вида на времето. На първо място, те трябва да включват загубите от корона, които възникват по проводниците на високоволтовите електропроводи поради високата сила на електрическото поле на тяхната повърхност. Като типични видове време при изчисляване на загубите от корона е обичайно да се отделят хубаво време, сух сняг, дъжд и слана (във възходящ ред на загубите).

Когато замърсен изолатор се навлажни, на повърхността му се появява проводяща среда (електролит), което допринася за значително увеличаване на тока на утечка. Тези загуби възникват главно при влажно време (мъгла, роса, дъждовен дъжд). Според статистиката годишните загуби на електроенергия в мрежите на AO-energo поради токове на утечка през изолатори на въздушни линии от всички напрежения се оказват съизмерими със загубите от корона. В същото време приблизително половината от общата им стойност се пада на мрежи от 35 kV и по-ниски. Важно е както токът на утечка, така и коронните загуби да са чисто активни и следователно да са пряк компонент на загубите на мощност.

Загубите от климата включват:

Загуба на короната. Загубите от корона зависят от напречното сечение на проводника и работното напрежение (колкото по-малко напречно сечение и по-високо е напрежението, толкова по-голямо е специфичното напрежение върху повърхността на проводника и толкова по-голяма е загубата), фазовия дизайн, дължината на линията и също и на времето. Специфичните загуби при различни метеорологични условия се определят на базата на експериментални изследвания. Загуби от токове на утечка през изолатори на ВЛ. Минималната дължина на пътя на тока на утечка през изолаторите е стандартизирана в зависимост от степента на замърсяване на атмосферата (CPA). В същото време данните за съпротивлението на изолаторите, дадени в литературата, са много разнородни и не са обвързани с нивото на SZA.

Освободената мощност на един изолатор се определя по формулата, kW:

където U out- напрежение, свързано с изолатора, kV;

R out -неговото съпротивление, kOhm.

Загубите на електроенергия поради токове на утечка в изолаторите на въздушните линии могат да се определят по формулата, хиляди kWh:

, (1.12)

където T ow- продължителност в изчислителния период на влажно време

(мъгла, роса и дъждец);

N предавка- броят на низовете от изолатори.

2. Методи за изчисляване на загубите на електроенергия

2.1 Методи за изчисляване на загубите на електроенергия за различни мрежи

Точно определяне на загубите за интервал от време Tвъзможно с известни параметри Ри Δ Р x и времеви функции аз (T) и У (T) през целия интервал. Настроики Ри Δ Р x обикновено са известни и при изчисленията се считат за постоянни. Но съпротивлението на проводника зависи от температурата.

Информация за параметрите на режима аз (T) и У (T) обикновено се предлага само за дните на контролни измервания. В повечето подстанции без придружители те се записват 3 пъти на контролен ден. Тази информация е непълна и ограничено надеждна, тъй като измерванията се извършват от оборудване с определен клас на точност, а не едновременно във всички подстанции.

В зависимост от пълнотата на информацията за натоварванията на мрежовите елементи могат да се използват следните методи за изчисляване на загубите на натоварване:

Методи за изчисление елемент по елемент, използвайки формулата:

, (2.1)

където к- брой мрежови елементи;

съпротивление на този елемент R ив

момент от време j ;

Δ T- честотата на анкетните сензори, които записват

текущи натоварвания на елементи.

Методи за характерен режим с помощта на формулата:

, (2.2)

където ∆ Р и- загуби на мощност на натоварване в мрежата в и-m режим

продължителност T ичаса;

н- брой режими.

Характерни дневни методи по формулата:

, (2.3)

където м- брой характерни дни, загуби на мощност за всеки от които, изчислени по известни криви на натоварване

в мрежовите възли са Δ У n c и ,

D екв аз-еквивалентна продължителност за една година ита характеристика

графики (брой дни).

4. Методи за броя на часовете с най-големи загуби τ, като се използва формулата:

, (2.4)

където ∆ Р макс- загуби на мощност в режим на максимално натоварване на мрежата.

5. Методи за средно натоварване с помощта на формулата:

, (2.5)

където ∆ Р c p - загуби на мощност в мрежата при средни натоварвания на възела

(или в мрежата като цяло) за времето T ;

ке - коефициент на формата на графика за мощност или ток.

6. Статистически методи, използващи регресионни зависимости на загубите на мощност от обобщените характеристики на вериги и режими на електрически мрежи.

Методи 1-5 предвиждат извършване на електрически изчисления на мрежата за дадени стойности на параметрите на веригата и натоварванията. Иначе се наричат схема .

Когато се използват статистически методи, загубите на мощност се изчисляват въз основа на стабилни статистически зависимости на загубите от обобщени параметри на мрежата, например общ товар, обща дължина на линиите, брой подстанции и др. Самите зависимости се получават от него въз основа на статистическа обработка на определен брой изчисления на веригата, за всяко от които са известни изчислената стойност на загубите и стойностите на факторите, с които се установява връзката на загубите.

Статистическите методи не позволяват идентифициране на конкретни мерки за намаляване на загубите. Те се използват за оценка на общите загуби в мрежата. Но в същото време, приложени към различни обекти, например линии 6-10 kV, позволяват с голяма вероятност да се идентифицират онези от тях, в които има места с повишени загуби. Това позволява значително да се намали обемът на изчисленията на веригата и следователно да се намалят разходите за труд за тяхното изпълнение.

При извършване на изчисления на веригата редица изходни данни и резултати от изчисленията могат да бъдат представени в вероятностна форма, например под формата на математически очаквания и дисперсии. В тези случаи се прилага апаратът на теорията на вероятностите, поради което тези методи се наричат методи на вероятностни схеми .

За да се определи τ и кφ, използвани в методи 4 и 5, има редица формули. Най-приемливи за практически изчисления са следните:

; (2.6)

където к z - коефициент на запълване на графика, равен на относителния брой часове на използване на максимално натоварване.

Според характеристиките на схемите и режимите на електрически мрежи и информационната поддръжка на изчисленията се разграничават пет групи мрежи, изчисляването на загубите на електроенергия в които се извършва по различни методи:

транзитни електрически мрежи от 220 kV и повече (междусистемни комуникации), чрез които се обменя мощност между енергийните системи.

Транзитните електрически мрежи се характеризират с наличието на товари, които са променливи по стойност и често по знак (обратни потоци на мощност). Параметрите на режима на тези мрежи обикновено се измерват на час.

затворени електрически мрежи от 110 kV и повече, практически не участващи в обмена на мощност между енергийните системи;

открити (радиални) електрически мрежи 35-150 kV.

За електрозахранващи мрежи от 110 kV и повече и отворени разпределителни мрежи 35-150 kV параметрите на режима се измерват в дните на контролни измервания (типични зимни и летни дни). Мрежите с отворен контур 35-150 kV са разпределени в отделна група поради възможността за извършване на изчисления на загубите в тях отделно от изчисленията на загубите в затворена мрежа.

разпределителни електрически мрежи 6-10 kV.

За отворени мрежи от 6-10 kV натоварванията на главата на всяка линия са известни (под формата на електричество или ток).

разпределителни електрически мрежи 0,38 kV.

За електрически мрежи от 0,38 kV има само епизодични измервания на общото натоварване под формата на фазови токове и загуби на напрежение в мрежата.

В съответствие с горното, следните методи за изчисление се препоръчват за мрежи за различни цели.

Препоръчват се методи на характерни режими за изчисляване на загубите в опорните и транзитните мрежи при наличие на телеинформация за натоварванията на възлите, периодично предавана към компютърния център на електроенергийната система. И двата метода - изчисления елемент по елемент и характерни режими - се основават на оперативни изчисления на загубите на мощност в мрежата или нейните елементи.

Методи за характерен ден и брой часове на най-големите загуби могат да се използват за изчисляване на загубите в затворени мрежи от 35 kV и по-високи самобалансиращи се енергийни системи и в отворени мрежи от 6-150 kV.

Методите за средно натоварване са приложими за относително еднакви криви на натоварване на възела. Препоръчват се като предпочитани за мрежи с отворен контур 6-150 kV при наличие на данни за предадена електроенергия през разглеждания период през главния участък на мрежата. Липсата на данни за натоварванията на мрежовите възли ни кара да предположим тяхната хомогенност.

Всички методи, приложими за изчисляване на загубите в мрежи с по-високи напрежения, при наличие на съответната информация, могат да се използват за изчисляване на загубите в мрежи с по-ниско напрежение.

2.2 Методи за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38-6-10 kV

Мрежите от енергийни системи 0,38 - 6 - 10 kV се характеризират с относителната простота на веригата на всяка линия, голям брой такива линии и ниска надеждност на информацията за натоварванията на трансформаторите. Тези фактори правят неподходящо на този етап да се използват методи, подобни на тези, използвани в мрежи с по-високо напрежение и въз основа на наличието на информация за всеки елемент от мрежата за изчисляване на загубите на електроенергия в тези мрежи. В тази връзка методи, базирани на представяне на линии 0,38-6-10 kV под формата на еквивалентни съпротивления, са получили широко разпространение.

Загубите на електричество при натоварване в линията се определят по една от двете формули, в зависимост от това каква информация за натоварването на секцията на главата е налична - активно У P и реактивен w Q енергия, прехвърлена във време T или максимално текущо натоварване азмакс:

, (2.8)

, (2.9)

където кфр и к f Q - коефициенти под формата на графики на активна и реактивна мощност;

У ek е еквивалентното напрежение на мрежата, като се отчита промяната в действителното напрежение както във времето, така и по линията.

Ако графиките Ри Вне се записват в секцията на главата, препоръчва се да се определи коефициентът на формата на графиката съгласно (2.7).

Еквивалентното напрежение се определя по емпиричната формула:

където У 1 , У 2 - напрежение в процесора в режимите на най-голямо и най-малко натоварване; к 1 = 0,9 за мрежи 0,38-6-10 kV. В този случай формула (2.8) приема формата:

, (2.11)

където к f 2 се определя съгласно (2.7), въз основа на данните за коефициента на запълване на графиката на активното натоварване. Поради несъответствието между времето за измерване на текущия товар и неизвестното време на неговия действителен максимум, формула (2.9) дава подценени резултати. Елиминирането на систематичната грешка се постига чрез увеличаване на получената от (2.9) стойност с 1,37 пъти. Формулата за изчисление приема формата:

. (2.12)

Еквивалентното съпротивление на линиите 0,38-6-10 kV с неизвестни натоварвания на елементите се определя въз основа на допускането за същото относително натоварване на трансформаторите. В този случай формулата за изчисление има формата:

, (2.13)

където С T и- общата номинална мощност на разпределителните трансформатори (RT), които се захранват от и-ти участък на линиите със съпротивление Рл аз ,

P -брой секции на линията;

С T j- оценена сила и-то съпротивление на PT Р T j ;

T -брой RT;

С t.g е общата мощност на RT, свързан към разглежданата линия.

Изчисление Р ek съгласно (2.13) включва обработка на веригата на всяка линия 0,38-6-10 kV (номериране на възли, кодиране на марки проводници и капацитети на RT и др.). Поради големия брой линии, такова изчисление Р ek може да бъде трудно поради големите разходи за труд. В този случай за определяне се използват регресионни зависимости Р eq, въз основа на обобщените параметри на линията: общата дължина на участъците на линията, сечението на проводника и дължината на основната линия, разклоненията и др. За практическа употреба най-подходящата зависимост е:

, (2.14)

където R G -съпротивление на главния участък на линията;

лма , л m s - общата дължина на основните секции (без главната секция) съответно с алуминиеви и стоманени проводници;

локоло а , л o s - същите участъци от линията, свързани с клонове от главния;

F M - напречно сечение на главния проводник;

а 1 - а 4 - таблични коефициенти.

В тази връзка е препоръчително да се използва зависимостта (2.14) и последващото определяне на загубите на електрическа мощност в линията с негова помощ за решаване на два проблема:

определяне на общите загуби в кредове като сума от стойностите, изчислени по (2.11) или (2.12) за всеки ред (в този случай грешките намаляват с приблизително √ кведнъж);

идентифициране на линии с повишени загуби (загуби на загуби). Такива линии включват линии, за които горната граница на интервала на неопределеност на загубите надвишава установената норма (например 5%).

3. Програми за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи

3.1 Необходимостта от изчисляване на техническите загуби на електроенергия

Понастоящем в много руски енергийни системи мрежовите загуби нарастват дори с намаляване на потреблението на енергия. В същото време се увеличават както абсолютните, така и относителните загуби, които на места вече са достигнали 25-30%. За да се определи каква част от тези загуби наистина се дължат на физически обусловения технически компонент и какъв на търговския, свързан с ненадеждно счетоводство, кражби, недостатъци в системата за фактуриране и събиране на данни за производствените доставки, той е необходимо, за да може да се изчислят технически загуби.

Загуби на активна мощност в мрежов елемент със съпротивление Рпри напрежение Уопределя се по формулата:

, (3.1)

където Пи Q-активна и реактивна мощност, предавана през елемента.

В повечето случаи стойностите Ри Вна мрежовите елементи първоначално са неизвестни. По правило натоварванията в мрежовите възли (в подстанциите) са известни. Целта на електрическото изчисление (изчисляване на стационарно състояние - SD) във всяка мрежа е да се определят стойностите Ри Ввъв всеки клон на мрежата според техните стойности във възлите. След това определянето на общите загуби на мощност в мрежата е проста задача за сумиране на стойностите, определени по формулата (3.1).

Обемът и естеството на изходните данни за вериги и товари се различават значително за мрежи от различни класове напрежение.

За мрежи 35 kVи по-горе обикновено са известни стойности Пи Втоварни възли. В резултат на изчисляването на SD се разкриват потоци Ри Ввъв всеки елемент.

За мрежи 6-10 kVизвестно, като правило, само освобождаването на електричество през главата секция на захранващото устройство, т.е. всъщност общото натоварване на всички TS 6-10 / 0,38 kV, включително загубите в фидера. Изходната енергия може да се използва за определяне на средните стойности Ри Всекция на подаваща глава. За изчисляване на стойности Ри Ввъв всеки елемент е необходимо да се направи някакво предположение за разпределението на общото натоварване между TS. Обикновено единственото възможно допускане в този случай е натоварването да се разпредели пропорционално на инсталираните мощности на трансформаторната подстанция. След това, като се използва итеративно изчисление отдолу нагоре и отгоре надолу, тези натоварвания се регулират така, че сумата от възлови натоварвания и загуби в мрежата да е равна на даденото натоварване на главата на участъка. По този начин липсващите данни за възлови натоварвания се възстановяват изкуствено и проблемът се свежда до първия случай.

В описаните задачи схемата и параметрите на мрежовите елементи вероятно са известни. Разликата между изчисленията е, че при първата задача възловите натоварвания се считат за начални и общото натоварване се получава в резултат на изчислението, във втората е известно общото натоварване и се получават възлови натоварвания в резултат на изчислението.

При изчисляване на загубите в мрежи 0,38 kVс известни схеми на тези мрежи, теоретично е възможно да се използва същият алгоритъм като за мрежи от 6 - 10 kV. Въпреки това, голям брой линии от 0,4 kV, трудността при въвеждане на информация за поддържащи (следколонни) вериги в програмите, липсата на надеждни данни за възлови натоварвания (натоварвания на сгради) прави такова изчисление изключително трудно и най-важното , не е ясно дали в този случай се постига желаното усъвършенстване на резултатите. В същото време минималното количество данни за обобщените параметри на тези мрежи (обща дължина, брой линии и участъци от главните секции) позволява да се оценят загубите в тях с не по-малка точност, отколкото при щателен елемент от -елементно изчисление въз основа на съмнителни данни за възлови натоварвания.

3.2 Приложение на софтуер за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV

Едно от най-отнемащите време е изчисляването на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи от 0,38 - 6 - 10 kV, следователно, за да се опростят тези изчисления, са разработени много програми, базирани на различни методи. В работата си ще разгледам някои от тях.

Да се изчислят всички компоненти на подробната структура на технологичните загуби на мощност и електричество в електрическите мрежи, стандартната консумация на електроенергия за спомагателни нужди на подстанцията, действителните и допустимите дисбаланси на електроенергията в енергийните съоръжения, както и регулаторните характеристики на мощността и загуби на електроенергия, беше разработен набор от програми RAP - 95, състоящ се от седем програми:

RAP - OS, предназначена за изчисляване на технически загуби в затворени мрежи от 110 kV и повече;

NP - 1, предназначен за изчисляване на коефициентите на стандартните характеристики на техническите загуби в затворени мрежи от 110 kV и по-високи въз основа на резултатите от RAP - OS;

RAP - 110, предназначен за изчисляване на технически загуби и техните регулаторни характеристики в радиални мрежи 35 - 110 kV;

RAP - 10, предназначен за изчисляване на технически загуби и техните регулаторни характеристики в разпределителни мрежи 0,38-6-10 kV;

ROSP, предназначен за изчисляване на технически загуби в оборудването на мрежи и подстанции;

RAPU, предназначен за изчисляване на загуби от грешки в електромерите, както и действителни и допустими дисбаланси в електроенергията в съоръжения;

SP, предназначена за изчисляване на показателите на отчетните форми въз основа на данни за доставката на електроенергия в мрежата с различни напрежения и резултатите от изчислението за програми 1-6.

Нека се спрем по-подробно на описанието на програмата RAP - 10, която извършва следните изчисления:

определя структурата на загубите по напрежение, групи елементи;

изчислява напреженията в захранващите възли, потоците на активна и реактивна мощност в клоните, като посочва техния дял в общите загуби на мощност;

разпределя фидерите, които са центрове на загуби, и изчислява кратността на увеличение на нормите на загубите на натоварване и загубите на празен ход;

изчислява коефициенти на характеристики на технически загуби за ЦП, ВЕИ и ПЕС.

Програмата ви позволява да изчислявате загубите на мощност в захранващи устройства 6-10 kV по два метода:

средни натоварвания, когато коефициентът на формата на графиката се определя въз основа на посочения коефициент на запълване на графиката на натоварване на секцията на главата к h или се приема, че е равно на това, измерено според графика на натоварване на секцията на главата. В този случай стойността к h трябва да съответства на периода на фактуриране (месец или година);

дни за сетълмент (типични графици), където е посочената стойност к f 2 трябва да съответства на графика на работния ден.

Също така програмата прилага два метода за оценка за изчисляване на загубите на електроенергия в мрежи 0,38 kV:

по общата дължина и броя на линиите с различни участъци на секциите на главата;

чрез максималната загуба на напрежение в линията или нейната средна стойност в група линии.

И при двата метода енергията, освободена в линията или групата линии, сечението на главния участък, както и стойността на коефициента на разклоняване на линията, съотношението на разпределените товари, работният цикъл на графиката и реактивната са посочени коефициента на мощност.

Изчисляването на загубите може да се извърши на ниво CPU, RES или PES. На всяко ниво изходният печат съдържа структурата на загубите в компонентите, включени в това ниво (на ниво CP - по фидери, на ниво ВЕИ - по CP, на ниво PES - по ВЕИ), както и общи загуби и тяхната структура.

За по-лесно, по-бързо и по-визуално формиране на изчислителната схема, удобен вид представяне на резултатите от изчисленията и всички необходими данни за анализа на тези резултати е разработена програма „Изчисляване на технически загуби (RTP)“ 3.1.

Въвеждането на веригата в тази програма е значително улеснено и ускорено от набор от редактируеми справочници. Ако имате въпроси, докато работите с програмата, винаги можете да се обърнете за помощ към помощта или ръководството за потребителя. Интерфейсът на програмата е удобен и прост, което намалява разходите за труд за подготовка и изчисляване на електрическата мрежа.

Фигура 1 показва проектната схема, чието въвеждане се извършва на базата на нормалната оперативна схема на захранващото устройство. Захранващите елементи са възли и линии. Първият захранващ възел е винаги захранващ център, кранът е точка на свързване на две или повече линии, трансформаторна подстанция е възел с трансформаторна подстанция, както и преходни трансформатори 6/10 kV (блокови трансформатори). Има два вида линии: проводници - въздушна или кабелна линия с дължина и марка на проводника и свързващи линии - фиктивна линия с нулева дължина и без марка проводник. Изображението на фидера може да бъде увеличено или намалено с помощта на функцията за увеличение, както и да се придвижва по екрана с ленти за превъртане или с мишката.

Параметрите на модела на проектиране или свойствата на някой от неговите елементи са достъпни за разглеждане във всеки режим. След като фидерът бъде изчислен, в допълнение към първоначалната информация за елемента, резултатите от изчислението се добавят към прозореца с неговите характеристики.

Фиг. 1. Разчетна схема на мрежата.

Изчисляването на стационарното състояние включва определяне на токове и мощностни потоци по клоните, нива на напрежение във възлите, загуби на мощност и електричество при натоварване в линии и трансформатори, както и загуби при празен ход по референтни данни, коефициенти на натоварване на линии и трансформатори. Изходните данни за изчислението са измереният ток в главната част на фидера и напрежението по автобусите 0,38 - 6 - 10 kV в режимни дни, както и натоварването на всички или част от трансформаторните подстанции. В допълнение към посочените изходни данни за изчислението е предвиден режим за настройка на електричество в секцията на главата. Възможно е да се фиксира датата на сетълмент.

Едновременно с изчисляването на загубите на електроенергия се извършва и изчисляването на загубите на електроенергия. Резултатите от изчисленията за всяко захранващо устройство се съхраняват във файл, в който са обобщени по енергийни центрове, зони на електрическата мрежа и всички електрически мрежи като цяло, което позволява подробен анализ на резултатите.

Подробните резултати от изчисленията се състоят от две таблици с подробна информация за параметрите на режима и резултатите от изчисленията за фидерните клонове и възли. Подробните резултати от изчисленията могат да бъдат записани в текстов формат или формат Excel. Това ви позволява да използвате богатите възможности на това приложение за Windows за отчитане или анализиране на резултати.

Програмата предоставя гъвкав режим на редактиране, който ви позволява да въвеждате всички необходими промени в изходните данни, диаграмите на електрическата мрежа: добавяне или редактиране на фидер, име на електрически мрежи, райони, центрове за захранване, редактиране на директории. Когато редактирате фидер, можете да промените местоположението и свойствата на всеки елемент на екрана, да вмъкнете линия, да замените елемент, да изтриете линия, трансформатор, възел и т.н.

Програмата RTP 3.1 ви позволява да работите с няколко бази данни, за това трябва само да посочите пътя към тях. Извършва различни проверки на изходните данни и резултатите от изчисленията (затвореност на мрежата, коефициенти на натоварване на трансформаторите, токът на главата трябва да бъде по-голям от общия ток на празен ход на монтираните трансформатори и др.)

В резултат на превключване в режим на ремонт и след аварии и съответна промяна в конфигурацията на веригата на електрическата мрежа може да възникнат неприемливи претоварвания на линии и трансформатори, нива на напрежение във възлите, прекомерни загуби на мощност и електричество в мрежата . За да направите това, програмата предоставя оценка на последиците от режима от оперативното превключване в мрежата, както и проверка на допустимостта на режими за загуба на напрежение, загуба на мощност, ток на натоварване и защитни токове. За да оцени такива режими, програмата предвижда възможност за превключване на отделни участъци от разпределителни линии от един захранващ център към друг, ако има резервни джъмпери. За да се реализира възможността за превключване на превключване между фидерите на различни процесори, е необходимо да се установят връзки между тях.

Всички тези функции значително намаляват времето за подготовка на първоначалната информация. По-специално, използвайки програмата, за един работен ден един оператор може да въведе информация за изчисляване на технически загуби по 30 разпределителни линии от 6 - 10 kV със средна сложност.

Програмата RTP 3.1 е един от модулите на многостепенна интегрирана система за изчисляване и анализиране на загубите на електроенергия в електрическите мрежи на АО-Енерго, в която резултатите от изчисленията за тази ТЕС са обобщени с резултатите от изчисленията за други ТЕС и за енергийната система като цяло.

Нека разгледаме по-отблизо изчисляването на загубите на електроенергия от програмата RTP 3.1 в пета глава.

4. Регулиране на загубите на електроенергия

Преди да се даде понятието за нормата на загубите на електроенергия, е необходимо да се изясни самият термин "норма", даден от енциклопедичните речници.

Стандартите се разбират като прогнозни стойности на разходите за материални ресурси, използвани при планирането и управлението на икономическите дейности на предприятията. Регламентите трябва да бъдат научно обосновани, прогресивни и динамични, т.е. да се преразглежда систематично, когато се извършват организационни и технически промени в производството.

Въпреки че горното е дадено в речниците за материални ресурси в широк смисъл, то напълно отразява изискванията за нормиране на загубите на електроенергия.

4.1 Концепцията за стандарта на загубите. Методи за установяване на стандарти в практиката

Нормирането е процедура за установяване за разглеждания период от време на приемливо (нормално) ниво на загуби според икономически критерии ( процент на загуба),чиято стойност се определя на базата на изчисления на загубите, като се анализира възможността за намаляване на всеки компонент от действителната им структура през плановия период.

Под нормата за отчитане на загуби е необходимо да се разбере сумата от нормите на четирите компонента на структурата на загубите, всеки от които има независим характер и в резултат на това изисква индивидуален подход за определяне на неговото приемливо (нормално) ниво за разглеждания период. Стандартът за всеки компонент следва да се определи на базата на изчисляване на действителното му ниво и анализиране на възможностите за реализиране на установените резерви за намаляването му.

Ако от днешните действителни загуби извадим всички налични резерви за тяхното пълно намаляване, резултатът може да се извика оптимални загуби при съществуващо натоварване на мрежата и цени на съществуващо оборудване.Нивото на оптималните загуби варира от година на година, тъй като натоварването на мрежата и цените на оборудването се променят. Ако стандартът на загубите се определя според бъдещите натоварвания на мрежата (за годината на фактуриране), като се вземе предвид ефектът от прилагането на всички икономически обосновани мерки, той може да се нарече насочен към бъдещето стандарт. Във връзка с постепенното усъвършенстване на данните, бъдещият стандарт също трябва да се актуализира периодично.

Очевидно е, че е необходим определен период от време за изпълнението на всички икономически обосновани мерки. Следователно, при определяне на стандарта на загубите за следващата година, трябва да се вземе предвид ефектът само от онези мерки, които реално могат да бъдат извършени през този период. Този стандарт се нарича настоящия стандарт.

Стандартът на загубите се определя за конкретни стойности на мрежовите натоварвания. Преди периода на планиране тези натоварвания се определят от прогнозни изчисления. Следователно за разглежданата година могат да се разграничат две стойности на такъв стандарт:

предсказуем (определя се от предвидените натоварвания);

фактически (определя се в края на периода според изпълнените товари).

Що се отнася до стандарта на загубите, включен в тарифата, тук винаги се използва неговата прогнозна стойност. Действителната стойност на стандарта е препоръчително да се използва при разглеждане на въпроси за бонуси на персонала. При значителна промяна в схемите и режимите на работа на мрежите през отчетния период загубите могат както значително да намалеят (в които няма заслуги на персонала), така и да се увеличат. Отказът за коригиране на стандарта е несправедлив и в двата случая.

За установяване на стандарти на практика се използват три метода: аналитичен и изчислителен, пилотно производство и отчетност и статистически.

Аналитичен и изчислителен методнай-прогресивната и научно обоснована. Тя се основава на комбинация от строги технически и икономически изчисления с анализ на производствените условия и резерви за спестяване на материални разходи.

Пилотен метод на производствоизползва се, когато е невъзможно да се извършат строги технически и икономически изчисления по някаква причина (липса или сложност на методи за такива изчисления, трудности при получаване на обективни изходни данни и др.). Стандартите се получават въз основа на тестове.

Отчетен и статистически методнай-малко оправдано. Нормите за следващия планов период се определят според отчетните и статистически данни за разхода на материали за изминалия период.

Нормирането на потреблението на електроенергия за собствени нужди на подстанцията се извършва с цел нейния контрол и планиране, както и идентифициране на места за нерационално потребление. Коефициентите на потребление се изразяват в хиляди киловатчаса годишно на единица оборудване или на подстанция. Числовите стойности на нормите зависят от климатичните условия.

Поради значителни разлики в структурата на мрежите и в тяхната дължина, стандартът на загубите за всяка организация за доставка на енергия е индивидуална стойност, определена въз основа на схемите и режимите на работа на електрическите мрежи и характеристиките на отчитане на доставката и изхода на електричество.

Поради факта, че тарифите са определени различно за три категории потребители, получаващи енергия от мрежи с напрежение 110 kV и повече, 35-6 kV и 0,38 kV, общият стандарт за загуби трябва да бъде разделен на три компонента. Това разделение трябва да се направи, като се вземе предвид степента на използване от всяка категория консуматори на мрежи от различни класове напрежение.

Временно допустимите търговски загуби, включени в тарифата, се разпределят равномерно между всички категории потребители, тъй като търговските загуби, които в голяма степен са кражба на енергия, не могат да се считат за проблем, чието плащане трябва да се поема само от консуматори, захранвани от мрежи 0,38 kV .

От четирите компонента на загуба най-трудният за представяне във форма, разбираема за регулаторите, е технически загуби(особено техния товарен компонент), тъй като те представляват сумата от загубите в стотици и хиляди елементи, за чието изчисляване е необходимо да имате електрически познания. Изходът е да се използват нормативните характеристики на техническите загуби, които са зависимостта на загубите от фактори, отразени в официалното отчитане.

4.2 Спецификации на загубите

Характеристики на загубите на електроенергия -зависимост на загубите на електроенергия от факторите, отразени в официалната отчетност.

Нормативна характеристика на загубите на електроенергия -зависимост на допустимото ниво на загубите на електроенергия (като се вземе предвид ефектът на МСП, чието изпълнение е съгласувано с организацията, одобряваща стандарта за загуби) от факторите, отразени в официалната отчетност.

Параметрите на регулаторната характеристика са доста стабилни и следователно, след като бъдат изчислени, съгласувани и одобрени, могат да се използват дълго време - стига да няма съществени промени в мрежовите схеми. При сегашното много ниско ниво на изграждане на мрежата нормативните характеристики, изчислени за съществуващи мрежови схеми, могат да се използват за 5-7 години. В същото време грешката при отразяване на загубите от тях не надвишава 6-8%. В случай на въвеждане в експлоатация или извеждане от експлоатация на съществени елементи на електрическите мрежи през този период, такива характеристики осигуряват надеждни основни стойности на загубите, спрямо които може да се оцени влиянието на промените в схемата върху загубите.

За радиална мрежа загубите на електричество при натоварване се изразяват по формулата:

, (4.1)

където W-доставка на електроенергия в мрежата за периода T ;

tg φ - коефициент на реактивна мощност;

R eq - еквивалентно съпротивление на мрежата;

U-средно работно напрежение.

Поради факта, че еквивалентното съпротивление на мрежата, напрежението, както и коефициентите на реактивна мощност и формата на графиката се променят в относително тесни граници, те могат да бъдат "събрани" в един фактор НО, чието изчисление за конкретна мрежа трябва да се извърши веднъж:

. (4.2)

В този случай (4.1) става характеристика на загуба на натоварванеелектричество:

. (4.3)

При наличие на характеристика (4.3), загуби на натоварване за всеки период Tопределена на базата на една единствена първоначална стойност - доставката на електроенергия към мрежата.

Характеристика на загубата при празен ходизглежда като:

Стойност на коефициента ОТопределя се въз основа на загубите на мощност при празен ход, изчислени, като се вземат предвид действителните напрежения на оборудването - Δ У x съгласно формула (4.4) или въз основа на загубите на мощност при празен ход ΔРХ.

Коефициенти НОи ОТхарактеристики на общите загуби в Прадиалните линии 35, 6-10 или 0,38 kV се определят по формулите:

; (4.5)

където НО ии ОТ и- стойности на коефициентите за линиите, включени в мрежата;

Wi-доставка на електричество до и-ти ред;

W -едно и също, във всички редове като цяло.

Относително подценяване на електричеството ∆Wзависи от обема на подадената енергия - колкото по-нисък е обемът, толкова по-нисък е токовият товар на CT и толкова по-голяма е отрицателната грешка. Определянето на средните стойности на подценяването се извършва за всеки месец от годината и в стандартната характеристика на месечните загуби те се отразяват чрез индивидуално сбор за всеки месец, а в характеристиката на годишните загуби - чрез общата стойност .

По същия начин те се отразяват в регулаторните характеристики климатични загуби, както и потребление на електроенергия за собствени нужди на трафопостове W nc ,силно зависи от месеца на годината.

Нормативната характеристика на загубите в радиална мрежа има формата:

където ∆ У m - сумата от четирите компонента, описани по-горе:

Δ У m = ∆ У y + Δ Уядро +Δ Уот + Δ У PS (4.8)

Нормативната характеристика на загубите на електроенергия в мрежите на съоръжението, в чийто баланс има разпределителни мрежи с напрежение 6-10 и 0,38 kV, има формата, милиона kWh:

където W 6-10 -електроснабдяване в мрежата 6-10 kV, млн.л. W 0,38 -същото, в мрежата 0,38 kV; А 6-10и А 0,38 -характерни коефициенти. Стойност Δ У m за тези предприятия включва, като правило, само първия и четвъртия член на формулата (4.8). При липса на измерване на електроенергия от страната 0,38 kV на разпределителни трансформатори 6-10 / 0,38 kV, стойността W 0,38определя се чрез изваждане от стойността W 6-10доставка на електроенергия на потребителите директно от мрежата 6-10 kV и загубите в нея, определени по формула (4.8) с изключен вторият член.

4.3 Процедура за изчисляване на нормите за загуби на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV

Понастоящем за изчисляване на стандартите за загуби на електроенергия в разпределителните мрежи на ВЕИ и ПЕС АД „Смоленскенерго” се използват схемни методи с помощта на различен софтуер. Но в условията на непълнота и ниска надеждност на първоначалната информация за режимните параметри на мрежата, използването на тези методи води до значителни грешки в изчисленията с достатъчно големи разходи за труд за персонала на ВЕИ и ТЕС за тяхното изпълнение. За изчисляване и регулиране на тарифите за електроенергия Федералната енергийна комисия (FEC) одобри стандартите за технологичното потребление на електроенергия за нейното пренос, т.е. стандарти за загуба на мощност. Загубите на електроенергия се препоръчват да се изчисляват според обобщените стандарти за електрически мрежи на енергийните системи, като се използват стойностите на обобщените параметри (обща дължина на електропроводите, обща мощност на силови трансформатори) и доставка на електроенергия към мрежата. Такава оценка на загубите на електроенергия, особено за много разклонени мрежи от 0,38 - 6 - 10 kV, дава възможност с голяма вероятност да се идентифицират подразделения на електроенергийната система (ВЕИ и ПЕС) с увеличени загуби, коригиране на стойностите на загубите изчислени по схемни методи и намаляват разходите за труд за изчисляване на загубите на електроенергия. Следните изрази се използват за изчисляване на годишните стандарти за загуби на електроенергия за мрежи AO-energo:

където ∆ Уза - технологични променливи загуби на електроенергия (нормални загуби) за година в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV, kWh;

Δ У HH, Δ У SN - променливи загуби в мрежи с ниско (LV) и средно (MV) напрежение, kWh;

Δω 0 LV - специфични загуби на мощност в мрежи ниско напрежение, хил. kWh/km;

Δω 0 SN - специфични загуби на електроенергия в мрежи средно напрежение, % от електроснабдяването;

У UTS - електрозахранване в мрежата средно напрежение, kWh;

V CH - корекционен коефициент, отн. единици;

ΔW p - условно постоянни загуби на електроенергия, kW∙h;

Δ Р n - специфични условно постоянни загуби на мощност на мрежата средно напрежение, kW / MVA;

С TΣ - обща номинална мощност на трансформатори 6 - 10 kV, MVA.

За FEC JSC "Smolenskenergo" са зададени следните стойности на специфични стандартни показатели, включени в (4.10) и (4.11):

; ;

; .

5. Пример за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 10 kV

За пример за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителна мрежа 10 kV, нека изберем реална линия, простираща се от подстанция Kapyrevshchina (фиг. 5.1).

фиг.5.1. Изчислителна схема на разпределителната мрежа 10 kV.

Първоначални данни:

Номинално напрежение УХ = 10 kV;

коефициент на мощност tgφ = 0,62;

обща дължина на линията Л= 12,980 км;

обща мощност на трансформаторите СΣT = 423 kVA;

брой пикови часове T max = 5100 h/година;

фактор на формата на кривата на натоварване к f = 1,15.

Някои резултати от изчисленията са представени в Таблица 5.1.

Таблица 3.1

Резултати от изчисляването на програмата RTP 3.1
Централно напрежение:	10 000 kV
Ток на главата:	6,170 А
Коеф. Капацитет на главата:	0,850
Параметри на фидера	R, kW	Q, квар
Мощност на секцията на главата	90,837	56,296
Общо потребление	88,385	44,365
Общи загуби по линията	0,549	0, 203
Общи загуби в медни трансформатори	0,440	1,042
Общи загуби в стоманата на трансформаторите	1,464	10,690
Общи загуби в трансформатори	1,905	11,732
Общи загуби в захранващото устройство	2,454	11,935
Опции за схема	Обща сума	включени	на баланс
Брой възли:	120	8
Брой трансформатори:	71	4	4
Общо, мощност на трансформатора, kVA	15429,0	423,0	423,0
Брой редове:	110	7	7
Обща дължина на линиите, км	157,775	12,980	12,980
Информация за възел
Номер на възел	Мощност	Uv, kV	Un, kV	pH, kW	Qn, kvar	В	Загуба на сила						делта UV,	Kz. тр.,
Номер на възел	kVA	Uv, kV	Un, kV	pH, kW	Qn, kvar	В	pH, kW	Qn, kvar	Рхх, kW	Qxx, qvar	R, kW	Q, квар	%	%
Процесор: FCES	10,00	0,000
114	9,98	0,231
115	9,95	0,467
117	9,95	0,543
119	100,0	9,94	0,39	20,895	10,488	1,371	0,111	0,254	0,356	2,568	0,467	2,821	1,528	23,38
120	160,0	9,94	0,39	33,432	16,781	2, 191	0,147	0,377	0,494	3,792	0,641	4,169	1,426	23,38
118	100,0	9,95	0,39	20,895	10,488	1,369	0,111	0,253	0,356	2,575	0,467	2,828	1,391	23,38
116	63,0	9,98	0,40	13,164	6,607	0,860	0,072	0,159	0,259	1,756	0,330	1,914	1,152	23,38

Таблица 3.2

Информация за линията
Начало на линията	Край на реда	Марка тел	Дължина на линията, км	Активно съпротивление, Ohm	Реактивно съпротивление, Ohm	Ток, А	R, kW	Q, квар	Загуба на сила		Kz. линии,%
Начало на линията	Край на реда	Марка тел	Дължина на линията, км	Активно съпротивление, Ohm	Реактивно съпротивление, Ohm	Ток, А	R, kW	Q, квар	R, kW	Q, квар	Kz. линии,%
Процесор: FCES	114	AS-25	1,780	2,093	0,732	6,170	90,837	56,296	0,239	0,084	4,35
114	115	AS-25	2,130	2,505	0,875	5,246	77,103	47,691	0, 207	0,072	3,69
115	117	А-35	1, 200	1,104	0,422	3,786	55,529	34,302	0,047	0,018	2,23
117	119	А-35	3,340	3,073	1,176	1,462	21,381	13,316	0,020	0,008	0,86
117	120	AS-50	3,000	1,809	1,176	2,324	34,101	20,967	0,029	0,019	1,11
115	118	А-35	0,940	0,865	0,331	1,460	21,367	13,317	0,006	0,002	0,86
114	116	AS-25	0,590	0,466	0,238	0,924	13,495	8,522	0,001	0,001	0,53

Програмата RTP 3.1 също така изчислява следните показатели:

загуби на електроенергия в електропроводите:

(или 18,2% от общите загуби на електроенергия);

загуби на електричество в намотките на трансформатора (условно променливи загуби):

(14,6%);

загуби на електроенергия в стоманата на трансформаторите (условно постоянни): (67,2%);

(или 2,4% от общата доставка на електроенергия).

нека се запитаме к ZTP1 = 0,5 и изчислете загубата на мощност:

загуби по линията:

, което е 39,2% от общите загуби и 1,1% от общото електроснабдяване;

Което е 31,4% от общите загуби и 0,9% от общото електроснабдяване;

Което е 29,4% от общите загуби и 0,8% от общото електроснабдяване;

общи загуби на мощност:

Това е 2,8% от общата доставка на електроенергия.

Нека попитам к ZTP2 = 0,8 и повторете изчисляването на загубите на електроенергия, подобно на т. 1. Получаваме:

загуби по линията:

Което е 47,8% от общите загуби и 1,7% от общото електроснабдяване;

загуби в намотките на трансформатора:

Което е 38,2% от общите загуби и 1,4% от общото електроснабдяване;

загуби в стоманата на трансформаторите:

Което е 13,9% от общите загуби и 0,5% от общото електроснабдяване;

общи загуби:

Това е 3,6% от общата доставка на електроенергия.

Нека изчислим стандартите за загуба на мощност за тази разпределителна мрежа, използвайки формули (4.10) и (4.11):

норма на технологични променливи загуби:

стандарт на условно постоянни загуби:

Анализът на изчисленията на загубите на електроенергия и техните стандарти ни позволява да направим следните основни изводи:

с увеличаване на k3P от 0,5 до 0,8 се наблюдава увеличение на абсолютната стойност на общите загуби на електроенергия, което съответства на увеличаване на мощността на секцията на главата пропорционално на k3P. Но в същото време увеличението на общите загуби във връзка с доставката на електроенергия е:

за k ZTP1 = 0,5 - 2,8%, и

за k ZTP2 = 0,8 - 3,6%,

включително делът на условно променливите загуби в първия случай е 2%, а във втория - 3,1%, докато делът на условно постоянните загуби в първия случай е 0,8%, а във втория - 0,5%. По този начин наблюдаваме увеличаване на условно променливите загуби с увеличаване на натоварването на участъка на главата, докато условно постоянните загуби остават непроменени и поемат по-малко тегло с увеличаване на натоварването на линията.

В резултат на това относителното увеличение на загубите на електроенергия възлиза на едва 1,2% със значително увеличение на мощността на главната секция. Този факт показва по-рационално използване на тази дистрибуторска мрежа.

Изчисляването на нормите за загуби на електроенергия показва, че както за k ZTP1, така и за k ZTP2 стандартите за загуби се спазват. Така най-ефективно е използването на тази разпределителна мрежа с k ZTP2 = 0,8. В този случай оборудването ще се използва по-икономично.

Заключение

Въз основа на резултатите от тази бакалавърска работа могат да се направят следните основни изводи:

електрическата енергия, предавана по електрическите мрежи, изразходва част от себе си за своето движение. Част от произведената електроенергия се изразходва в електрически мрежи за създаване на електрически и магнитни полета и е необходим технологичен разход за предаването му. За идентифициране на центровете на максимални загуби, както и за предприемане на необходимите мерки за намаляването им, е необходимо да се анализират структурните компоненти на загубите на електроенергия. В момента техническите загуби са от най-голямо значение, тъй като те са основа за изчисляване на планираните норми за загуби на електроенергия.

В зависимост от пълнотата на информацията за натоварванията на мрежовите елементи могат да се използват различни методи за изчисляване на загубите на мощност. Също така, използването на определен метод е свързано с характеристика на изчислената мрежа. По този начин, като се има предвид простотата на веригите от линии 0,38 - 6 - 10 kV, голям брой такива линии и ниската надеждност на информацията за натоварванията на трансформаторите, в тези мрежи се използват методи, базирани на представяне на линии под формата на за изчисляване на загубите се използват еквивалентни съпротивления. Използването на такива методи е препоръчително при определяне на общите загуби във всички линии или във всяка, както и за определяне на центровете на загубите.

Процесът на изчисляване на загубите на електроенергия е доста трудоемък. За да се улеснят подобни изчисления, има различни програми, които имат прост и удобен интерфейс и ви позволяват да правите необходимите изчисления много по-бързо.

Една от най-удобните е програмата за изчисляване на технически загуби RTP 3.1, която поради своите възможности значително намалява времето за подготовка на първоначалната информация и следователно изчислението се извършва на най-ниска цена.

За установяване в разглеждания период от време на приемливо ниво на загубите по икономически критерии, както и за определяне на тарифи за електрическа енергия, се прилага нормирането на загубите на електроенергия. Като се имат предвид значителните разлики в структурата на мрежите, в тяхната дължина, стандартът на загубите за всяка организация за доставка на енергия е индивидуална стойност, определена въз основа на схемите и режимите на работа на електрическите мрежи и характеристиките на отчитане на доставката и изхода на електричество.

Освен това се препоръчва да се изчисляват загубите на електроенергия според стандартите, като се използват стойностите на обобщените параметри (общата дължина на преносната линия, общата мощност на силови трансформатори) и доставката на електроенергия към мрежата. Такава оценка на загубите, особено за много разклонени мрежи от 0,38 - 6 - 10 kV, може значително да намали разходите за труд за изчисления.

Пример за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителна мрежа 10 kV показа, че най-ефективно е използването на мрежи с достатъчно висок товар (k ZTP = 0,8). В същото време се наблюдава леко относително увеличение на условно променливите загуби в дела на доставката на електроенергия и намаляване на условно постоянните загуби. По този начин общите загуби се увеличават леко, а оборудването се използва по-рационално.

Библиография

1. Железко Ю.С. Изчисляване, анализ и регулиране на загубите на електроенергия в електрически мрежи. - М.: НУ ЕНАС, 2002. - 280с.

2. Железко Ю.С. Избор на мерки за намаляване на загубите на електроенергия в електрическите мрежи: Ръководство за практически изчисления. - М.: Енергоатомиздат, 1989. - 176с.

3. Budzko I.A., Levin M.S. Електроснабдяване на земеделски предприятия и населени места. - М.: Агропромиздат, 1985. - 320с.

4. Воротницки В.Е., Железко Ю.С., Казанцев В.Н. Загуби на електроенергия в електрическите мрежи на енергийните системи. - М.: Енергоатомиздат, 1983. - 368с.

5. Воротницки В.Е., Заслонов С.В., Калинкина М.А. Програма за изчисляване на техническите загуби на мощност и електричество в разпределителни мрежи 6 - 10 kV. - Електроцентрали, 1999, бр.8, с. 38-42.

6. Железко Ю.С. Принципи на нормиране на загубите на електроенергия в електрически мрежи и изчислителен софтуер. - Електроцентрали, 2001, бр. 9, с. 33-38.

7. Железко Ю.С. Оценка на загубите на електроенергия, причинени от инструментални грешки в измерването. - Електроцентрали, 2001, бр.8, с. 19-24.

8. Галанов В.П., Галанов В.В. Влияние на качеството на електроенергията върху нивото на нейните загуби в мрежите. - Електроцентрали, 2001, бр. 5, с. 54-63.

9. Воротницки В.Е., Загорски Я.Т., Апряткин В.Н. Изчисляване, регулиране и намаляване на загубите на електроенергия в градските електрически мрежи. - Електроцентрали, 2000, бр. 5, с. 9-13.

10. Овчинников А. Загуби на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 (10) kV. - Новини на електротехниката, 2003, бр.1, с. 15-17.

Загубите на електроенергия в електрическите мрежи се случват доста често и за това има причини. Загубите в електрическите мрежи са разликите между предадената електрическа енергия по електропроводите към отчетената, консумирана енергия на потребителя. Помислете какви са мерките за намаляване на загубите.

Загуба на мощност в електропровод: разстояние от електроцентрала

Отчитането и изплащането на всички видове загуби е регламентирано със закон. Когато енергията се транспортира на дълги разстояния от производителя до потребителя, част от електроенергията се губи. Това се случва по различни причини, една от които е нивото на напрежение, което обикновен потребител консумира (220 или 380 V). Ако такова електричество се транспортира директно от генераторите на станциите, тогава е необходимо да се полагат електрически мрежи с диаметър на електрическия проводник, който ще осигури на всички необходимия електрически ток. Електрическите проводници ще бъдат с много голямо напречно сечение.

Те няма да могат да бъдат поставени на електропроводи, поради немислимата гравитация, полагането в земята на дълги разстояния ще бъде много скъпо.

За да се елиминира този фактор, в енергийните мрежи се използват електропреносни линии с високо напрежение. Предавайки енергия с такова електрическо напрежение, тя също се губи многократно от некачествен контакт на електрически проводници, които увеличават съпротивлението им от година на година. Загубите се увеличават с увеличаване на влажността на въздуха - токът на утечка върху изолаторите и върху короната се увеличава. Загубите в кабелите също се увеличават с намаляване на параметрите на изолацията на електрическите проводници. Изпратено от доставчика на електроенергия на организацията за доставка.

Съответно трябва да приведе параметрите в необходимите индикатори при предаване:

Преобразувайте получения продукт в електрическо напрежение от 6-10 kV.
Разпределете кабелите в точките на приемане.
След това преобразувайте отново в електрическо напрежение в проводниците от 0,4 kV.

Отново загуби, трансформация по време на работа на електрически трансформатори 6-10 kV и 0,4 kV. Обикновеният консуматор се захранва с необходимото напрежение - 380-220 V. Трансформаторите имат собствена ефективност и са изчислени за определено натоварване. Ако прекалите с мощността или обратно, ако тя е по-малка от изчислената, загубите в енергийните мрежи ще се увеличат, независимо от желанията на доставчика.

Друг момент е несъответствието между мощността на трансформатора, който преобразува 6-10 kV в 220 V. Ако консуматорите вземат повече енергия от мощността, посочена в паспорта на трансформатора, той или се разпада, или не може да осигури необходимите изходни параметри. В резултат на намаляване на електрическото напрежение на електрическата мрежа електрическите уреди работят в нарушение на паспортния режим и следователно потреблението се увеличава.

Какво определя загубата на напрежение в проводниците

Потребителят взе своите 220 или 380 V на електромера. Сега енергията, която ще бъде загубена, може да бъде прехвърлена към крайния потребител.

Съдържа:

Загуби при нагряване на електрически проводници при повишена консумация поради изчисления.
Лош електрически контакт в електрически уреди при превключване на захранването.
Капацитивен и индуктивен характер на електрическия товар.

Включено е и използването на стари осветителни тела, хладилна техника и други остарели технически устройства.

Комплексни мерки за намаляване на загубите на електроенергия

Обмислете мерки за намаляване на загубите на електрическа енергия във вилата и жилищната сграда.

Необходимо:

За да се борите, е необходимо да използвате електрически проводници, съответстващи на товара. Днес в електрическите мрежи е необходимо да се следи съответствието на параметрите на електрическите проводници и мощността, която се консумира. В ситуация, в която е невъзможно да коригирате тези параметри и да ги въведете до нормални стойности, ще трябва да се примирите с факта, че електричеството се губи за нагряване на проводниците, така че техните изолационни параметри се променят и рискът от пожар в помещението се увеличава .
Лош електрически контакт: в прекъсвачите това е използването на иновативни дизайни с добри неокисляващи електрически контакти. Всеки оксид повишава устойчивостта. Като начало - същата техника. Ключове - система за включване/изключване трябва да се използва метал, който е устойчив на влага и устойчив на високи температури. Контактът зависи от качественото притискане на полюса към плюса.
реактивен товар. Всички електрически уреди, които не са крушки с нажежаема жичка, стари електрически печки, имат реактивен компонент на консумацията на енергия. Всяка индуктивност, когато към нея се приложи ток, се съпротивлява на потока на енергия през нея поради развиващата се магнитна индукция. След определен период такова явление като магнитна индукция, което не позволява на тока да тече, му помага да тече и добавя част от електричеството към електрическата мрежа, което е вредно за общата електропреносна мрежа. Развива се специален процес, който се нарича вихрови електрически токове, те изкривяват нормата на показанията на измервателните уреди и правят отрицателни промени в параметрите на подаваната енергия. Същото се случва и с капацитивни електрически товари. Токовете развалят параметрите на подаваната на консуматора енергия. Борбата се крие в използването на съвременни компенсатори, в зависимост от параметрите на електрическото натоварване.
Използването на стари осветителни системи (лампи с нажежаема жичка). Ефективността им е максимум 3-5%. Останалите 95% се изразходват за нагряване на нишката и в резултат на това за нагряване на околната среда и за радиация, която човек не възприема. Следователно не е рационално да се подобрява тук. Появиха се и други видове осветление - флуоресцентни крушки, светодиоди, които днес се използват активно. Ефективността на луминесцентните лампи достига 7%, а за светодиодите процентът е близо 20. Използването на светодиоди ви позволява да спестите точно сега и по време на работа поради издръжливост - компенсация на разходите до 50 000 часа.

Също така е невъзможно да не се каже, че можете да намалите загубата на електричество в къщата, като инсталирате стабилизатор на напрежението. Според кметството можете да го намерите в специализирани фирми.

Как да изчислим загубите на електроенергия: условия

Най-лесният начин за изчисляване на загубите в електрическата мрежа, където се използва само един вид електрически проводник с едно напречно сечение, например, ако у дома са инсталирани само алуминиеви електрически кабели с напречно сечение 35 mm. В живота системи с един вид електрически кабел почти никога не се срещат, обикновено се използват различни електрически проводници за захранване на сгради и конструкции. В такава ситуация, за да се получат точни резултати, е необходимо да се изчисли отделно за отделни участъци и линии на електрическата система с различни електрически кабели.

Загубите в електрическата мрежа при трансформатора и преди него обикновено не се вземат предвид, тъй като отделни електрически уреди за измерване на консумираната електроенергия се поставят в електрическата верига след такова специално оборудване.

Важно:

Изчисляването на енергийните загуби в трансформатора се извършва въз основа на техническите документи на такова устройство, където ще бъдат посочени всички необходими параметри.
Трябва да се каже, че всякакви изчисления се извършват, за да се определи големината на максималната загуба по време на пренос на ток.
При извършване на изчисления трябва да се има предвид, че захранването на склад, производствено предприятие или друго съоръжение е достатъчно, за да осигури всички свързани към него консуматори на енергия, тоест системата може да работи без пренапрежение дори при максимално натоварване, при всяко включено съоръжение.

Размерът на разпределената електрическа мощност може да бъде намерен в договора, сключен с доставчика на енергия. Размерът на загубите винаги зависи от мощността на електрическата мрежа, от консумацията й през грънчаря. Колкото повече електроенергия се консумира от обекти, толкова по-големи са загубите.

Технически загуби на електроенергия в мрежите

Технически загуби на енергия - загубите, които са причинени от физическите процеси на транспортиране, разпределение и преобразуване на електрическа енергия, се идентифицират чрез изчисления. Формулата, по която се извършва изчислението: P=I*U.

Мощността е равна на тока, умножен по напрежение.
Чрез увеличаване на напрежението по време на предаване на енергия в енергийните мрежи е възможно да се намали токът няколко пъти, което ще направи възможно преминаването с електрически проводници с много по-малко напречно сечение.
Подводният камък е, че има загуби в трансформатора, които някой трябва да компенсира.

Технологичните загуби се делят на условно постоянни и променливи (в зависимост от електрическото натоварване).

Какво е търговска загуба на мощност

Търговските загуби на енергия са електрически загуби, които се определят като разлика между абсолютните и технологичните загуби.

Трябва да знам:

В идеалния случай търговските загуби на мощност в електрическата мрежа трябва да са нула.
Очевидно е обаче, че в действителност захранването към електрическата мрежа, полезното захранване и техническите загуби се определят с грешки.
Всъщност техните разлики са структурните елементи на търговските загуби на мощност.

Те трябва да бъдат намалени, доколкото е възможно, до минималната стойност чрез прилагане на определени мерки. Ако това не е възможно, е необходимо да се коригират показанията на брояча, те компенсират системните грешки при измерванията на електрическата енергия.

Възможни загуби на електроенергия в електрическите мрежи (видео)

Загубите на електрическа енергия в електрическата мрежа водят до допълнителни разходи. Ето защо е важно да ги контролирате.

Секции

Причини за загуба на мощност на дълги разстояния. Загуба на електричество

Въведение

Литературен преглед

1. Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи. Технически загуби на електроенергия

1.1 Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи

Намаляване на технологичните загуби на електроенергия в електропроводите

Въведение

Литературен преглед

1. Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи. Технически загуби на електроенергия

1.1 Структура на загубите на електроенергия в електрическите мрежи

1.2 Загуби на мощност при натоварване

1.3 Загуби при празен ход

1.4 Климатични загуби на електроенергия

2. Методи за изчисляване на загубите на електроенергия

2.1 Методи за изчисляване на загубите на електроенергия за различни мрежи

2.2 Методи за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38-6-10 kV

3. Програми за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи

3.1 Необходимостта от изчисляване на техническите загуби на електроенергия

3.2 Приложение на софтуер за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV

4. Регулиране на загубите на електроенергия

4.1 Концепцията за стандарта на загубите. Методи за установяване на стандарти в практиката

4.2 Спецификации на загубите

4.3 Процедура за изчисляване на нормите за загуби на електроенергия в разпределителните мрежи 0,38 - 6 - 10 kV

5. Пример за изчисляване на загубите на електроенергия в разпределителните мрежи 10 kV

Заключение

Библиография

Загуба на мощност в електропровод: разстояние от електроцентрала

Какво определя загубата на напрежение в проводниците

Комплексни мерки за намаляване на загубите на електроенергия

Как да изчислим загубите на електроенергия: условия

Технически загуби на електроенергия в мрежите

Какво е търговска загуба на мощност

Възможни загуби на електроенергия в електрическите мрежи (видео)