Az áramkimaradás okai nagy távolságokon. Az elektromosság elvesztése

Bevezetés

Szakirodalmi áttekintés

1.2 Terhelési teljesítményveszteségek

1.3 Üresjárati veszteségek

1.4 Az elektromos áram éghajlati veszteségei

2. A villamosenergia-veszteségek számítási módszerei

2.1 A különböző hálózatok villamosenergia-veszteségének számítási módszerei

2.2 A 0,38-6-10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének számítási módszerei

3. Programok az elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének számítására

3.1 A villamos energia műszaki veszteségeinek kiszámításának szükségessége

3.2 Szoftver alkalmazása 0,38 - 6 - 10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének számításához

4. Villamos veszteségek szabályozása

4.1 A veszteségstandard fogalma. A szabványok meghatározásának módszerei a gyakorlatban

4.2 Veszteségre vonatkozó előírások

4.3 A 0,38 - 6 - 10 kV-os elosztóhálózatok villamosenergia-veszteségére vonatkozó szabványok kiszámításának eljárása

5. Példa a 10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének kiszámítására

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

Az elektromos energia az egyetlen olyan termékfajta, amely nem használ más erőforrásokat a termelés helyéről a fogyasztás helyére történő szállítására. Ehhez maga az átvitt villamos energia egy része kerül felhasználásra, így annak veszteségei elkerülhetetlenek, ezek gazdaságilag indokolt mértékének meghatározása a feladat. Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének erre a szintre való csökkentése az energiatakarékosság egyik fontos területe.

Az 1991 és 2003 közötti időszakban az oroszországi energiarendszerek teljes vesztesége nőtt mind abszolút értékben, mind a hálózatba szállított villamos energia százalékában.

Az elektromos hálózatok energiaveszteségének növekedését az egész energiaszektor egészének fejlődésében egészen objektív törvények hatása határozza meg. A főbbek a következők: a villamosenergia-termelés nagy erőművekre való koncentrálódásának tendenciája; az elektromos hálózatok terhelésének folyamatos növekedése, amely a fogyasztói terhelés természetes növekedésével és a hálózati áteresztőképesség növekedési ütemének a villamosenergia-fogyasztás és a termelőkapacitások növekedési ütemétől való elmaradásával jár.

Az ország piaci viszonyok alakulásával összefüggésben jelentősen megnőtt a villamosenergia-veszteség problémájának jelentősége. A VNIIE-nél több mint 30 éve folyik a teljesítményveszteségek számítási, elemzési és gazdaságilag megvalósítható intézkedések megválasztása módszereinek fejlesztése a veszteségek csökkentésére. A villamosenergia-veszteség összes összetevőjének kiszámításához az összes feszültségosztályú AO-energo hálózataiban, valamint a hálózatok és alállomások berendezéseiben és azok szabályozási jellemzőiben olyan szoftvercsomagot fejlesztettek ki, amely rendelkezik az UES CDU által jóváhagyott megfelelőségi tanúsítvánnyal. Oroszország, az oroszországi Glavgosenergonadzor és a RAO „UES of Russia” Elektromos Hálózati Osztálya.

A veszteségek számításának bonyolultsága és a jelentős hibák jelenléte miatt az elmúlt években kiemelt figyelmet fordítottak a teljesítményveszteségek normalizálására szolgáló módszerek kidolgozására.

A veszteségstandardok meghatározásának módszertana még nem alakult ki. Még az arányosítás alapelveit sem határozták meg. Az arányosítás megközelítésével kapcsolatos vélemények széles skálán mozognak - a veszteség százalékos arányának formájában kialakult fix szabvány iránti vágytól a "normál" veszteségek ellenőrzéséig, folyamatos számítások segítségével a hálózati diagramok szerint, megfelelő szoftverrel.

A kapott villamosenergia-veszteség-normák szerint a villamos energia tarifáit határozzák meg. A tarifaszabályozás a FEK és a REC állami szabályozó testületekre (szövetségi és regionális energiabizottságokra) van bízva. Az energiaellátó szervezeteknek igazolniuk kell, hogy a villamosenergia-veszteségek mekkora mértékét tartják indokoltnak a tarifába beszámítani, az energetikai bizottságoknak pedig ezeket az indokokat elemezniük és elfogadniuk vagy korrigálniuk kell.

Ez a cikk a villamosenergia-veszteségek számításának, elemzésének és szabályozásának problémáját vizsgálja modern helyzetekből; bemutatjuk a számítások elméleti előírásait, ismertetjük az ezeket megvalósító szoftvereket, valamint bemutatjuk a gyakorlati számítások tapasztalatait.

Szakirodalmi áttekintés

A villamosenergia-veszteségek kiszámításának problémája nagyon régóta foglalkoztatja az energetikai mérnököket. Ezzel kapcsolatban jelenleg nagyon kevés könyv jelenik meg ebben a témában, mivel a hálózatok alapvető struktúrájában kevés változás történt. Ugyanakkor meglehetősen nagy számban jelennek meg olyan cikkek, amelyekben a régi adatokat pontosítják, és új megoldásokat javasolnak a villamosenergia-veszteségek kiszámításával, szabályozásával és csökkentésével kapcsolatos problémákra.

A témában megjelent egyik legújabb könyv a Zhelezko Yu.S. "Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének számítása, elemzése és szabályozása". A legteljesebben mutatja be a villamosenergia-veszteségek szerkezetét, a veszteségelemzési módszereket és a csökkentésére szolgáló intézkedések megválasztását. A veszteségek normalizálásának módszerei megalapozottak. Részletesen ismertetjük a veszteségszámítási módszereket megvalósító szoftvert.

Korábban ugyanez a szerző adta ki a "Selection of Measures to Reduce the Electricity Loss in Electric Networks: Guide for Practical Calculations" című könyvet. Itt a legnagyobb figyelmet a különböző hálózatokban előforduló villamosenergia-veszteségek számítási módszerei kapták, és a hálózat típusától függően egyik vagy másik módszer alkalmazása, valamint a villamosenergia-veszteség csökkentését szolgáló intézkedések indokoltak.

A Budzko I.A. és Levina M.S. A szerzők „Mezőgazdasági vállalkozások és települések áramellátása” című témakörben részletesen megvizsgálták az áramellátás általános problémáit, különös tekintettel a mezőgazdasági vállalkozásokat és településeket tápláló elosztó hálózatokra. A könyv ajánlásokat is tartalmaz a villamosenergia-fogyasztás ellenőrzésének megszervezésére és a számviteli rendszerek fejlesztésére.

Szerzők Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S. és Kazantsev V.N. az "Elektromos veszteségek energiarendszerek elektromos hálózataiban" című könyvben részletesen tárgyalta a hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentésével kapcsolatos általános kérdéseket: a hálózatok veszteségszámításának és előrejelzésének módszereit, a veszteségek szerkezetének elemzését és műszaki-gazdasági hatékonyságuk számítását, tervezést. veszteségek és azok csökkentésére irányuló intézkedések.

Vorotnitsky V.E. cikkében Zaslonov S.V. és Kalinkini M.A. "A 6-10 kV-os elosztóhálózatok teljesítmény- és villamosenergia-műszaki veszteségeinek számítási programja" részletesen leírja az RTP 3.1 villamosenergia-műszaki veszteségszámítási programot. Legfőbb előnye a könnyű kezelhetőség és a könnyen elemezhető következtetés. végeredmény, ami jelentősen csökkenti a számításhoz szükséges személyi munkaerőköltségeket.

Cikk Zhelezko Yu.S. "Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének szabályozásának elvei és a számítási szoftver" a villamosenergia-veszteségek szabályozásának aktuális problémájával foglalkozik. A szerző a veszteségek gazdaságilag indokolt szintre való céltudatos csökkentésére helyezi a hangsúlyt, amit a jelenlegi arányosítási gyakorlat nem biztosít. A cikk javaslatot tesz az összes feszültségosztályú hálózatok részletes kapcsolási számításai alapján kidolgozott veszteségek normatív jellemzőinek alkalmazására is. Ebben az esetben a számítás a szoftver segítségével végezhető el.

Ugyanezen szerző másik, "Műszeres mérési hibákból eredő villamosenergia-veszteségek becslése" című cikkének nem célja az egyes mérőeszközök paramétereinek ellenőrzése alapján történő hibáinak meghatározásának módszertanának tisztázása. A cikk szerzője felmérte az ebből eredő hibákat a villamos energia átvételének és kibocsátásának elszámolási rendszerében egy energiaszolgáltató szervezet hálózatából, amely több száz és ezer készüléket foglal magában. Különös figyelmet fordítanak a szisztematikus hibára, amely ma már a veszteségszerkezet lényeges eleme.

A cikkben Galanova V.P., Galanova V.V. "A villamos energia minőségének befolyása a hálózatban bekövetkező veszteségek szintjére" figyelmet fordítanak a villamos energia minőségének aktuális problémájára, amely jelentős hatással van a hálózatok villamosenergia-veszteségére.

Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T. és Apryatkin V.N. "A városi elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségeinek kiszámítása, arányosítása és csökkentése" célja a villamosenergia-veszteségek számítási módszereinek tisztázása, a veszteségek korszerű körülmények közötti arányosítása, valamint a veszteségek csökkentésére szolgáló új módszerek.

Ovchinnikov A. "Elektromos veszteségek az elosztó hálózatokban 0,38-6 (10) kV" című cikke a hálózati elemek működési paramétereiről, és mindenekelőtt a teljesítménytranszformátorok terheléséről szóló megbízható információk megszerzésére összpontosít. Ez az információ a szerző szerint segít jelentősen csökkenteni a villamosenergia-veszteséget a 0,38-6-10 kV-os hálózatokban.

1. Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének felépítése. Az elektromosság műszaki veszteségei

1.1 Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének felépítése

A villamos energia átvitele során az elektromos hálózat minden elemében veszteség keletkezik. A veszteségek összetevőinek tanulmányozása a hálózat különböző elemeiben és annak felmérése, hogy szükség van-e egy adott, a veszteségek csökkentését célzó intézkedésre, elemezni kell a villamosenergia-veszteségek szerkezetét.

Tényleges (jelentett) villamosenergia-veszteségek Δ W Rep: a hálózatba szállított villamos energia és a hálózatból a fogyasztóknak kiadott villamos energia közötti különbség. Ezek a veszteségek eltérő jellegű összetevőket foglalnak magukban: a tisztán fizikai természetű hálózati elemek veszteségei, az alállomásokon telepített berendezések üzemeltetéséhez és a villamosenergia-átvitel biztosításához szükséges villamosenergia-fogyasztás, a mérőkészülékek villamosenergia-rögzítésének hibái és végül villanylopás, fizetés elmulasztása vagy hiányos fizetési mérőórák leolvasása stb.

Az elektromos hálózatokban előforduló villamosenergia-veszteségek a hálózatok állapotának gazdasági mutatói. Nemzetközi energetikai szakértők szerint az elektromos hálózatban történő átvitel során a villamos energia relatív vesztesége nem haladhatja meg a 4%-ot. A 10%-os villamosenergia-veszteség a megengedett legnagyobb értéknek tekinthető.

A villamosenergia-veszteségek mértéke alapján következtetések vonhatók le az energiatakarékossági intézkedések végrehajtásának szükségességéről és lehetőségeiről.

A tényleges veszteség a hálózatba szállított és a hálózatból a fogyasztóknak kiadott villamos energia különbsége. Három részre oszthatók:

Az elektromos hálózaton keresztül történő villamosenergia-átvitel során a vezetékekben és elektromos berendezésekben bekövetkező fizikai folyamatok következtében fellépő villamosenergia-veszteségek magukban foglalják az alállomás saját szükségleteihez szükséges villamosenergia-fogyasztást;

A mérőrendszer hibájából eredő villamosenergia-veszteségek általában a villamos energia alulbecslését jelentik a létesítmény villamosenergia-mérő készülékeinek műszaki jellemzői és működési módjai miatt;

Az illetéktelen teljesítményleadásból, a háztartási fogyasztók villamosenergia-fizetésének elmulasztásából és a mérőállásból eredő kereskedelmi veszteségek és egyéb okok az energiafogyasztás ellenőrzésének megszervezése terén. A kereskedelmi veszteségeknek nincs önálló matematikai leírása, ezért nem számíthatók önállóan. Értéküket a tényleges veszteségek és az első két komponens összegének különbségeként határozzák meg, amelyek az technológiai veszteségek.

A tényleges teljesítményveszteségnek a technológiai veszteségekhez kell igazodnia.

  1. A villamos energia technológiai veszteségének csökkentése az elektromos vezetékekben

A hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentését célzó intézkedések három fő típusra oszthatók: szervezési, műszaki és a villamos energia elszámolási és műszaki elszámolási rendszerét javító intézkedések, és az 1. ábrán láthatók.

A villamos energia műszaki veszteségeinek csökkentésében a fő hatás a műszaki átszereléssel, rekonstrukcióval, az elektromos hálózatok áteresztőképességének és működési megbízhatóságának növelésével, azok üzemmódjainak kiegyenlítésével érhető el, pl. tőkeintenzív intézkedések bevezetésével.

A 110 kV-os és nagyobb feszültségű gerinchálózatok esetében a fentieken túlmenően a főbb intézkedések a következők:

Sorozatgyártás kialakítása és állítható kompenzáló berendezések (vezérelt söntreaktorok, statikus meddőteljesítmény-kompenzátorok) széleskörű bevezetése a meddőteljesítmény-áramlás optimalizálása és a hálózati csomópontokon az elfogadhatatlan vagy veszélyes feszültségszintek csökkentése érdekében;

Új távvezetékek építése és a meglévő vezetékek kapacitásának növelése a „zárt” erőművekből származó aktív energia kiadására a szűkös csomópontok és a túlbecsült tranzitáramlások megszüntetése érdekében;

Nem hagyományos és megújuló energia (kis vízerőművek, szélerőművek, árapály, geotermikus vízerőművek stb.) fejlesztése kis kapacitások kibocsátására az elektromos hálózatok távoli szűkös csomópontjaihoz.

Intézkedések a villamosenergia-veszteségek (EE) csökkentésére az elektromos hálózatokban (ES)

Műszaki

Műszaki

Szervezeti

Szervezeti

Intézkedések a villamos energia elszámolási és műszaki elszámolási rendszerének fejlesztésére

Erőművi terhelés optimalizálása vezetékek és alállomások építésével

Túl- és alulterhelt erőművi berendezések cseréje

Az erőmű energiatakarékos berendezéseinek üzembe helyezése

Az ES sémák és módozatainak optimalizálása

Az erőművi berendezések javítási idejének csökkentése

Nem használt AVR eszközök üzembe helyezése, aszimmetrikus fázisterhelések kiegyenlítése stb.

Razziák lebonyolítása az el nem számolt energiahatékonyság azonosítására

A mérőállás gyűjtési rendszerének fejlesztése

A mérőeszközök szabványos működési feltételeinek biztosítása

Hiányzó mérőeszközök pótlása, korszerűsítése, beépítése

1. ábra – Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentését szolgáló intézkedések tipikus listája

Nyilvánvalóan a közeli és távoli jövőben továbbra is aktuális marad az elektromos hálózatok üzemmódjainak optimalizálása az aktív és meddő teljesítmény tekintetében, a hálózatok feszültségszabályozása, a transzformátorterhelés optimalizálása, a feszültség alatti munkavégzés stb.

A 0,4-35 kV-os elosztóhálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentésére irányuló kiemelt intézkedések a következők:

10 kV használata az elosztóhálózat főfeszültségeként;

A 35 kV feszültségű hálózatok arányának növelése;

A hatótávolság csökkentése és 0,4 kV-os légvezeték kiépítése háromfázisú kivitelben teljes hosszában;

Önhordó szigetelt és védett vezetékek használata 0,4-10 kV feszültségű felsővezetékekhez;

A megengedett legnagyobb vezeték-keresztmetszet 0,4-10 kV-os elektromos hálózatokban annak érdekében, hogy áteresztőképességüket a terhelés növekedéséhez igazítsák a teljes élettartam alatt;

Új, gazdaságosabb elektromos berendezések fejlesztése és kivitelezése, különösen csökkentett aktív és reaktív üresjárati veszteséggel rendelkező elosztótranszformátorok, PTS-be és ZTP-be épített kondenzátortelepek;

Kis teljesítményű 6-10 / 0,4 kV-os oszloptranszformátorok alkalmazása a 0,4 kV-os hálózatok hosszának és a bennük lévő teljesítményveszteségek csökkentésére;

Terhelés alatti automatikus feszültségszabályozásra szolgáló eszközök, nyomásfokozó transzformátorok, helyi feszültségszabályozás eszközeinek szélesebb körű alkalmazása a villamos energia minőségének javítására és veszteségeinek csökkentésére;

Elektromos hálózatok integrált automatizálása és telegépesítése, új generációs kapcsolókészülékek alkalmazása, az elektromos hálózatok hibáinak távoli helymeghatározásának eszközei a nem optimális javítások és a baleset utáni állapotok időtartamának csökkentése, a balesetek felkutatása és megszüntetése érdekében;

Az elektromos hálózatokban végzett mérések megbízhatóságának javítása új információs technológiák alkalmazására, a telemetriai információfeldolgozás automatizálására.

Új megközelítéseket kell megfogalmazni a technikai veszteségek csökkentését célzó intézkedések kiválasztásához és összehasonlító hatékonyságuk értékeléséhez az energiaszektor korporációs kontextusában, amikor a beruházási döntések már nem a maximális „nemzetgazdasági hatás” elérése érdekében születnek. ”, hanem ennek a részvénytársaságnak a profitjának maximalizálása, a termelés, az áramelosztás stb. tervezett jövedelmezőségi szintjének elérése.

Az általános terheléscsökkenés és az elektromos hálózatok fejlesztésére, rekonstrukciójára és műszaki felújítására fordított forráshiány összefüggésében egyre nyilvánvalóbbá válik, hogy minden, a számviteli rendszer javításába fektetett rubel ma sokkal gyorsabban megtérül, mint a költségek. a hálózatok átviteli kapacitásának növelése, sőt a meddőteljesítmény kompenzációja. A villamos energia mérésének javítása modern körülmények között lehetővé teszi a közvetlen és meglehetősen gyors hatás elérését. A szakértők szerint csak a régi, főként "alacsony amperű" egyfázisú, 2.5 osztályú fogyasztásmérők új, 2.0 osztályúra cseréje 10-20%-kal növeli a fogyasztóknak továbbított villamos energia beszedését.

A villamosenergia-ipari veszteségek csökkentésének problémájának fő és legígéretesebb megoldása az automatizált vezérlőrendszerek és a villamosenergia-mérési rendszerek (a továbbiakban ASKUE) fejlesztése, létrehozása és széleskörű elterjedése, beleértve a háztartási fogyasztókat is, ezen rendszerek szoftverekkel és hardverekkel való szoros integrációja. automatizált diszpécserirányító rendszerek (továbbiakban ASDU), megbízható kommunikációs csatornák és információátvitel biztosítása az ASKUE és ASDU számára, az ASKUE metrológiai tanúsítása.

Az AMR hatékony megvalósítása azonban hosszú távú és költséges feladat, melynek megoldása csak a számviteli rendszer fokozatos fejlesztésével, korszerűsítésével, a villamosenergia-mérések metrológiai támogatásával, a szabályozási keretek javításával lehetséges.

A hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentését célzó intézkedések végrehajtásának szakaszában nagyon fontos az úgynevezett "emberi tényező", ami azt jelenti:

Személyzet képzése és továbbképzése;

A munkatársak tudatában van annak, hogy a vállalkozás egésze és alkalmazottai számára személyesen fontos a feladat hatékony megoldása;

A személyzet motiválása, erkölcsi és anyagi ösztönzés;

Kommunikáció a lakossággal, a veszteségcsökkentés céljainak, célkitűzéseinek, a várható és elért eredmények széleskörű tájékoztatása.

KÖVETKEZTETÉS

Amint azt a hazai és külföldi tapasztalatok mutatják, az ország egészét és különösen az energiaszektort érintő válságjelenségek negatívan érintik a villamosenergia-átvitel és -elosztás energiahatékonyságának olyan fontos mutatóját, mint a villamos hálózatokban bekövetkezett veszteségek.

Az elektromos hálózatok többletveszteségei az elektromos hálózattal foglalkozó társaságok közvetlen pénzügyi veszteségei. A veszteségcsökkentésből származó megtakarítást a hálózatok műszaki felújítására lehetne fordítani; az alkalmazottak fizetésének emelése; a villamos energia szállítása és elosztása szervezetének javítása; a fogyasztók áramellátásának megbízhatóságának és minőségének javítása; a villamosenergia-tarifák csökkentése.

Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentése összetett, összetett probléma, amely jelentős tőkebefektetést igényel az elektromos hálózatok fejlesztésének optimalizálásához, a villamosenergia-mérőrendszer fejlesztéséhez, új információs technológiák bevezetéséhez az energiaértékesítési tevékenységben és a hálózati módok szabályozásában, a személyzet képzéséhez és felszereléséhez. elektromos mérőműszerek ellenőrzésére szolgáló eszközök stb.


Villamosenergia-kimaradások az elektromos hálózatokban
Az elektromos hálózatokban bekövetkező villamosenergia-veszteségek a munkájuk hatékonyságának legfontosabb mutatói, egyértelmű mutatója a villamosenergia-mérőrendszer állapotának, az energiaellátó szervezetek energiaértékesítési tevékenységének hatékonyságának.
Ez a mutató egyre világosabban tanúskodik a felhalmozódó, sürgős megoldást igénylő problémákról az elektromos hálózatok fejlesztése, rekonstrukciója és műszaki felújítása, üzemeltetésük és irányításuk módszereinek és eszközeinek fejlesztése, a villamosenergia-mérési pontosság, a hatékonyság javítása terén. pénzeszközök begyűjtése a fogyasztóknak szállított villamos energiáért stb. .P.
Nemzetközi szakértők szerint a legtöbb ország elektromos hálózatában a villamos energia átviteli és elosztási relatív veszteségei akkor tekinthetők kielégítőnek, ha nem haladják meg a 4-5%-ot. A 10%-os villamosenergia-veszteség a villamos energia hálózatokon történő átvitelének fizikája szempontjából a megengedett legnagyobbnak tekinthető.
Egyre nyilvánvalóbbá válik, hogy az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteség-csökkentési problémájának éles súlyosbodása új megoldási módok aktív keresését, új megközelítéseket igényel a megfelelő intézkedések megválasztásában, és ami a legfontosabb, a veszteségcsökkentési munka megszervezésében.
Az elektromos hálózatok fejlesztésére és műszaki felújítására, az üzemmódjukat kezelő rendszerek fejlesztésére, a villamos energia mérésére fordított beruházások meredek csökkenése miatt számos negatív tendencia jelentkezett, amelyek hátrányosan befolyásolják a hálózatok veszteségeit, mint pl. : elavult berendezések, villamosenergia-mérő készülékek fizikai és erkölcsi amortizációja, eltérés a telepített berendezések és az átvitt teljesítmény között.
A fentiekből következik, hogy az energiaszektor gazdasági mechanizmusának folyamatban lévő változásai, az ország gazdasági válsága miatt az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentésének problémája nemcsak nem veszített jelentőségűvé, hanem ezzel szemben az energiaszolgáltató szervezetek pénzügyi stabilitásának biztosításának egyik feladatába költözött.
Néhány meghatározás:
Abszolút elektromos veszteség--– az elektromos hálózatba juttatott és a fogyasztóknak hasznosan szolgáltatott villamos energia különbsége.
Az elektromosság műszaki veszteségei– a villamos energia szállításának, elosztásának és átalakításának fizikai folyamataiból eredő veszteségeket számítással határozzák meg.
A műszaki veszteségeket feltételesen állandóra és változóra osztják (a terheléstől függően).
A kereskedelmi villamosenergia-veszteségek az abszolút és a műszaki veszteségek különbségeként meghatározott veszteségek.

KERESKEDELMI ERŐVESZTESÉGEK SZERKEZETE
Ideális esetben az elektromos hálózatban a kereskedelmi villamosenergia-veszteségnek nullával kell egyenlőnek lennie. Nyilvánvaló azonban, hogy valós körülmények között a hálózat ellátása, a hasznos ellátás és a műszaki veszteségek hibásan kerülnek meghatározásra. Az e hibák közötti különbségek valójában a kereskedelmi veszteségek szerkezeti összetevői. Ezeket megfelelő intézkedések végrehajtásával a lehető legkisebbre kell csökkenteni. Ha ez nem lehetséges, korrekciót kell végezni az elektromos fogyasztásmérők leolvasásán, kompenzálva a villamosenergia-mérések szisztematikus hibáit.

Hibák a hálózatba szállított és a fogyasztóknak hasznosan szolgáltatott villamos energia mérésében.
Az elektromosság mérési hibája általános esetben felosztható
Tekintsük a mérőkomplexumok (MC) hibáinak legjelentősebb összetevőit, amelyek a következők lehetnek: áramváltó (CT), feszültségváltó (VT), villanyóra (SE), az ESS-t a VT-vel összekötő vezeték.
A hálózatba szállított villamos energia és a hasznosan szolgáltatott villamos energia mérési hibáinak fő összetevői a következők:

az elektromosság mérési hibái normál körülmények között
IC-munka, amelyet a ТТ, ТН és СЭ pontossági osztályok határoznak meg;
további hibák az elektromos áram mérésében az IC valós működési feltételei között, a következők miatt:
alulértékelt a normatív teljesítménytényezővel szemben
terhelés (további szöghiba); .
a különböző frekvenciájú mágneses és elektromágneses mezők SE-re gyakorolt ​​hatása;
CT, TN és SE alul- és túlterhelése;
az aszimmetria és az infravörösre táplált feszültség szintje;
napelemek működése fűtetlen helyiségekben elfogadhatatlanul alacsony
milyen hőmérséklet stb.;
a napelemek nem megfelelő érzékenysége alacsony terhelésükön,
különösen éjszaka;
szisztematikus hibák az IC túlzott élettartama miatt.
a villamosenergia-fogyasztásmérők, a CT és a VT helytelen csatlakozási rajzaival kapcsolatos hibák, különösen a fogyasztásmérők csatlakoztatásának szakaszosságának megsértése;
hibák a hibás villamosenergia-mérő készülékek miatt;
az elektromos fogyasztásmérők leolvasásának hibái a következők miatt:
a jelzések rekordjainak hibái vagy szándékos torzításai;
az egyidejűség hiánya vagy a határidők be nem tartása
mérőórák leolvasása, ütemezés megszegése a számla megkerülésével-
chiki;
hibák a jelzések átalakítási együtthatóinak meghatározásában
villanyórák.
Megjegyzendő, hogy a hálózati ellátás és a hasznos ellátás mérési hibáinak összetevőinek azonos előjelei mellett a kereskedelmi veszteségek csökkennek, eltérő előjelekkel pedig növekednek. Ez azt jelenti, hogy a kereskedelmi villamosenergia-veszteségek csökkentése érdekében egyeztetett műszaki politikát kell folytatni a hálózat ellátásának és a termelési ellátás mérésének pontosságának javítása érdekében. Különösen, ha például egyoldalúan csökkentjük a szisztematikus negatív mérési hibát (korszerűsítjük a számviteli rendszert), anélkül, hogy a mérési hibát megváltoztatnánk, megnőnek a kereskedelmi veszteségek, ami egyébként a gyakorlatban is megtörténik.

Bevezetés

Szakirodalmi áttekintés

1.3 Üresjárati veszteségek

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

Az elektromos energia az egyetlen olyan termékfajta, amely nem használ más erőforrásokat a termelés helyéről a fogyasztás helyére történő szállítására. Ehhez maga az átvitt villamos energia egy része kerül felhasználásra, így annak veszteségei elkerülhetetlenek, ezek gazdaságilag indokolt mértékének meghatározása a feladat. Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének erre a szintre való csökkentése az energiatakarékosság egyik fontos területe.

Az 1991 és 2003 közötti időszakban az oroszországi energiarendszerek teljes vesztesége nőtt mind abszolút értékben, mind a hálózatba szállított villamos energia százalékában.

Az elektromos hálózatok energiaveszteségének növekedését az egész energiaszektor egészének fejlődésében egészen objektív törvények hatása határozza meg. A főbbek a következők: a villamosenergia-termelés nagy erőművekre való koncentrálódásának tendenciája; az elektromos hálózatok terhelésének folyamatos növekedése, amely a fogyasztói terhelés természetes növekedésével és a hálózati áteresztőképesség növekedési ütemének a villamosenergia-fogyasztás és a termelőkapacitások növekedési ütemétől való elmaradásával jár.

Az ország piaci viszonyok alakulásával összefüggésben jelentősen megnőtt a villamosenergia-veszteség problémájának jelentősége. A VNIIE-nél több mint 30 éve folyik a teljesítményveszteségek számítási, elemzési és gazdaságilag megvalósítható intézkedések megválasztása módszereinek fejlesztése a veszteségek csökkentésére. A villamosenergia-veszteség összes összetevőjének kiszámításához az összes feszültségosztályú AO-energo hálózataiban, valamint a hálózatok és alállomások berendezéseiben és azok szabályozási jellemzőiben olyan szoftvercsomagot fejlesztettek ki, amely rendelkezik az UES CDU által jóváhagyott megfelelőségi tanúsítvánnyal. Oroszország, az oroszországi Glavgosenergonadzor és a RAO „UES of Russia” Elektromos Hálózati Osztálya.

A veszteségek számításának bonyolultsága és a jelentős hibák jelenléte miatt az elmúlt években kiemelt figyelmet fordítottak a teljesítményveszteségek normalizálására szolgáló módszerek kidolgozására.

A veszteségstandardok meghatározásának módszertana még nem alakult ki. Még az arányosítás alapelveit sem határozták meg. Az arányosítás megközelítésével kapcsolatos vélemények széles skálán mozognak - a veszteség százalékos arányának formájában kialakult fix szabvány iránti vágytól a "normál" veszteségek ellenőrzéséig, folyamatos számítások segítségével a hálózati diagramok szerint, megfelelő szoftverrel.

A kapott villamosenergia-veszteség-normák szerint a villamos energia tarifáit határozzák meg. A tarifaszabályozás a FEK és a REC állami szabályozó testületekre (szövetségi és regionális energiabizottságokra) van bízva. Az energiaellátó szervezeteknek igazolniuk kell, hogy a villamosenergia-veszteségek mekkora mértékét tartják indokoltnak a tarifába beszámítani, az energetikai bizottságoknak pedig ezeket az indokokat elemezniük és elfogadniuk vagy korrigálniuk kell.

Ez a cikk a villamosenergia-veszteségek számításának, elemzésének és szabályozásának problémáját vizsgálja modern helyzetekből; bemutatjuk a számítások elméleti előírásait, ismertetjük az ezeket megvalósító szoftvereket, valamint bemutatjuk a gyakorlati számítások tapasztalatait.

Szakirodalmi áttekintés

A villamosenergia-veszteségek kiszámításának problémája nagyon régóta foglalkoztatja az energetikai mérnököket. Ezzel kapcsolatban jelenleg nagyon kevés könyv jelenik meg ebben a témában, mivel a hálózatok alapvető struktúrájában kevés változás történt. Ugyanakkor meglehetősen nagy számban jelennek meg olyan cikkek, amelyekben a régi adatokat pontosítják, és új megoldásokat javasolnak a villamosenergia-veszteségek kiszámításával, szabályozásával és csökkentésével kapcsolatos problémákra.

A témában megjelent egyik legújabb könyv a Zhelezko Yu.S. "Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének számítása, elemzése és szabályozása". A legteljesebben mutatja be a villamosenergia-veszteségek szerkezetét, a veszteségelemzési módszereket és a csökkentésére szolgáló intézkedések megválasztását. A veszteségek normalizálásának módszerei megalapozottak. Részletesen ismertetjük a veszteségszámítási módszereket megvalósító szoftvert.

Korábban ugyanez a szerző adta ki a "Selection of Measures to Reduce the Electricity Loss in Electric Networks: Guide for Practical Calculations" című könyvet. Itt a legnagyobb figyelmet a különböző hálózatokban előforduló villamosenergia-veszteségek számítási módszerei kapták, és a hálózat típusától függően egyik vagy másik módszer alkalmazása, valamint a villamosenergia-veszteség csökkentését szolgáló intézkedések indokoltak.

A Budzko I.A. és Levina M.S. A szerzők „Mezőgazdasági vállalkozások és települések áramellátása” című témakörben részletesen megvizsgálták az áramellátás általános problémáit, különös tekintettel a mezőgazdasági vállalkozásokat és településeket tápláló elosztó hálózatokra. A könyv ajánlásokat is tartalmaz a villamosenergia-fogyasztás ellenőrzésének megszervezésére és a számviteli rendszerek fejlesztésére.

Szerzők Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S. és Kazantsev V.N. az "Elektromos veszteségek energiarendszerek elektromos hálózataiban" című könyvben részletesen tárgyalta a hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentésével kapcsolatos általános kérdéseket: a hálózatok veszteségszámításának és előrejelzésének módszereit, a veszteségek szerkezetének elemzését és műszaki-gazdasági hatékonyságuk számítását, tervezést. veszteségek és azok csökkentésére irányuló intézkedések.

Vorotnitsky V.E. cikkében Zaslonov S.V. és Kalinkini M.A. "A 6-10 kV-os elosztóhálózatok teljesítmény- és villamosenergia-műszaki veszteségeinek számítási programja" részletesen leírja az RTP 3.1 villamosenergia-műszaki veszteségszámítási programot. Legfőbb előnye a könnyű kezelhetőség és a könnyen elemezhető következtetés. végeredmény, ami jelentősen csökkenti a számításhoz szükséges személyi munkaerőköltségeket.

Cikk Zhelezko Yu.S. "Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének szabályozásának elvei és a számítási szoftver" a villamosenergia-veszteségek szabályozásának aktuális problémájával foglalkozik. A szerző a veszteségek gazdaságilag indokolt szintre való céltudatos csökkentésére helyezi a hangsúlyt, amit a jelenlegi arányosítási gyakorlat nem biztosít. A cikk javaslatot tesz az összes feszültségosztályú hálózatok részletes kapcsolási számításai alapján kidolgozott veszteségek normatív jellemzőinek alkalmazására is. Ebben az esetben a számítás a szoftver segítségével végezhető el.

Ugyanezen szerző másik, "Műszeres mérési hibákból eredő villamosenergia-veszteségek becslése" című cikkének nem célja az egyes mérőeszközök paramétereinek ellenőrzése alapján történő hibáinak meghatározásának módszertanának tisztázása. A cikk szerzője felmérte az ebből eredő hibákat a villamos energia átvételének és kibocsátásának elszámolási rendszerében egy energiaszolgáltató szervezet hálózatából, amely több száz és ezer készüléket foglal magában. Különös figyelmet fordítanak a szisztematikus hibára, amely ma már a veszteségszerkezet lényeges eleme.

A cikkben Galanova V.P., Galanova V.V. "A villamos energia minőségének befolyása a hálózatban bekövetkező veszteségek szintjére" figyelmet fordítanak a villamos energia minőségének aktuális problémájára, amely jelentős hatással van a hálózatok villamosenergia-veszteségére.

Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T. és Apryatkin V.N. "A városi elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségeinek kiszámítása, arányosítása és csökkentése" célja a villamosenergia-veszteségek számítási módszereinek tisztázása, a veszteségek korszerű körülmények közötti arányosítása, valamint a veszteségek csökkentésére szolgáló új módszerek.

Ovchinnikov A. "Elektromos veszteségek az elosztó hálózatokban 0,38-6 (10) kV" című cikke a hálózati elemek működési paramétereiről, és mindenekelőtt a teljesítménytranszformátorok terheléséről szóló megbízható információk megszerzésére összpontosít. Ez az információ a szerző szerint segít jelentősen csökkenteni a villamosenergia-veszteséget a 0,38-6-10 kV-os hálózatokban.

1. Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének felépítése. Az elektromosság műszaki veszteségei

1.1 Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének felépítése

A villamos energia átvitele során az elektromos hálózat minden elemében veszteség keletkezik. A veszteségek összetevőinek tanulmányozása a hálózat különböző elemeiben és annak felmérése, hogy szükség van-e egy adott, a veszteségek csökkentését célzó intézkedésre, elemezni kell a villamosenergia-veszteségek szerkezetét.

Tényleges (jelentett) villamosenergia-veszteségek Δ W Rep: a hálózatba szállított villamos energia és a hálózatból a fogyasztóknak kiadott villamos energia közötti különbség. Ezek a veszteségek eltérő jellegű összetevőket foglalnak magukban: a tisztán fizikai természetű hálózati elemek veszteségei, az alállomásokon telepített berendezések üzemeltetéséhez és a villamosenergia-átvitel biztosításához szükséges villamosenergia-fogyasztás, a mérőkészülékek villamosenergia-rögzítésének hibái és végül villanylopás, fizetés elmulasztása vagy hiányos fizetési mérőórák leolvasása stb.

A veszteségek komponensekre bontása különböző szempontok szerint történhet: a veszteségek jellege (állandó, változó), feszültségosztályok, elemcsoportok, termelési egységek stb. Tekintettel a tényleges veszteségek mennyiségi értékének meghatározására szolgáló módszerek fizikai természetére és sajátosságaira, ezek négy részre oszthatók:

1) villamos energia műszaki veszteségei Δ W T , amelyet a vezetékekben és az elektromos berendezésekben zajló fizikai folyamatok okoznak, amelyek az elektromos hálózatokon történő villamosenergia-átvitel során fordulnak elő.

2) az alállomások saját szükségleteihez szükséges villamosenergia-fogyasztás Δ W CH , szükséges az alállomások technológiai berendezéseinek működéséhez és a karbantartó személyzet élettartamának biztosításához, amelyet az alállomások segédtranszformátoraira szerelt mérőórák leolvasása határoz meg;

3) műszerhibák miatti teljesítményveszteség a méréseiket(instrumentális veszteség) Δ W Izm;

4) kereskedelmi veszteségek Δ W K, az elektromos áram lopása, a mérőállások inkonzisztenciája a háztartási fogyasztók villamosenergia-fizetésével és egyéb okok miatt az energiafogyasztás ellenőrzésének megszervezése terén. Értéküket a tényleges (jelentett) veszteségek és az első három összetevő összegének különbségeként határozzák meg:

Δ W K = ∆ W Ret - Δ W T - Δ W CH - ∆ W változás (1.1)

A veszteségstruktúra első három összetevője a villamos energia hálózatokon keresztül történő átvitelének technológiai szükségleteiből, valamint az átvétel és a kibocsátás műszeres elszámolásából adódik. Ezen összetevők összegét jól leírja a kifejezés technológiai veszteségek. A negyedik összetevő - a kereskedelmi veszteségek - az "emberi tényező" hatása, és annak minden megnyilvánulását foglalja magában: egyes előfizetők szándékos villamosenergia-lopása a mérőállások megváltoztatásával, a mérőállások nem fizetése vagy hiányos kifizetése stb.

A villamos energia egy részének veszteségként való minősítésének kritériumai lehetnek fizikaiés gazdasági karakter.

A műszaki veszteségek, az alállomások saját szükségleteihez szükséges villamosenergia-fogyasztás és a kereskedelmi veszteségek összege nevezhető fizikai elektromos veszteségek. Ezek az összetevők valójában a hálózaton keresztüli energiaelosztás fizikájához kapcsolódnak. Ugyanakkor a fizikai veszteségek első két összetevője a hálózatokon keresztül történő villamosenergia-átvitel technológiájához, a harmadik pedig a továbbított villamosenergia-mennyiség szabályozásának technológiájához kapcsolódik.

A gazdaság határozza meg veszteség azon villamos energia részeként, amelyre a fogyasztók számára nyilvántartott hasznos kibocsátása kisebbnek bizonyult, mint az erőműveiben megtermelt és a többi termelőtől vásárolt villamos energia. Ugyanakkor a nyilvántartott termelő villamosenergia-ellátás itt nemcsak annak a része, amelynek pénzeszközei ténylegesen beérkeztek az energiaszolgáltató szervezet elszámolási számlájára, hanem az a rész is, amelyre a számlákat kiállították, pl. az energiafogyasztás fix. Ezzel szemben a háztartási előfizetők energiafogyasztását rögzítő mérőórák valós állása nem ismert. A háztartási előfizetők hasznos villamosenergia-ellátását közvetlenül a havi befizetés határozza meg, ezért az összes ki nem fizetett energia a veszteségekben szerepel.

Gazdasági szempontból az alállomások saját szükségleteihez szükséges villamosenergia-fogyasztás nem különbözik a többi villamos energia fogyasztókhoz történő továbbítására szolgáló hálózati elemekben történő fogyasztástól.

A hasznosan szolgáltatott villamos energia mennyiségének alulbecslése ugyanolyan gazdasági veszteséget jelent, mint a fent leírt két komponens. Ugyanez mondható el az áramlopásról is. Így a fent leírt veszteségek mind a négy összetevője gazdasági szempontból azonos.

A villamos energia műszaki veszteségeit a következő szerkezeti elemek képviselhetik:

terhelési veszteségek az alállomási berendezésekben. Ide tartoznak a vezetékek és a teljesítménytranszformátorok veszteségei, valamint a mérőáramváltók, a HF kommunikáció nagyfrekvenciás akadályai (VZ) és az áramkorlátozó reaktorok veszteségei. Mindezek az elemek a vonal „kivágásában” szerepelnek, azaz. sorosan, így a bennük lévő veszteségek a rajtuk átáramló teljesítménytől függenek.

üresjárati veszteségek, beleértve a villamosenergia-veszteségeket a teljesítménytranszformátorokban, a kiegyenlítő eszközökben (CU), a feszültségtranszformátorokban, a mérőórákban és a nagyfrekvenciás kommunikációt összekötő eszközökben, valamint a kábelvezetékek szigetelésében bekövetkező veszteségeket.

éghajlati veszteségek, amelyek kétféle veszteséget foglalnak magukban: koronaveszteséget és a légvezetékek és alállomások szigetelőin keresztüli szivárgó áramok miatti veszteségeket. Mindkét típus időjárásfüggő.

Az energiaellátó szervezetek (energiarendszerek) elektromos hálózatainak műszaki veszteségeit három feszültségtartományra kell kiszámítani:

35 kV és nagyobb feszültségű nagyfeszültségű hálózatokban;

6-10 kV középfeszültségű elosztó hálózatokban;

kisfeszültségű 0,38 kV elosztó hálózatokban.

A 0,38 - 6 - 10 kV-os, RES és ÁFSZ által üzemeltetett elosztó hálózatokat a teljes veszteségben a villamosenergia-veszteségek jelentős hányada jellemzi a teljes villamosenergia-átviteli láncban a forrásoktól a teljesítményvevőkig. Ez az ilyen típusú hálózatok felépítésének, működésének, üzemeltetésének sajátosságaiból adódik: nagy számú elem, áramkörök elágazása, mérőeszközökkel való elégtelen ellátottság, viszonylag alacsony elemterhelés stb.

Jelenleg a 0,38 - 6 - 10 kV-os hálózatok műszaki veszteségeit havonta számítják ki az energiarendszerek minden megújuló energiaforrására és PES-ére, és egy évre összesítik. A kapott veszteségértékek alapján számítják ki a következő évi villamosenergia-veszteségek tervezett szabványát.

1.2 Terhelési teljesítményveszteségek

A vezetékekben, kábelekben és transzformátor tekercsekben fellépő energiaveszteség arányos a rajtuk átfolyó terhelési áram négyzetével, ezért terhelési veszteségnek nevezzük. A terhelési áram idővel változik, és a terhelési veszteségeket gyakran változónak nevezik.

Az elektromos áram terhelési veszteségei a következők:

Vezetékek és teljesítménytranszformátorok veszteségei, amelyek általában a képlettel határozhatók meg, ezer kWh:

ahol én ( t)- elemáram időben t ;

Δ t- az egymást követő mérések közötti időintervallumot, ha az utóbbit egyenlő, kellően kis időközönként végezték. Áramváltók veszteségei. Az aktív teljesítményveszteségeket a CT-ben és szekunder áramkörében három összetevő összege határozza meg: a primer áramkör veszteségei ΔР 1és másodlagos ΔР 2 tekercsek és veszteségek a szekunder kör terhelésében ΔР н2. A legtöbb 10 kV feszültségű és 2000 A-nél kisebb névleges áramú CT szekunder áramkörének normalizált terhelése, amely a hálózatokban üzemelő CT zömét alkotja, 10 VA CT pontossági osztályú. K TT= 0,5 és 1 VA at K TT = 1.0. A 10 kV-os és a 2000 A vagy nagyobb névleges áramerősségű CT-k és a 35 kV-os CT-k esetében ezek az értékek kétszer olyan magasak, a 110 kV-os és a feletti CT-k esetében pedig háromszor nagyobbak. Egy csatlakozás CT-jében bekövetkezett villamosenergia-veszteségek esetén, ezer kWh a T elszámolási időszakra, napok:

ahol β TTekv - a CT egyenértékű áramterhelésének együtthatója;

aés b- fajlagos teljesítményveszteségek függőségi együtthatói CT-ben és in

a másodlagos áramkörét Δp TT, amelynek formája:

Veszteségek a nagyfrekvenciás kommunikációs akadályokban. A légbeömlőben és a csatlakozó berendezésben a légvezeték egy fázisán keletkező összes veszteség a következő képlettel határozható meg, ezer kWh:

ahol β vz a levegőbeömlő effektív üzemi áramának aránya a számított

időtartam a névleges áramerősségre;

Δ R pr - veszteségek a csatlakozó eszközökben.

1.3 Üresjárati veszteségek

A 0,38 - 6 - 10 kV-os elektromos hálózatok esetében az üresjárati veszteségek (feltételesen állandó veszteségek) összetevői a következők:

Üresjárati elektromos veszteségek egy teljesítménytranszformátorban, amelyek idővel határozódnak meg T a képlet szerint ezer kWh:

, (1.6)

ahol ∆ R x - a transzformátor üresjárati teljesítményvesztesége névleges feszültség mellett U H;

U( t)- feszültség a transzformátor csatlakozási pontján (a HV bemeneten) az adott időpontban t .

Veszteségek a kompenzáló eszközökben (CD), az eszköz típusától függően. A 0,38-6-10 kV-os elosztó hálózatokban főként statikus kondenzátorok (BSK) akkumulátorait használják. A veszteségeket az ismert fajlagos teljesítményveszteségek alapján határozzák meg Δр B SK, kW/kvar:

ahol W Q B SK - a kondenzátortelep által a számlázási időszakra előállított meddő energia. Általában Δr B SK = 0,003 kW/kvar.

Veszteségek a feszültségváltókban. A HP aktív teljesítményvesztesége magában a HP és a másodlagos terhelés veszteségeiből áll:

ΔР TN = ΔР 1TN + ΔР 2TN. (1,8)

Veszteségek magában a HP-ban ΔР Az 1ТН főként a transzformátor acél mágneses áramkörének veszteségeiből áll. A névleges feszültség növekedésével nőnek, és egy fázisra a névleges feszültségen számszerűen megközelítőleg megegyeznek a hálózat névleges feszültségével. A 0,38-6-10 kV feszültségű elosztó hálózatokban körülbelül 6-10 watt.

Másodlagos terhelési veszteségek ΔР A 2 VT a VT pontossági osztályától függ a TN-nek. Ezenkívül a 6-10 kV feszültségű transzformátorok esetében ez a függőség lineáris. Az ehhez a feszültségosztályhoz tartozó VT-k névleges terhelésén ΔР 2. ≈ 40 W. A gyakorlatban azonban a VT szekunder körei gyakran túlterheltek, ezért a feltüntetett értékeket meg kell szorozni a VT szekunder kör β 2VT terhelési tényezőjével. A fentiek figyelembevételével a HP teljes villamosenergia-vesztesége és szekunder körének terhelése a következő képletekkel kerül meghatározásra, ezer kWh:

A kábelvezetékek szigetelésének veszteségei, amelyeket a képlet határoz meg, kWh:

ahol időszámításunk előtt- a kábel kapacitív vezetőképessége, Sim/km;

U- feszültség, kV;

L vezetőfülke - kábelhossz, km;

tgφ - dielektromos veszteség érintő, a következő képlettel meghatározva:

ahol T sl- kábel üzemeltetési évek száma;

és τ- öregedési együttható, figyelembe véve a szigetelés elöregedését közben

művelet. A szög érintőjének eredő növekedése

a dielektromos veszteséget a képlet második zárójele tükrözi.

1.4 Az elektromos áram éghajlati veszteségei

A legtöbb veszteségtípushoz létezik időjárás-korrekció. Az energiafogyasztás mértéke, amely meghatározza az ágak áramát és a hálózati csomópontok feszültségét, jelentősen függ az időjárási viszonyoktól. A szezonális dinamika jól láthatóan megnyilvánul a terhelési veszteségekben, az alállomások saját szükségletére történő villamosenergia-fogyasztásban és a villamos energia alulbecslésében. De ezekben az esetekben az időjárási viszonyoktól való függést elsősorban egy tényező - a levegő hőmérséklete - fejezi ki.

Ugyanakkor vannak veszteségösszetevők, amelyek értékét nem annyira a hőmérséklet, mint inkább az időjárás típusa határozza meg. Mindenekelőtt tartalmazniuk kell azokat a koronaveszteségeket, amelyek a nagyfeszültségű vezetékek vezetékein a felületükön lévő nagy elektromos térerősség miatt keletkeznek. Jellemző időjárási típusokként a koronaveszteségek számításánál a szép időt, a száraz havat, az esőt és a déreket szokás kiemelni (a veszteségek növekvő sorrendjében).

Amikor egy szennyezett szigetelőt megnedvesítenek, vezetőképes közeg (elektrolit) jelenik meg a felületén, ami hozzájárul a szivárgó áram jelentős növekedéséhez. Ezek a veszteségek főleg nedves időben (köd, harmat, szitálás) jelentkeznek. A statisztikák szerint az AO-energo hálózatokban az összes feszültségű felsővezetékek szigetelőin keresztüli szivárgó áramok miatti éves villamosenergia-veszteség arányos a koronaveszteséggel. Ugyanakkor összértékük hozzávetőleg fele a 35 kV-os és az alatti hálózatokra esik. Fontos, hogy mind a szivárgási áramok, mind a koronaveszteségek tisztán aktívak legyenek, és ezért a teljesítményveszteség közvetlen összetevői.

Az éghajlati veszteségek közé tartozik:

Korona elvesztése. A koronaveszteség függ a vezeték keresztmetszetétől és az üzemi feszültségtől (minél kisebb a keresztmetszet és minél nagyobb a feszültség, annál nagyobb a fajlagos feszültség a vezeték felületén és annál nagyobb a veszteség), a fáziskialakítástól, a vezeték hosszától, ill. az időjárásról is. A fajlagos veszteségeket különböző időjárási körülmények között kísérleti vizsgálatok alapján határozzák meg. A légvezetékek szigetelőin keresztüli szivárgási áramok veszteségei. A szigetelőkön áthaladó szivárgó áramút minimális hossza a légköri szennyezettség mértékétől (CPA) függően szabványosított. Ugyanakkor a szakirodalomban a szigetelők ellenállására vonatkozó adatok nagyon heterogének, és nem kötődnek az SZA szintjéhez.

Az egyik szigetelőn felszabaduló teljesítményt a következő képlet határozza meg, kW:

ahol U ki- a szigetelőnek tulajdonítható feszültség, kV;

R ki - ellenállása, kOhm.

A felsővezetékek szigetelőiben a szivárgó áramok miatti áramveszteség a következő képlettel határozható meg, ezer kWh:

, (1.12)

ahol T ow- időtartam a nedves időjárás számítási időszakában

(köd, harmat és szitálás);

N fokozat- a szigetelősorok száma.

2. A villamosenergia-veszteségek számítási módszerei

2.1 A különböző hálózatok villamosenergia-veszteségének számítási módszerei

Időintervallumonkénti veszteségek pontos meghatározása T ismert paraméterekkel lehetséges Rés Δ R x és időfüggvények én (t) és U (t) a teljes intervallumban. Lehetőségek Rés Δ R x általában ismert, és a számításokban állandónak tekintendő. De a vezető ellenállása a hőmérséklettől függ.

Információk az üzemmód paramétereiről én (t) és U (t) általában csak az ellenőrző mérések napjaira érhető el. A legtöbb kísérő nélküli alállomáson ellenőrzési naponként 3-szor rögzítik. Ez az információ hiányos és korlátozottan megbízható, mivel a méréseket bizonyos pontossági osztályú berendezések végzik, és nem egyidejűleg minden alállomáson.

A hálózati elemek terhelésével kapcsolatos információk teljességétől függően a következő módszerek használhatók a terhelési veszteségek kiszámítására:

Elemenkénti számítási módszerek a következő képlet segítségével:

, (2.1)

ahol k- hálózati elemek száma;

th elem ellenállása R i ban ben

az idő pillanata j ;

Δ t- a rögzítő lekérdező érzékelők gyakorisága

elemek aktuális terhelései.

A karakterisztikus mód módszerek a következő képlet segítségével:

, (2.2)

ahol ∆ R én- terhelje be a hálózati teljesítményveszteséget én-m módban

időtartama t énórák;

n- módok száma.

Jellegzetes napi módszerek a képlet segítségével:

, (2.3)

ahol m- jellemző napok száma, amelyek teljesítményveszteségei mindegyikre ismert terhelési görbék alapján számítva

a hálózati csomópontoknál Δ W n c én ,

D eq én- egyenértékű időtartam egy évben én th jellemző

grafika (napok száma).

4. Módszerek a legnagyobb veszteségű órák számára τ a következő képlet segítségével:

, (2.4)

ahol ∆ R max- teljesítményveszteségek a maximális hálózati terhelési módban.

5. Átlagos terhelési módszerek a következő képlet használatával:

, (2.5)

ahol ∆ R c p - teljesítményveszteségek a hálózatban átlagos csomóponti terheléseknél

(vagy a hálózat egészében) egy ideig T ;

k f - teljesítmény- vagy áramgráf alaktényezője.

6. Statisztikai módszerek a teljesítményveszteségek regressziós függőségének felhasználásával az elektromos hálózatok sémáinak és üzemmódjainak általános jellemzőire.

Az 1-5. módszer a hálózat elektromos számításainak elvégzését írja elő az áramköri paraméterek és terhelések adott értékeihez. Különben hívják áramkör .

Statisztikai módszerek alkalmazásakor a teljesítményveszteség kiszámítása a veszteségek stabil statisztikai függőségei alapján történik az általános hálózati paraméterektől, például a teljes terheléstől, a vezetékek teljes hosszától, az alállomások számától stb. Magukat a függőségeket bizonyos számú áramköri számítás statisztikai feldolgozása alapján kapja meg, amelyek mindegyikére ismert a veszteségek számított értéke és a tényezők értéke, amelyekkel a veszteségek összefüggése megállapítható.

A statisztikai módszerek nem teszik lehetővé konkrét intézkedések meghatározását a veszteségek csökkentésére. Ezeket a hálózat teljes veszteségének becslésére használják. Ugyanakkor számos objektumra alkalmazva, például 6-10 kV-os vezetékekre, nagy valószínűséggel azonosítani lehet azokat, amelyekben megnövekedett veszteségekkel rendelkező helyek vannak. Ez lehetővé teszi az áramköri számítások mennyiségének nagymértékű csökkentését, és ennek következtében a végrehajtásukhoz szükséges munkaerőköltségek csökkentését.

Az áramköri számítások elvégzésekor számos kiindulási adat és számítási eredmény bemutatható valószínűségi formában, például matematikai elvárások és eltérések formájában. Ezekben az esetekben a valószínűségszámítás apparátusát alkalmazzuk, ezért ezeket a módszereket nevezzük valószínűségi áramköri módszerek .

τ meghatározásához és k A 4. és 5. módszerben használt φ számos képlet létezik. A gyakorlati számításokhoz a legelfogadhatóbbak a következők:

; (2.6)

ahol k z - ütemterv kitöltési tényezője, egyenlő a maximális terhelés használatának relatív óraszámával.

Az elektromos hálózatok sémái és módjai, valamint a számítások információs támogatása szerint öt hálózatcsoportot különböztetnek meg, amelyekben a villamosenergia-veszteség kiszámítása különféle módszerekkel történik:

220 kV-os és magasabb feszültségű tranzit elektromos hálózatok (rendszerközi kommunikáció), amelyeken keresztül a villamosenergia-rendszerek közötti áramcsere történik.

A tranzit elektromos hálózatokat változó értékű, gyakran előjelű terhelések jelenléte jellemzi (fordított teljesítményáramlás). Ezen hálózatok üzemmód paramétereit általában óránként mérik.

110 kV-os és nagyobb zárt elektromos hálózatok, amelyek gyakorlatilag nem vesznek részt az energiarendszerek közötti energiacserében;

nyílt (radiális) elektromos hálózatok 35-150 kV.

A 110 kV-os és afeletti áramellátó hálózatok és a 35-150 kV közötti nyílt elosztó hálózatok esetében az üzemmód paraméterek mérése az ellenőrző mérések napjain történik (jellemző téli és nyári napokon). A 35–150 kV-os nyílt hurkú hálózatokat külön csoportba sorolják, mivel a veszteségszámításokat a zárt hálózat veszteségszámításától elkülönítve lehet elvégezni.

elosztó elektromos hálózatok 6-10 kV.

A 6-10 kV-os nyílt hálózatok esetében ismertek az egyes vezetékek fejszakaszának terhelései (áram vagy áram formájában).

elosztó elektromos hálózatok 0,38 kV.

A 0,38 kV-os elektromos hálózatok esetében a teljes terhelés csak epizodikus mérése történik fázisáramok és feszültségveszteségek formájában a hálózatban.

A fentieknek megfelelően a következő számítási módszerek javasoltak különböző célú hálózatokhoz.

A karakterisztikus üzemmódok módszerei ajánlottak a gerinc- és tranzithálózatok veszteségeinek kiszámításához a csomópontok terheléséről szóló teleinformáció jelenlétében, amelyet időszakosan továbbítanak az energiarendszer számítógépes központjába. Mindkét módszer - az elemenkénti számítások és a karakterisztikus módok - a hálózat vagy elemei teljesítményveszteségének üzemi számításán alapul.

A 35 kV-os és nagyobb önkiegyenlítő villamosenergia-rendszerek zárt hálózataiban, valamint a 6-150 kV-os nyílt hálózatokban a jellemző nap és óraszám módszereivel a legnagyobb veszteségeket lehet számítani.

Az átlagos terhelési módszerek viszonylag egyenletes csomóponti terhelési görbékre alkalmazhatók. Előnyben részesítendők a 6-150 kV-os nyílt hurkú hálózatokhoz, a vizsgált időszakban a hálózat fejszakaszon keresztül továbbított villamos energiára vonatkozó adatok megléte esetén. A hálózati csomópontok terhelésére vonatkozó adatok hiánya feltételezi azok homogenitását.

A nagyobb feszültségű hálózatok veszteségszámítására alkalmazható összes módszer, a vonatkozó információk rendelkezésre állásával, felhasználható az alacsonyabb feszültségű hálózatok veszteségeinek kiszámítására.

2.2 A 0,38-6-10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének számítási módszerei

A 0,38 - 6 - 10 kV-os villamosenergia-rendszerek hálózatait az egyes vonalak áramkörének viszonylagos egyszerűsége, az ilyen vezetékek nagy száma és a transzformátorok terhelésére vonatkozó információk alacsony megbízhatósága jellemzi. Ezek a tényezők ebben a szakaszban nem teszik megfelelővé a nagyobb feszültségű hálózatokban használtakhoz hasonló módszerek alkalmazását, amelyek a hálózat egyes elemeiről rendelkezésre álló információkon alapulnak az ezekben a hálózatokban bekövetkező villamosenergia-veszteségek kiszámításához. E tekintetben elterjedtek a 0,38-6-10 kV-os vezetékek ekvivalens ellenállások formájában történő ábrázolásán alapuló módszerek.

A vezeték elektromos terhelési veszteségeit két képlet egyike határozza meg, attól függően, hogy milyen információ áll rendelkezésre a fejrész terheléséről - aktív W P és reaktív w Q T időben átvitt energia vagy maximális áramterhelés én max:

, (2.8)

, (2.9)

ahol k fr és k f Q - az aktív és meddő teljesítmény grafikonjainak formájának együtthatói;

U ek a hálózat ekvivalens feszültsége, figyelembe véve a tényleges feszültség változását mind időben, mind a vonal mentén.

Ha a diagramok Rés K nem rögzítik a fejszelvényen, javasolt a grafikon alaktényezőjét a (2.7) szerint meghatározni.

Az egyenértékű feszültséget a következő tapasztalati képlet határozza meg:

ahol U 1 , U 2 - feszültség a CPU-ban a legnagyobb és a legkisebb terhelés üzemmódjában; k 1 = 0,9 0,38-6-10 kV-os hálózatok esetén. Ebben az esetben a (2.8) képlet a következőképpen alakul:

, (2.11)

ahol k f 2 -t a (2.7) szerint határozzuk meg, az aktív terhelési grafikon kitöltési tényezőjének adatai alapján. Az aktuális terhelés mérési ideje és a tényleges maximumának ismeretlen ideje közötti eltérés miatt a (2.9) képlet alulbecsült eredményeket ad. A szisztematikus hiba kiküszöbölése a (2,9)-el kapott érték 1,37-szeres növelésével érhető el. A számítási képlet a következőképpen alakul:

. (2.12)

A 0,38-6-10 kV vezetékek egyenértékű ellenállását az elemek ismeretlen terhelése mellett a transzformátorok azonos relatív terhelésének feltételezése alapján határozzuk meg. Ebben az esetben a számítási képlet a következő:

, (2.13)

ahol S t én- a tápellátással ellátott elosztó transzformátorok (RT) teljes névleges teljesítménye én-a vonalak ellenállással rendelkező szakasza R l én,

P - vonalszakaszok száma;

S t j- névleges teljesítmény én-th PT ellenállás R t j ;

t - RT száma;

S t.g a vizsgált vonalhoz csatlakoztatott RT teljes teljesítménye.

Számítás R ek a (2.13) szerint minden 0,38-6-10 kV-os vonal áramkörének feldolgozását foglalja magában (csomópontok számozása, a vezetékek márkáinak és az RT kapacitásainak kódolása stb.). A sorok nagy száma miatt egy ilyen számítás R ek nehéz lehet a nagy munkaerőköltségek miatt. Ebben az esetben a regressziós függőségek meghatározására szolgál R eq, a vezeték általánosított paraméterei alapján: a vezetékszakaszok teljes hossza, a vezetékszakasz és a fővezeték hossza, elágazása stb. Gyakorlati használatra a legmegfelelőbb függőség a következő:

, (2.14)

ahol R G - a vonal fejrészének ellenállása;

l ma , l m s - a fő szakaszok teljes hossza (a fejrész nélkül) alumínium- és acélhuzalokkal;

l körülbelül a , l o s - a vonal ugyanazon szakaszai, amelyek a fő ágakhoz kapcsolódnak;

F M - a fő vezeték keresztmetszete;

a 1 - a 4 - táblázatos együtthatók.

Ebben a tekintetben két probléma megoldására célszerű a függőséget (2.14) és az azt követő villamos teljesítmény veszteségek meghatározását a vezetékben használni:

a teljes veszteség meghatározása k sorok a (2.11) vagy (2.12) által kiszámított értékek összegeként minden sorra (ebben az esetben a hibák körülbelül √ k egyszer);

megnövekedett veszteségű vonalak azonosítása (veszteségek vesztesége). Ilyen sorok közé tartoznak azok a vonalak, amelyeknél a veszteség-bizonytalansági intervallum felső határa meghaladja a megállapított normát (például 5%).

3. Programok az elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének számítására

3.1 A villamos energia műszaki veszteségeinek kiszámításának szükségessége

Jelenleg számos orosz energiarendszerben a hálózati veszteségek még az energiafogyasztás csökkenésével is nőnek. Ugyanakkor nő az abszolút és a relatív veszteség is, amely helyenként már elérte a 25-30%-ot. Annak megállapítására, hogy ezeknek a veszteségeknek mekkora hányada tulajdonképpen a fizikailag kondicionált műszaki komponensből, és mekkora része a kereskedelmi veszteségből származik, amely a megbízhatatlan könyvelésből, lopásból, a számlázási és termelési ellátási adatgyűjtési rendszer hiányosságaiból ered. szükséges a technikai veszteségek kiszámításához.

Az aktív teljesítmény terhelési veszteségei ellenállással rendelkező hálózati elemben R feszültségen U képlet határozza meg:

, (3.1)

ahol Pés K- az elemen keresztül továbbított aktív és meddő teljesítmény.

A legtöbb esetben az értékek Rés K a hálózati elemek kezdetben ismeretlenek. Általános szabály, hogy a hálózati csomópontok (alállomásokon) terhelései ismertek. Az elektromos számítás (az egyensúlyi állapot számítása - SD) célja bármely hálózatban az értékek meghatározása Rés K a hálózat minden ágában a csomópontokban lévő értékeik szerint. Ezt követően a hálózat teljes teljesítményveszteségének meghatározása egyszerű feladat a (3.1) képlettel meghatározott értékek összegzésével.

Az áramkörökre és terhelésekre vonatkozó kiindulási adatok mennyisége és jellege jelentősen eltér a különböző feszültségosztályú hálózatok esetében.

Mert hálózatok 35 kVés a felett általában ismert értékek Pés K csomópontok betöltése. Az SD számítás eredményeként áramlások derülnek ki Rés K minden elemében.

Mert hálózatok 6-10 kVáltalában csak az elektromosság felszabadulása ismert az adagoló fejrészén keresztül, pl. Valójában az összes TS 6-10 / 0,38 kV teljes terhelése, beleértve az adagoló veszteségeit. Az energiakibocsátás felhasználható az átlagértékek meghatározására Rés K adagolófej rész. Az értékek kiszámításához Rés K minden elemnél szükséges valamilyen feltételezést tenni a teljes terhelés TS közötti eloszlásáról. Általában ebben az esetben az egyetlen lehetséges feltételezés a terhelés elosztása a transzformátor alállomás beépített kapacitásaival arányosan. Ezután iteratív számítással alulról felfelé és felülről lefelé ezeket a terheléseket úgy állítjuk be, hogy a hálózatban a csomóponti terhelések és veszteségek összege egyenlő legyen a fejszakasz adott terhelésével. Így a csomóponti terhelésekre vonatkozó hiányzó adatokat mesterségesen helyreállítják, és a probléma az első esetre redukálódik.

A leírt feladatokban a hálózati elemek sémája, paraméterei vélhetően ismertek. A számítások között az a különbség, hogy az első feladatban a csomóponti terheléseket tekintjük kezdetinek, és a számítás eredményeként kapjuk meg a teljes terhelést, a másodikban a teljes terhelést ismerjük, és megkapjuk a csomóponti terheléseket. a számítás eredményeként.

A veszteségek kiszámításakor 0,38 kV-os hálózatokban Ezen hálózatok ismert sémáival elméletileg ugyanaz az algoritmus használható, mint a 6-10 kV-os hálózatoknál. A 0,4 kV-os vezetékek nagy száma, a támogatási (oszlop utáni) áramkörökre vonatkozó információk programba való beépítésének nehézségei, a csomóponti terhelésekre (épületek terhelésére) vonatkozó megbízható adatok hiánya azonban rendkívül megnehezíti az ilyen számítást, és ami a legfontosabb. , nem világos, hogy ebben az esetben sikerült-e elérni az eredmények kívánt finomítását. Ugyanakkor a hálózatok általánosított paramétereire vonatkozó minimális adatmennyiség (teljes hossz, vonalak száma és a fejszakaszok száma) lehetővé teszi a bennük lévő veszteségek becslését nem kisebb pontossággal, mint egy alapos elemben. -elemszámítás a csomóponti terhelésekre vonatkozó kétes adatok alapján.

3.2 Szoftver alkalmazása 0,38 - 6 - 10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének számításához

Az egyik legidőigényesebb a 0,38 - 6 - 10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének kiszámítása, ezért a számítások egyszerűsítésére számos különféle módszeren alapuló programot fejlesztettek ki. Munkám során ezek közül néhányat figyelembe veszek.

Az elektromos hálózatok teljesítmény- és villamosenergia-veszteségeinek részletes szerkezetének összes összetevőjének kiszámítása, az alállomási segédberendezések szabványos villamosenergia-fogyasztása, a villamosenergia-létesítmények tényleges és megengedett kiegyensúlyozatlansága, valamint a teljesítmény és a villamos energia szabályozási jellemzői. villamosenergia-veszteségek, a RAP - 95 programcsomagot fejlesztették ki, amely hét programból áll:

RAP - OS, amelyet a 110 kV-os és nagyobb zárt hálózatok műszaki veszteségeinek kiszámítására terveztek;

NP - 1, amely a 110 kV-os és magasabb zárt hálózatok műszaki veszteségeinek szabványos jellemzőinek együtthatóinak kiszámítására szolgál a RAP - OS eredményei alapján;

RAP - 110, amelynek célja a műszaki veszteségek és szabályozási jellemzőinek kiszámítása a 35-110 kV-os radiális hálózatokban;

RAP - 10, amelynek célja a műszaki veszteségek és szabályozási jellemzőik kiszámítása a 0,38-6-10 kV elosztóhálózatokban;

ROSP, amelyet a hálózatok és alállomások berendezéseinek műszaki veszteségeinek kiszámítására terveztek;

RAPU, amelyet a villamosenergia-fogyasztásmérők hibáiból eredő veszteségek, valamint a létesítmények villamosenergia-termelésének tényleges és megengedett kiegyensúlyozatlanságainak kiszámítására terveztek;

SP, amelynek célja a jelentési űrlapok mutatóinak kiszámítása a különböző feszültségű hálózatok villamosenergia-ellátására vonatkozó adatok és az 1-6 programok számítási eredményei alapján.

Nézzük meg részletesebben a RAP - 10 program leírását, amely a következő számításokat végzi:

meghatározza a veszteségek szerkezetét feszültségek, elemcsoportok szerint;

kiszámítja a feszültségeket a betápláló csomópontokban, az aktív és meddő teljesítmény áramlását az ágakban, jelezve részesedésüket a teljes teljesítményveszteségben;

kiosztja az adagolókat, amelyek a veszteségek központjai, és kiszámítja a terhelési veszteségek és az üresjárati veszteségek normáinak növekedésének többszörösét;

kiszámítja a CPU, RES és PES műszaki veszteségeinek jellemzőinek együtthatóit.

A program lehetővé teszi a 6-10 kV-os adagolók teljesítményveszteségének kiszámítását két módszerrel:

átlagos terhelések, amikor a grafikon alaktényezőjét a fejrész terhelési grafikonjának megadott kitöltési tényezője alapján határozzuk meg k h vagy egyenlőnek vesszük a fejszakasz terhelési ütemezése szerint mért értékkel. Ebben az esetben az érték k h feleljen meg a számlázási időszaknak (hónap vagy év);

elszámolási napok (tipikus menetrendek), ahol a megadott érték k f 2 feleljen meg a munkanap beosztásának.

Ezenkívül a program két becslési módszert valósít meg a 0,38 kV-os hálózatok villamosenergia-veszteségének kiszámítására:

a fejrészek különböző szakaszait tartalmazó vonalak teljes hosszával és számával;

a vezeték maximális feszültségvesztesége vagy annak átlagos értéke egy vonalcsoportban.

Mindkét módszernél a vonalba vagy vonalcsoportba felszabaduló energia, a fejszakasz szakasza, valamint a vonal elágazási tényezőjének értéke, az elosztott terhelések aránya, a gráf munkaciklusa és a reaktív teljesítménytényező van megadva.

A veszteségek számítása elvégezhető a CPU, RES vagy PES szintjén. A kimeneti nyomat minden szinten tartalmazza az ebbe a szintbe tartozó komponensekben (CP szinten - adagolónként, RES szinten - CP-nként, PES szinten - RES-enként) a veszteségek szerkezetét, valamint az összes veszteséget. és szerkezetük.

A számítási séma egyszerűbb, gyorsabb és vizuálisabb kialakítása, a számítási eredmények kényelmes bemutatása és az eredmények elemzéséhez szükséges adatok kényelmes bemutatása érdekében a „Technikai veszteségek számítása (RTP)” 3.1 programot fejlesztették ki.

Ebben a programban az áramkörbe való belépést nagyban megkönnyíti és felgyorsítja egy sor szerkeszthető kézikönyv. Ha bármilyen kérdése van a programmal való munka során, bármikor segítségért fordulhat a súgóhoz vagy a használati útmutatóhoz. A programfelület kényelmes és egyszerű, ami csökkenti az elektromos hálózat előkészítésének és számításának munkaerőköltségét.

Az 1. ábra a tervezési sémát mutatja, melynek bevitele az adagoló normál működési sémája alapján történik. Az adagolóelemek csomópontok és vonalak. Az első betápláló csomópont mindig egy teljesítményközpont, a leágazás két vagy több vezeték csatlakozási pontja, a transzformátor alállomás a transzformátor alállomással rendelkező csomópont, valamint a 6/10 kV-os átmeneti transzformátorok (blokktranszformátorok). Kétféle vonal létezik: vezetékek – vezetékhosszúságú és márkájú felsővezetékek vagy kábelek, valamint összekötő vonalak – fiktív vezetékek nulla hosszúsággal és vezeték márkával. Az adagoló képe a zoom funkcióval nagyítható vagy kicsinyíthető, valamint görgetősávokkal vagy egérrel mozgatható a képernyőn.

A tervezési modell paraméterei vagy bármely elemének tulajdonságai bármely módban megtekinthetők. Az adagoló kiszámítása után az elemre vonatkozó kezdeti információk mellett a számítási eredmények is hozzáadódnak az ablakhoz a jellemzőivel.

1. ábra. A hálózat elszámolási sémája.

Az állandósult állapot számítása magában foglalja az ágak mentén fellépő áramok és teljesítmény áramlások, a csomóponti feszültségszintek, a vezetékek és transzformátorok teljesítmény- és villamosenergia-terhelési veszteségei, valamint a referenciaadatok szerinti üresjárati veszteségek, terhelési tényezők meghatározását. vezetékek és transzformátorok. A számítás kiinduló adatai a betápláló fejrészénél mért áramerősség és a buszok 0,38 - 6 - 10 kV feszültsége rezsim napokon, valamint a transzformátor alállomások egészének vagy egy részének terhelése. A számításhoz megadott kezdeti adatokon túlmenően rendelkezésre áll egy mód az elektromosság beállítására a fejrészen. Lehetőség van az elszámolás időpontjának rögzítésére.

A teljesítményveszteségek kiszámításával egyidejűleg megtörténik a villamosenergia-veszteségek számítása is. Az egyes betáplálókra vonatkozó számítási eredményeket egy fájlban tároljuk, amelyben az erőközpontok, az elektromos hálózatok területei és általában az összes elektromos hálózat összegzi, ami lehetővé teszi az eredmények részletes elemzését.

A részletes számítási eredmények két táblázatból állnak, amelyek részletes információkat tartalmaznak az üzemmód paramétereiről, valamint az adagoló ágak és csomópontok számítási eredményeiről. A részletes számítási eredmények szöveges vagy Excel formátumban menthetők. Ez lehetővé teszi a Windows-alkalmazás gazdag lehetőségeinek használatát az eredmények jelentésére vagy elemzésére.

A program rugalmas szerkesztési módot biztosít, amely lehetővé teszi a szükséges változtatások megadását a forrásadatokban, elektromos hálózati diagramokban: feeder hozzáadása vagy szerkesztése, elektromos hálózatok neve, körzetek, áramközpontok, címtárak szerkesztése. Az adagoló szerkesztésekor megváltoztathatja bármely elem helyét és tulajdonságait a képernyőn, beszúrhat egy sort, cserélhet elemet, törölhet egy sort, transzformátort, csomópontot stb.

Az RTP 3.1 programmal több adatbázissal is dolgozhatunk, ehhez csak az elérési utat kell megadni. Elvégzi a kiindulási adatok és számítási eredmények különféle ellenőrzéseit (hálózat zártsága, transzformátorok terhelési tényezői, a fejrész áramának nagyobbnak kell lennie, mint a telepített transzformátorok teljes üresjárati árama stb.)

A javítási és vészhelyzeti üzemmódokban történő átkapcsolás, valamint az elektromos hálózati áramkör konfigurációjának megfelelő változása következtében a vezetékek és transzformátorok elfogadhatatlan túlterhelése, a csomópontok feszültségszintje, túlzott teljesítmény- és villamosenergia-veszteség léphet fel a hálózatban. . Ehhez a program felméri a hálózatban a működési váltás rezsim következményeit, valamint ellenőrzi a módok megengedettségét a feszültségveszteség, teljesítményveszteség, terhelési áram és védelmi áramok tekintetében. Az ilyen módok értékeléséhez a program lehetőséget biztosít az elosztóvezetékek egyes szakaszainak átkapcsolására egyik energiaközpontból a másikba, ha vannak tartalék jumperek. A különböző CPU-k feederei közötti kapcsolási váltás lehetőségének megvalósításához kapcsolatokat kell kialakítani közöttük.

Mindezek a funkciók jelentősen csökkentik a kezdeti információk elkészítésének idejét. A program használatával egy üzemeltető egy munkanap alatt 30 átlagos bonyolultságú 6-10 kV-os elosztóvezetéken adhat meg információkat a műszaki veszteségek kiszámításához.

Az RTP 3.1 program egy többszintű integrált rendszer egyik modulja az AO-Energo elektromos hálózataiban előforduló villamosenergia-veszteségek kiszámítására és elemzésére, amelyben az erre a TES-re vonatkozó számítási eredmények összegzésre kerülnek más TES-ek számítási eredményeivel, ill. az energiarendszer egészét.

Nézzük meg közelebbről az ötödik fejezetben szereplő RTP 3.1 program által a villamosenergia-veszteségek számítását.

4. Villamos veszteségek szabályozása

Mielőtt megadnánk a villamosenergia-veszteség normájának fogalmát, tisztázni kell magát a „norma” kifejezést, amelyet az enciklopédikus szótárak adnak meg.

A szabványok alatt a vállalkozások gazdasági tevékenységeinek tervezése és irányítása során felhasznált anyagi erőforrások költségeinek becsült értékeit értjük. A szabályozásnak tudományosan megalapozottnak, progresszívnek és dinamikusnak kell lennie, pl. szisztematikusan felül kell vizsgálni, amint a termelésben szervezeti és technikai változások következnek be.

Bár a fentiek a tágabb értelemben vett anyagi erőforrások szótáraiban szerepelnek, teljes mértékben tükrözik a villamosenergia-veszteségek arányosítására vonatkozó követelményeket.

4.1 A veszteségstandard fogalma. A szabványok meghatározásának módszerei a gyakorlatban

A minősítés olyan eljárás, amellyel a gazdasági kritériumok szerint elfogadható (normál) veszteségszintet állapítanak meg az adott időszakra ( veszteség aránya), amelyek értékét veszteségszámítások alapján határozzák meg, elemezve a tényleges szerkezetük egyes összetevőinek csökkentésének lehetőségét a tervezési időszakban.

A veszteségek bejelentésének normája szerint meg kell érteni a veszteségstruktúra négy összetevőjének normáinak összegét, amelyek mindegyike független jellegű, és ennek eredményeként egyéni megközelítést igényel az elfogadható (normál) meghatározása érdekében. szinten a vizsgált időszakra. Az egyes komponensek standardját a tényleges szintjének kiszámítása és a csökkentése érdekében azonosított tartalékok realizálási lehetőségeinek elemzése alapján kell meghatározni.

Ha a mai tényleges veszteségekből levonjuk a teljes csökkentésére rendelkezésre álló tartalékokat, akkor az eredmény hívható optimális veszteség a meglévő hálózati terhelés és a meglévő berendezések ára mellett. Az optimális veszteségek mértéke évről évre változik, a hálózati terhelések és a berendezésárak változásával. Amennyiben a veszteségnorma a várható hálózati terhelések szerint kerül meghatározásra (számlaévre), az összes gazdaságilag indokolt intézkedés végrehajtásának hatását figyelembe véve ún. előremutató szabvány. Az adatok fokozatos pontosítása kapcsán a leendő szabvány is időszakonként frissítésre szorul.

Nyilvánvaló, hogy minden gazdaságilag indokolt intézkedés végrehajtásához bizonyos időre van szükség. Ezért a következő év veszteségnormájának meghatározásakor csak azon intézkedések hatását kell figyelembe venni, amelyek ebben az időszakban ténylegesen végrehajthatók. Ezt a szabványt ún a jelenlegi szabvány.

A veszteségi szabványt a hálózati terhelések meghatározott értékeire határozzák meg. A tervezési időszak előtt ezeket a terheléseket előrejelzési számításokból határozzák meg. Ezért a vizsgált évre egy ilyen szabvány két értéke különböztethető meg:

kiszámítható ( előrejelzett terhelések határozzák meg);

tényleges (időszak végén a teljesített terhelések szerint határozzák meg).

Ami a tarifában szereplő veszteségek mértékét illeti, itt mindig annak előre jelzett értéke kerül felhasználásra. A standard tényleges értékét tanácsos használni a személyzet bónuszainak mérlegelésekor. A beszámolási időszakban a hálózatok sémáinak és működési módjainak jelentős változásával a veszteségek jelentősen csökkenhetnek (amiben nincs a személyzet érdeme), vagy növekedhetnek. A szabvány módosításának megtagadása mindkét esetben tisztességtelen.

A szabványok gyakorlati felállítására három módszert alkalmaznak: analitikus-kalkulatív, kísérleti gyártási és jelentési-statisztikai.

Analitikai és számítási módszer a legprogresszívebb és tudományosan alátámasztott. Szigorú műszaki és gazdasági számítások, valamint a termelési feltételek elemzése és az anyagköltségek megtakarítását szolgáló tartalékok kombinációján alapul.

Kísérleti gyártási módszer akkor használatos, ha valamilyen okból lehetetlen szigorú műszaki és gazdasági számításokat végezni (az ilyen számításokhoz szükséges módszerek hiánya vagy bonyolultsága, objektív kiindulási adatok megszerzésének nehézségei stb.). A szabványokat tesztek alapján állítják elő.

Jelentéskészítés és statisztikai módszer legkevésbé indokolt. A következő tervezési időszak normatíváit az elmúlt időszak anyagfelhasználásáról szóló jelentési és statisztikai adatok alapján határozzák meg.

Az alállomások saját szükségletére a villamosenergia-fogyasztás szabályozása, tervezése, valamint az irracionális fogyasztási helyek azonosítása érdekében történik. A fogyasztási arányokat évente több ezer kilowattórában fejezik ki berendezésenként vagy alállomásonként. A normák számértékei az éghajlati viszonyoktól függenek.

A hálózatok szerkezetében és hosszában mutatkozó jelentős különbségek miatt az egyes energiaszolgáltató szervezetek veszteségi szabványa egyedi érték, amelyet az elektromos hálózatok sémái és működési módjai, valamint a betáplálás és a kimenet elszámolásának jellemzői alapján határoznak meg. villamos energia.

Tekintettel arra, hogy a díjszabást a 110 kV és annál nagyobb feszültségű, 35-6 kV és 0,38 kV hálózatról energiát kapó fogyasztók három kategóriája esetében eltérően határozzák meg, az általános veszteségi szabványt három részre kell osztani. Ezt a felosztást figyelembe kell venni, hogy az egyes fogyasztói kategóriák milyen mértékben használják a különböző feszültségosztályú hálózatokat.

A tarifában foglalt átmenetileg megengedhető kereskedelmi veszteségek egyenletesen oszlanak meg minden fogyasztói kategória között, mivel a nagyrészt energialopásnak számító kereskedelmi veszteségek nem tekinthetők problémának, amelynek kifizetését csak a 0,38 kV-os hálózatról üzemeltetett fogyasztók viseljék. .

A négy veszteségkomponens közül a legnehezebb a szabályozók számára érthető formában bemutatni műszaki veszteségek(különösen terhelési összetevőjük), hiszen azok a veszteségek összegét jelentik több száz és ezer elemben, amelyek kiszámításához elektromos ismeretek szükségesek. A kiút a technikai veszteségek normatív jellemzőinek alkalmazása, amelyek a veszteségek függősége a hivatalos jelentésekben tükröződő tényezőktől.

4.2 Veszteségre vonatkozó előírások

Az elektromos veszteségek jellemzői - a villamosenergia-veszteség függése a hivatalos jelentésben szereplő tényezőktől.

A villamosenergia-veszteségek szabályozási jellemzői - a villamosenergia-veszteség elfogadható szintjének (figyelembe véve a KKV-k hatását, melynek megvalósítását a veszteségnormát jóváhagyó szervezettel egyeztetjük) függése a hivatalos jelentésben szereplő tényezőktől.

A szabályozási karakterisztika paraméterei meglehetősen stabilak, ezért a kiszámítás, egyeztetés és jóváhagyás után hosszú ideig használhatók - mindaddig, amíg nem történik jelentős változás a hálózati sémákban. A jelenlegi, nagyon alacsony szintű hálózatépítés mellett a meglévő hálózati sémákra számított normatív jellemzők 5-7 évig használhatók. Ugyanakkor a veszteség tükrözésének hibája nem haladja meg a 6-8% -ot. A villamos hálózatok lényeges elemeinek ezen időszak alatti üzembe helyezése vagy leszerelése esetén az ilyen jellemzők megbízható veszteség alapértékeket adnak, amelyekhez képest felmérhető a séma változásainak a veszteségekre gyakorolt ​​hatása.

Radiális hálózat esetén a villamos energia terhelési veszteségeit a következő képlet fejezi ki:

, (4.1)

ahol W- időszakra a hálózatba történő villamosenergia-ellátás T ;

tg φ - meddőteljesítmény-tényező;

R eq - egyenértékű hálózati ellenállás;

U-átlagos üzemi feszültség.

Tekintettel arra, hogy az egyenértékű hálózati ellenállás, feszültség, valamint meddőteljesítmény-tényezők és a grafikon alakja viszonylag szűk határok között változik, egy együtthatóba "gyűjthetők" DE, amelynek kiszámítását egy adott hálózatra egyszer kell elvégezni:

. (4.2)

Ebben az esetben (4.1) válik terhelésveszteség jellemző elektromosság:

. (4.3)

A (4.3) jellemző megléte esetén terhelési veszteségek bármely időszakra T egyetlen kezdeti érték alapján határozzák meg - a hálózat villamosenergia-ellátását.

Üresjárati veszteség karakterisztikájaúgy néz ki, mint a:

Együttható értéke Val vel a berendezésen lévő tényleges feszültségek figyelembevételével számított üresjárati teljesítményveszteségek alapján meghatározva - Δ W x a (4.4) képlet szerint vagy üresjárati teljesítményveszteségek alapján ΔР X.

Esély DEés Val vel a teljes veszteség jellemzői P A 35, 6-10 vagy 0,38 kV sugárirányú vonalakat a következő képletek határozzák meg:

; (4.5)

ahol DE énés Val vel én- a hálózatba tartozó vonalak együtthatóinak értékei;

Wi- villamos energia ellátása én-edik sor;

W - ugyanaz, általában minden sorban.

Az elektromosság relatív alulbecslése ∆W a szolgáltatott energia mennyiségétől függ - minél kisebb a térfogat, annál kisebb a CT aktuális terhelése és annál nagyobb a negatív hiba. Az alulbecslés átlagértékeinek meghatározása az év minden hónapjára történik, és a havi veszteségek standard jellemzőjében minden hónapra egyedi összesítésben, az éves veszteségek jellemzőjében pedig a teljes értékben tükröződnek. .

Ugyanígy a szabályozási jellemzőkben is tükröződnek éghajlati veszteségek, szintén villamosenergia-fogyasztás az alállomások saját szükségleteire W nc , erősen függ az év hónapjától.

A sugárirányú hálózat veszteségeinek normatív jellemzője a következő:

ahol ∆ W m - a fent leírt négy összetevő összege:

Δ W m = ∆ W y + Δ W mag +Δ W+ Δ-től W PS. (4.8)

A 6-10 kV feszültségű és 0,38 kV feszültségű elosztó hálózatok egyenlegében lévő létesítmény hálózataiban a villamosenergia-veszteség normatív jellemzője millió kWh:

ahol W 6-10 - villamosenergia-ellátás a 6-10 kV-os hálózatban, millió. W 0,38 - ugyanaz, a hálózatban 0,38 kV; A 6-10és A 0,38 - jellemző együtthatók. Δ érték W Az m ezeknél a vállalkozásoknál rendszerint csak a (4.8) képlet első és negyedik tagját tartalmazza. A 6-10 / 0,38 kV elosztó transzformátorok 0,38 kV oldalán villamos mérés hiányában az érték W 0,38értékéből levonva határozzuk meg W 6-10 a fogyasztók villamosenergia-ellátása közvetlenül a 6-10 kV-os hálózatról és az abban keletkező veszteségek, a (4.8) képlettel meghatározva, a második tag kizárásával.

4.3 A 0,38 - 6 - 10 kV-os elosztóhálózatok villamosenergia-veszteségére vonatkozó szabványok kiszámításának eljárása

Jelenleg a megújuló energiaforrások és a PES elosztó hálózataiban a villamosenergia-veszteségek szabványainak kiszámításához A JSC "Smolenskenergo" áramköri módszereket használnak különféle szoftverek segítségével. De a hálózat rendszerparamétereire vonatkozó kezdeti információk hiányossága és alacsony megbízhatósága esetén ezeknek a módszereknek a használata jelentős számítási hibákhoz vezet, amelyek kellően nagy munkaerőköltséggel járnak a RES és a TES személyzete számára a megvalósításukhoz. A villamosenergia-tarifák kiszámításához és szabályozásához a Szövetségi Energiaügyi Bizottság (FEC) jóváhagyta a villamos energia átvitelének technológiai fogyasztására vonatkozó szabványokat, azaz teljesítményveszteségi szabványok. A villamosenergia-veszteségeket a villamosenergia-rendszerek elektromos hálózataira vonatkozó összesített szabványok szerint javasoljuk kiszámítani az általános paraméterek (távvezetékek teljes hossza, a transzformátorok teljes teljesítménye) és a hálózat villamosenergia-ellátásának értékei alapján. A villamosenergia-veszteségek ilyen felmérése, különösen sok 0,38 - 6 - 10 kV-os elágazó hálózat esetében, nagy valószínűséggel lehetővé teszi a villamosenergia-rendszer (RES és PES) megnövekedett veszteségű részegységeinek azonosítását, a veszteségek értékeinek korrekcióját. áramköri módszerekkel számítják ki, és csökkentik a munkaerőköltségeket a villamosenergia-veszteségek kiszámításához. A következő kifejezéseket használják az AO-energo hálózatok éves villamosenergia-veszteség-szabványainak kiszámításához:

ahol ∆ W- villamos energia technológiai változó veszteségei (veszteségstandard) évente elosztó hálózatokban 0,38 - 6 - 10 kV, kWh;

Δ W HH, Δ W SN - változó veszteségek alacsony (LV) és közepes (MV) feszültségű hálózatokban, kWh;

Δω 0 LV - fajlagos teljesítményveszteségek kisfeszültségű hálózatokban, ezer kWh/km;

Δω 0 SN - a villamos energia fajlagos veszteségei középfeszültségű hálózatokban, a villamosenergia-ellátás %-a;

W UTS - villamosenergia-ellátás a középfeszültségű hálózatban, kWh;

V CH - korrekciós tényező, rel. egységek;

ΔW p - feltételesen állandó villamosenergia-veszteségek, kW∙h;

Δ R n - a középfeszültségű hálózat fajlagos feltételesen állandó teljesítményveszteségei, kW / MVA;

S TΣ - transzformátorok teljes névleges teljesítménye 6 - 10 kV, MVA.

A JSC "Smolenskenergo" FEC esetében a (4.10) és (4.11) specifikus standard mutatók alábbi értékei vannak beállítva:

; ;

; .

5. Példa a 10 kV-os elosztó hálózatok villamosenergia-veszteségének kiszámítására

A 10 kV-os elosztóhálózat villamos veszteségeinek számítási példájához válasszunk egy valós vezetéket, amely a Kapirevshchina alállomástól nyúlik ki (5.1. ábra).

ábra.5.1. A 10 kV-os elosztóhálózat számítási sémája.

Kiinduló adatok:

Névleges feszültség U H = 10 kV;

teljesítménytényező tgφ = 0,62;

teljes vonalhossz L= 12,980 km;

transzformátorok összteljesítménye SΣT = 423 kVA;

csúcsórák száma T max = 5100 h/év;

terhelési görbe alaktényezője k f = 1,15.


Néhány számítási eredményt az 5.1. táblázat mutat be.

3.1. táblázat

Az RTP 3.1 program számítási eredményei
Teljesítményközpont feszültség: 10.000 kV
Fejszakasz árama: 6,170 A
Coef. fejrész kapacitása: 0,850
Az adagoló paraméterei R, kW Q, kvar
Fejrész teljesítménye 90,837 56,296
Teljes fogyasztás 88,385 44,365
Teljes vonalvesztés 0,549 0, 203
Teljes veszteség a réz transzformátorokban 0,440 1,042
Összes veszteség a transzformátorok acéljában 1,464 10,690
Összes veszteség a transzformátorokban 1,905 11,732
Teljes veszteség az adagolóban 2,454 11,935
Sémabeállítások Teljes beleértve összevetve
Csomópontok száma: 120 8
Transzformátorok száma: 71 4 4
Összesen, transzformátor teljesítmény, kVA 15429,0 423,0 423,0
Sorok száma: 110 7 7
A vonalak teljes hossza, km 157,775 12,980 12,980
Csomópont információ
Csomópont száma Erő Uv, kV Un, kV pH, kW Qn, kvar Ebben, A Energia veszteség delta Uv, Kz. tr.,
kVA pH, kW Qn, kvar Рхх, kW Qxx, qvar R, kW Q, kvar % %
CPU: 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

3.2. táblázat

Vonal információ
Vonalkezdés A sor vége Huzal márka Vonalhossz, km Aktív ellenállás, Ohm Reaktív ellenállás, Ohm Jelenlegi, A R, kW Q, kvar Energia veszteség Kz. sorok,%
R, kW Q, kvar
CPU: 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 A-35 1, 200 1,104 0,422 3,786 55,529 34,302 0,047 0,018 2,23
117 119 A-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 A-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

Az RTP 3.1 program a következő mutatókat is kiszámítja:

villamosenergia-veszteségek az elektromos vezetékekben:

(vagy a teljes villamosenergia-veszteség 18,2%-a);

elektromos veszteségek a transzformátor tekercseiben (feltételesen változó veszteségek):

(14,6%);

villamosenergia-veszteségek a transzformátorok acéljában (feltételesen állandó): (67,2%);

(vagyis a teljes áramellátás 2,4%-a).

kérdezzük meg magunktól k ZTP1 = 0,5, és számítsa ki a teljesítményveszteséget:

vonalvesztések:

, ami az összes veszteség 39,2%-a és a teljes villamosenergia-ellátás 1,1%-a;

Ez az összes veszteség 31,4%-a és a teljes villamosenergia-ellátás 0,9%-a;

Ez az összes veszteség 29,4%-a és a teljes villamosenergia-ellátás 0,8%-a;

Teljes teljesítményveszteség:

Ez a teljes áramellátás 2,8%-a.

Kérdezzük meg k ZTP2 = 0,8, és ismételje meg a villamosenergia-veszteségek számítását az 1. ponthoz hasonlóan. Kapunk:

vonalvesztések:

Ez az összes veszteség 47,8%-a és a teljes villamosenergia-ellátás 1,7%-a;

veszteségek a transzformátor tekercseiben:

Ez az összes veszteség 38,2%-a és a teljes villamosenergia-ellátás 1,4%-a;

veszteségek a transzformátorok acéljában:

Ez az összes veszteség 13,9%-a és a teljes villamosenergia-ellátás 0,5%-a;

összes veszteség:

Ez a teljes áramellátás 3,6%-a.

Számítsuk ki az elosztóhálózat teljesítményveszteségi szabványait a (4.10) és (4.11) képletekkel:

technológiai változó veszteségek normája:

feltételesen állandó veszteségek standardja:

A villamosenergia-veszteségek számításának és szabványainak elemzése lehetővé teszi, hogy a következő fő következtetéseket vonjuk le:

a k3P 0,5-ről 0,8-ra való növekedésével a teljes villamosenergia-veszteség abszolút értékének növekedése figyelhető meg, ami megfelel a fejrész teljesítményének k3P-vel arányos növekedésének. Ugyanakkor a villamosenergia-ellátáshoz kapcsolódó összes veszteség növekedése:

k esetén ZTP1 = 0,5-2,8%, és

k ZTP2 esetén = 0,8–3,6%,

beleértve a feltételesen változó veszteségek arányát az első esetben 2%, a másodikban - 3,1%, míg a feltételesen állandó veszteségek aránya az első esetben 0,8%, a második esetben pedig 0,5%. Így a feltételesen változó veszteségek növekedését figyeljük meg a fejrész növekvő terhelése mellett, míg a feltételesen állandó veszteségek változatlanok maradnak, és kisebb súlyt vesznek fel a vezeték növekvő terhelésével.

Ennek eredményeként az elektromos veszteségek relatív növekedése mindössze 1,2% volt, a fejrész teljesítményének jelentős növekedése mellett. Ez a tény az elosztóhálózat racionálisabb használatát jelzi.

A villamos veszteség szabványok kiszámítása azt mutatja, hogy mind a k ZTP1, mind a k ZTP2 esetén a veszteségi szabványok betarthatók. Így a leghatékonyabb ennek az elosztóhálózatnak a használata, ahol k ZTP2 = 0,8. Ebben az esetben a berendezés gazdaságosabban használható.

Következtetés

Az alapképzés eredményei alapján a következő főbb következtetések vonhatók le:

Az elektromos hálózatokon átvitt elektromos energia önmagának egy részét felhasználja mozgásához. A megtermelt villamos energia egy részét elektromos hálózatokban fordítják elektromos és mágneses mezők létrehozására, és az átviteléhez szükséges technológiai költség. A maximális veszteségek központjainak azonosításához, valamint azok csökkentésére szükséges intézkedések megtételéhez szükséges a villamosenergia-veszteségek szerkezeti összetevőinek elemzése. Jelenleg a műszaki veszteségek a legnagyobb jelentőséggel bírnak, mivel ezek képezik a tervezett villamosenergia-veszteség mértékének kiszámításának alapját.

A hálózati elemek terhelésére vonatkozó információk teljességétől függően különféle módszerek alkalmazhatók a teljesítményveszteségek kiszámítására. Ezenkívül egy adott módszer használata a számított hálózat egy jellemzőjéhez kapcsolódik. Tekintettel tehát a 0,38 - 6 - 10 kV-os hálózati vezetékek áramköreinek egyszerűségére, az ilyen vezetékek nagy számára és a transzformátorok terheléseire vonatkozó információk alacsony megbízhatóságára, ezekben a hálózatokban a vonalak alakban való ábrázolásán alapuló módszereket alkalmaznak. ekvivalens ellenállást használnak a veszteségek kiszámításához. Az ilyen módszerek alkalmazása az összes sor vagy mindegyik sor veszteségének, valamint a veszteségközéppontok meghatározásánál célszerű.

A villamosenergia-veszteségek kiszámításának folyamata meglehetősen munkaigényes. Az ilyen számítások megkönnyítésére különféle programok vannak, amelyek egyszerű és kényelmes felülettel rendelkeznek, és lehetővé teszik a szükséges számítások sokkal gyorsabb elvégzését.

Az egyik legkényelmesebb az RTP 3.1 műszaki veszteségszámító program, amely adottságainál fogva jelentősen lecsökkenti a kezdeti információk elkészítésének idejét, ezért a számítás a legalacsonyabb költséggel történik.

A gazdasági szempontok szerint elfogadható veszteségszint megállapítása, valamint a villamos energia díjszabása a vizsgált időszakban a villamosenergia-veszteségek arányosítását alkalmazzák. Tekintettel a hálózatok felépítésében és hosszában fennálló jelentős különbségekre, az egyes energiaszolgáltató szervezetek veszteségi szabványa egy egyedi érték, amelyet az elektromos hálózatok sémái és működési módjai, valamint a betáplálás és a teljesítmény elszámolásának jellemzői alapján határoznak meg. villamos energia.

Ezenkívül ajánlott a villamosenergia-veszteségeket a szabványok szerint kiszámítani az általánosított paraméterek (az átviteli vezeték teljes hossza, az erőátviteli transzformátorok teljes teljesítménye) és a hálózat villamosenergia-ellátásának értékei alapján. A veszteségek ilyen becslése, különösen sok 0,38–6–10 kV-os elágazó hálózat esetében, jelentősen csökkentheti a számításokhoz szükséges munkaerőköltségeket.

Egy 10 kV-os elosztóhálózat villamosenergia-veszteségének számítási példája azt mutatta, hogy a leghatékonyabb a kellően nagy terhelésű hálózatok használata (k ZTP = 0,8). Ugyanakkor a feltételesen változó veszteségek enyhe relatív növekedése tapasztalható a villamosenergia-ellátás részarányában, és csökken a feltételesen állandó veszteség. Így a teljes veszteség enyhén növekszik, és a berendezést ésszerűbben használják fel.

Bibliográfia

1. Zhelezko Yu.S. Villamos hálózatok villamos veszteségeinek számítása, elemzése és szabályozása. - M.: NU ENAS, 2002. - 280-as évek.

2. Zhelezko Yu.S. Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének csökkentésére szolgáló intézkedések megválasztása: Útmutató a gyakorlati számításokhoz. - M.: Energoatomizdat, 1989. - 176s.

3. Budzko I.A., Levin M.S. Mezőgazdasági vállalkozások, települések áramellátása. - M.: Agropromizdat, 1985. - 320-as évek.

4. Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S., Kazantsev V.N. Villamosenergia-veszteségek az elektromos rendszerek elektromos hálózataiban. - M.: Energoatomizdat, 1983. - 368s.

5. Vorotnitsky V.E., Zaslonov S.V., Kalinkina M.A. A 6-10 kV-os elosztó hálózatok teljesítmény- és villamosenergia-műszaki veszteségének számítására szolgáló program. - Erőművek, 1999, 8. sz., 38-42.

6. Zhelezko Yu.S. Az elektromos hálózatok villamosenergia-veszteségének arányosításának elvei és számítási szoftverek. - Erőművek, 2001, 9. sz., 33-38.

7. Zhelezko Yu.S. Műszeres mérési hibák okozta villamosenergia-veszteségek becslése. - Erőművek, 2001, 8. szám, p. 19-24.

8. Galanov V.P., Galanov V.V. Az áramminőség befolyása a hálózati veszteségek szintjére. - Erőművek, 2001, 5. sz., 54-63.

9. Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T., Apryatkin V.N. Villamos veszteségek számítása, szabályozása és csökkentése városi elektromos hálózatokban. - Erőművek, 2000, 5. sz., 9-13.

10. Ovchinnikov A. Elektromos veszteségek az elosztó hálózatokban 0,38 - 6 (10) kV. - Villamosmérnöki Hírek, 2003, 1. sz., 15-17.

Az elektromos hálózatokban gyakran előfordulnak áramkimaradások, és ennek okai vannak. Az elektromos hálózatok veszteségei a villamos vezetékeken átvitt villamos energia és a fogyasztó elszámolt, fogyasztott energiája közötti különbségek. Fontolja meg, milyen intézkedések vannak a veszteségek csökkentésére.

Áramkimaradás az elektromos vezetékben: Távolság az erőműtől

Minden típusú veszteség elszámolását és kifizetését törvény szabályozza. Amikor az energiát nagy távolságra szállítják a termelőtől a fogyasztóig, a villamos energia egy része elvész. Ez különféle okokból következik be, amelyek közül az egyik a feszültség szintje, amelyet egy átlagos fogyasztó fogyaszt (220 vagy 380 V). Ha az ilyen villamos energiát közvetlenül az állomások generátorairól szállítják, akkor olyan elektromos hálózatokat kell fektetni az elektromos vezeték átmérőjével, amely mindenki számára biztosítja a szükséges elektromos áramot. Az elektromos vezetékek nagyon nagy keresztmetszetűek lesznek.

Villanyvezetékekre nem lehet majd elhelyezni, az elképzelhetetlen gravitáció miatt a nagy távolságra történő földbe fektetés nagyon költséges lesz.

Ennek a tényezőnek a kiküszöbölése érdekében nagyfeszültségű távvezetékeket használnak az elektromos hálózatokban. Az energia ilyen elektromos feszültséggel történő átvitele sokszor elpazarolódik az elektromos vezetők rossz minőségű érintkezése miatt is, amelyek évről évre növelik ellenállásukat. A veszteségek a levegő páratartalmának növekedésével nőnek - a szivárgó áram a szigetelőkön és a koronán növekszik. A kábelek veszteségei is nőnek az elektromos vezetékek szigetelési paramétereinek csökkenésével. A villamosenergia-szolgáltató elküldi az ellátó szervezetnek.

Ennek megfelelően átvitelkor be kell vinnie a paramétereket a szükséges indikátorokba:

  1. A kapott terméket alakítsa át 6-10 kV-os elektromos feszültségre.
  2. Ossza el a kábeleket a vételi pontokon.
  3. Ezután a 0,4 kV-os vezetékekben alakítsa át újra elektromos feszültségre.

Ismét veszteségek, átalakulások a villamos transzformátorok működése során 6-10 kV és 0,4 kV. Egy közönséges fogyasztót a szükséges feszültséggel látják el - 380-220 V. A transzformátorok saját hatásfokkal rendelkeznek, és egy bizonyos terhelésre számítják ki. Ha túlzásba viszi a teljesítményt, vagy fordítva, ha az kisebb, mint a számított, akkor az áramhálózatok veszteségei növekedni fognak, függetlenül a szállító kívánságától.

Egy másik szempont a 6-10 kV-ot 220 V-ra alakító transzformátor teljesítménye közötti eltérés. Ha a fogyasztók több energiát vesznek fel, mint a transzformátor-útlevélben feltüntetett teljesítmény, akkor az vagy meghibásodik, vagy nem tudja biztosítani a szükséges kimeneti paramétereket. Az elektromos hálózat elektromos feszültségének csökkenése következtében az elektromos készülékek az útlevélrendszer megsértésével működnek, és ezért a fogyasztás nő.

Mi határozza meg a vezetékek feszültségveszteségét

A fogyasztó felvette a 220 vagy 380 V-os feszültségét a villanyórára. Most az elveszett energia átadható a végfelhasználónak.

Tartalmaz:

  1. Az elektromos vezetékek fűtésének veszteségei a számítások miatt megnövekedett fogyasztás esetén.
  2. Rossz elektromos érintkezés az elektromos készülékek kapcsolóüzemű tápellátásában.
  3. Az elektromos terhelés kapacitív és induktív jellege.

Ide tartozik még a régi világítótestek, hűtőberendezések és egyéb elavult műszaki eszközök használata.

Átfogó intézkedések a villamosenergia-veszteségek csökkentésére

Fontolja meg a nyaraló és a lakóépület elektromos energiaveszteségének csökkentését célzó intézkedéseket.


Szükséges:

  1. A harchoz a terhelésnek megfelelő elektromos vezetőket kell használni. Manapság az elektromos hálózatokban ellenőrizni kell az elektromos vezetékek paramétereinek és az elfogyasztott teljesítménynek a megfelelőségét. Abban a helyzetben, amikor lehetetlen ezeket a paramétereket beállítani és normál értékekre bevezetni, el kell viselnie azt a tényt, hogy a villamos energiát a vezetők fűtésére pazarolják, így a szigetelési paramétereik megváltoznak, és megnő a tűzveszély a helyiségben. .
  2. Rossz elektromos érintkezés: a megszakítókban ez az innovatív kialakítások alkalmazása jó, nem oxidáló elektromos érintkezőkkel. Bármilyen oxid növeli az ellenállást. Kezdőkben - ugyanaz a technika. Kapcsolók - be/ki rendszer nedvességálló és magas hőmérsékletnek ellenálló fémet kell használni. Az érintkezés a rúd pluszhoz való minőségi nyomásától függ.
  3. reaktív terhelés. Minden elektromos készülék, amely nem izzólámpa, régi típusú elektromos tűzhely, rendelkezik az energiafogyasztás reaktív komponensével. Bármilyen induktivitás, amikor áramot vezetnek rá, a kialakuló mágneses indukció miatt ellenáll az energiaáramlásnak. Egy bizonyos idő elteltével egy olyan jelenség, mint a mágneses indukció, amely nem engedi az áramot, elősegíti az áram áramlását, és a villamos energia egy részét hozzáadja az elektromos hálózathoz, ami káros az általános elektromos hálózatra. Egy speciális folyamat van kialakulóban, amelyet örvényes elektromos áramoknak neveznek, ezek torzítják a mérőállások normáját, és negatívan változtatják a szolgáltatott energia paramétereit. Ugyanez történik a kapacitív elektromos terhelésekkel. Az áramok rontják a fogyasztónak szállított energia paramétereit. A küzdelem a modern kompenzátorok használatában rejlik, az elektromos terhelés paramétereitől függően.
  4. Régi világítási rendszerek (izzólámpák) használata. Hatékonyságuk maximum 3-5%. A fennmaradó 95%-ot az izzószál melegítésére fordítják, és ennek eredményeként a környezet fűtésére és olyan sugárzásra, amelyet az ember nem észlel. Ezért itt nem racionális javítani. Más típusú fényforrások jelentek meg - fluoreszkáló izzók, LED-ek, amelyeket ma aktívan használnak. A fénycsövek hatásfoka eléri a 7%-ot, a LED-eknél ez a százalékos arány megközelíti a 20-at. A LED-ek használata a tartósságnak köszönhetően már most és működés közben is megtakarítást tesz lehetővé - költségkompenzáció akár 50 000 óra.

Lehetetlen azt sem mondani, hogy feszültségstabilizátor felszerelésével csökkentheti az elektromos áram veszteségét a házban. A városháza szerint erre szakosodott cégeknél lehet találni.

Az elektromos veszteségek kiszámítása: feltételek

A legegyszerűbb módja a veszteségek kiszámításának az elektromos hálózatban, ahol csak egyfajta, egy keresztmetszetű elektromos vezetéket használnak, például ha csak 35 mm keresztmetszetű alumínium elektromos kábeleket szerelnek be otthon. Az életben szinte soha nem találhatók egyfajta elektromos kábellel rendelkező rendszerek, általában különböző elektromos vezetékeket használnak az épületek és építmények ellátására. Ilyen helyzetben a pontos eredmények elérése érdekében külön kell számolni az elektromos rendszer egyes szakaszaira és vonalaira különféle elektromos kábelekkel.

Az elektromos hálózatban a transzformátornál és azt megelőzően keletkező veszteségeket általában nem veszik figyelembe, mivel az elfogyasztott villamos energia mérésére szolgáló egyedi elektromos készülékek az ilyen speciális berendezések után kerülnek az elektromos áramkörbe.

Fontos:

  1. A transzformátor energiaveszteségének kiszámítása egy ilyen eszköz műszaki dokumentációja alapján történik, ahol az összes szükséges paraméter feltüntetésre kerül.
  2. Azt kell mondani, hogy minden számítást elvégeznek az áramátvitel során fellépő maximális veszteség nagyságának meghatározására.
  3. A számítások során figyelembe kell venni, hogy egy raktár, gyártó üzem vagy egyéb létesítmény áramellátása elegendő az összes rákapcsolt energiafogyasztó ellátására, vagyis a rendszer maximális terhelés mellett is túlfeszültség nélkül tud működni, mindegyik tartalmazott létesítményt.

A kiosztott villamos teljesítmény mennyisége az energiaszolgáltatóval kötött szerződésben található. A veszteségek mértéke mindig a hálózat teljesítményétől, a fazekason keresztüli fogyasztásától függ. Minél több áramot fogyasztanak a tárgyak, annál nagyobb a veszteség.

A villamos energia műszaki veszteségei a hálózatokban

A műszaki energiaveszteségek - a villamos energia szállításának, elosztásának és átalakításának fizikai folyamataiból eredő veszteségek számításokkal azonosíthatók. A számítási képlet: P=I*U.


  1. A teljesítmény egyenlő az áram és a feszültség szorzatával.
  2. Az energiahálózatokban történő energiaátvitel során a feszültség növelésével az áram többszörösére csökkenthető, ami lehetővé teszi, hogy sokkal kisebb keresztmetszetű elektromos vezetékekkel boldoguljon.
  3. A buktató az, hogy a transzformátorban veszteségek vannak, amelyeket valakinek kompenzálnia kell.

A technológiai veszteségeket feltételesen állandóra és változóra osztják (az elektromos terheléstől függően).

Mi az a kereskedelmi áramveszteség

A kereskedelmi energiaveszteségek elektromos veszteségek, amelyeket az abszolút és a technológiai veszteségek különbségeként határoznak meg.

Tudni kell:

  1. Ideális esetben az elektromos hálózatban a kereskedelmi teljesítményveszteségnek nullának kell lennie.
  2. Nyilvánvaló azonban, hogy a valóságban a hálózati betáplálás, a hasznos ellátás és a műszaki veszteségek hibásan kerülnek meghatározásra.
  3. Valójában ezek különbségei a kereskedelmi teljesítményveszteségek szerkezeti elemei.

Ezeket bizonyos intézkedések végrehajtásával lehetőség szerint a minimális értékre kell csökkenteni. Ha ez nem lehetséges, módosítani kell a mérőállásokat, ez kompenzálja az elektromos energia mérésének szisztematikus hibáit.

Lehetséges áramveszteség az elektromos hálózatokban (videó)

Az elektromos hálózatban bekövetkező elektromos energia veszteségek többletköltségekhez vezetnek. Ezért fontos ellenőrizni őket.