Cauzele pierderii de putere pe distanțe lungi. Pierderea energiei electrice

Introducere

Revizuire de literatura

1.2 Pierderi de putere la sarcină

1.3 Pierderi fără sarcină

1.4 Pierderile climatice de energie electrică

2. Metode de calcul a pierderilor de energie electrică

2.1 Metode de calcul a pierderilor de energie electrică pentru diverse rețele

2.2 Metode de calcul a pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38-6-10 kV

3. Programe de calcul al pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție

3.1 Necesitatea calculării pierderilor tehnice de energie electrică

3.2 Aplicarea software-ului pentru calcularea pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 - 10 kV

4. Reglarea pierderilor de energie electrică

4.1 Conceptul de standard de pierdere. Metode de stabilire a standardelor în practică

4.2 Specificații pierderi

4.3 Procedura de calcul a standardelor pentru pierderile de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 - 10 kV

5. Un exemplu de calcul al pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție 10 kV

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Energia electrica este singurul tip de produs care nu foloseste alte resurse pentru a-l muta din locurile de productie in locurile de consum. Pentru aceasta, o parte din energia electrică transmisă în sine este consumată, astfel încât pierderile acesteia sunt inevitabile, sarcina este de a determina nivelul lor justificat economic. Reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice la acest nivel este unul dintre domeniile importante de economisire a energiei.

Pe toată perioada 1991-2003, pierderile totale în sistemele energetice ale Rusiei au crescut atât în ​​termeni absoluți, cât și ca procent din energia electrică furnizată rețelei.

Creșterea pierderilor de energie în rețelele electrice este determinată de acțiunea unor legi destul de obiective în dezvoltarea întregului sector energetic în ansamblu. Principalele sunt: ​​tendința de concentrare a producției de energie electrică la centralele mari; creșterea continuă a încărcăturilor rețelelor electrice, asociată cu o creștere naturală a sarcinilor consumatorilor și o întârziere a ratei de creștere a debitului rețelei din rata de creștere a consumului de energie electrică și a capacităților de generare.

În legătură cu dezvoltarea relațiilor de piață în țară, a crescut semnificativ importanța problemei pierderilor de energie electrică. Dezvoltarea metodelor de calcul, analiză a pierderilor de putere și alegerea măsurilor fezabile din punct de vedere economic pentru reducerea acestora se realizează la VNIIE de mai bine de 30 de ani. Pentru a calcula toate componentele pierderilor de energie electrică în rețelele din toate clasele de tensiune ale AO-energos și în echipamentele rețelelor și substațiilor și caracteristicile de reglementare ale acestora, a fost elaborat un pachet software care are un certificat de conformitate aprobat de CDU al UES. al Rusiei, Glavgosenergonadzor al Rusiei și Departamentul de Rețele Electrice al RAO ​​„UES din Rusia”.

Datorită complexității calculării pierderilor și prezenței unor erori semnificative, recent s-a acordat o atenție deosebită dezvoltării metodelor de normalizare a pierderilor de putere.

Metodologia de determinare a standardelor de pierdere nu a fost încă stabilită. Nici măcar principiile raționalizării nu au fost definite. Opiniile cu privire la abordarea raționalizării variază pe scară largă - de la dorința de a avea un standard fix stabilit sub forma unui procent de pierderi până la controlul asupra pierderilor „normale” cu ajutorul calculelor în curs conform diagramelor de rețea folosind software adecvat.

Conform normelor primite de pierderi de energie electrică se stabilesc tarife pentru energia electrică. Reglementarea tarifelor este încredințată organismelor de reglementare de stat FEK și REC (comisiile federale și regionale pentru energie). Organizațiile furnizoare de energie trebuie să justifice nivelul pierderilor de energie electrică pe care le consideră oportun să le includă în tarif, iar comisiile de energie ar trebui să analizeze aceste justificări și să le accepte sau să le corecteze.

Această lucrare are în vedere problema calculului, analizei și reglementării pierderilor de energie electrică din pozițiile moderne; sunt prezentate prevederile teoretice ale calculelor, este prezentată o descriere a software-ului care implementează aceste prevederi și este prezentată experiența calculelor practice.

Revizuire de literatura

Problema calculării pierderilor de energie electrică îi îngrijorează pe inginerii energetici de foarte mult timp. În acest sens, în prezent sunt publicate foarte puține cărți pe această temă, deoarece s-a schimbat puțin în structura fundamentală a rețelelor. Dar, în același timp, sunt publicate un număr destul de mare de articole, unde se clarifică datele vechi și se propun soluții noi pentru problemele legate de calcularea, reglarea și reducerea pierderilor de energie electrică.

Una dintre cele mai recente cărți publicate pe această temă este Zhelezko Yu.S. „Calculul, analiza și reglarea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice” . Prezintă cel mai pe deplin structura pierderilor de energie electrică, metodele de analiză a pierderilor și alegerea măsurilor de reducere a acestora. Sunt fundamentate metodele de normalizare a pierderilor. Software-ul care implementează metodele de calcul al pierderilor este descris în detaliu.

Anterior, același autor a publicat cartea „Selectarea măsurilor de reducere a pierderilor de energie electrică în rețelele electrice: un ghid pentru calcule practice”. Aici s-a acordat cea mai mare atenție metodelor de calcul al pierderilor de energie electrică în diverse rețele și s-a justificat utilizarea uneia sau alteia în funcție de tipul rețelei, precum și măsurilor de reducere a pierderilor de energie electrică.

În cartea Budzko I.A. și Levina M.S. „Alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor agricole și așezărilor”, autorii au examinat în detaliu problemele de alimentare cu energie în general, concentrându-se pe rețelele de distribuție care alimentează întreprinderile și așezările agricole. Cartea oferă, de asemenea, recomandări privind organizarea controlului asupra consumului de energie electrică și îmbunătățirea sistemelor de contabilitate.

Autorii Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S. și Kazantsev V.N. în cartea „Pierderile de energie electrică în rețelele electrice ale sistemelor energetice” s-au discutat în detaliu aspectele generale legate de reducerea pierderilor de energie electrică în rețele: metode de calcul și previziune a pierderilor în rețele, analizarea structurii pierderilor și calcularea eficienței tehnico-economice a acestora, planificarea pierderile și măsurile de reducere a acestora.

În articolul lui Vorotnitsky V.E., Zaslonov S.V. și Kalinkini M.A. „Programul de calcul al pierderilor tehnice de putere și energie electrică în rețelele de distribuție 6 - 10 kV” descrie în detaliu programul de calcul al pierderilor tehnice de energie electrică RTP 3.1 Principalul său avantaj este ușurința de utilizare și concluzia ușor de analizat a rezultate finale, ceea ce reduce semnificativ costurile cu personalul de muncă pentru calcul.

Articolul Zhelezko Yu.S. „Principii de reglementare a pierderilor de energie electrică în rețelele electrice și software de calcul” este dedicat problemei actuale a reglementării pierderilor de energie electrică. Autorul se concentrează pe reducerea intenționată a pierderilor la un nivel justificat din punct de vedere economic, care nu este asigurat de practica existentă a raționalizării. Articolul face, de asemenea, o propunere de utilizare a caracteristicilor normative ale pierderilor dezvoltate pe baza calculelor detaliate ale circuitelor rețelelor de toate clasele de tensiune. În acest caz, calculul se poate face folosind software-ul.

Scopul unui alt articol al aceluiași autor intitulat „Estimarea pierderilor de energie electrică din cauza erorilor de măsurare instrumentală” nu este acela de a clarifica metodologia de determinare a erorilor unor instrumente de măsură specifice pe baza verificării parametrilor acestora. Autorul din articol a evaluat erorile rezultate în sistemul de contabilizare a primirii și eliberării de energie electrică din rețeaua unei organizații de furnizare a energiei, care include sute și mii de dispozitive. O atenție deosebită este acordată erorii sistematice, care este acum o componentă esențială a structurii pierderilor.

În articolul Galanova V.P., Galanova V.V. „Efectul calității energiei electrice asupra nivelului pierderilor acesteia în rețele” a acordat atenție problemei actuale a calității energiei electrice, care are un impact semnificativ asupra pierderilor de energie electrică în rețele.

Articol de Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T. și Apryatkin V.N. „Calculul, reglementarea și reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice urbane” este dedicat clarificării metodelor existente de calcul a pierderilor de energie electrică, normalizării pierderilor în condiții moderne, precum și noilor metode de reducere a pierderilor.

Articolul lui A. Ovchinnikov „Pierderi de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 (10) kV” se concentrează pe obținerea de informații fiabile despre parametrii de funcționare ai elementelor de rețea și, mai ales, despre sarcina transformatoarelor de putere. Aceste informații, potrivit autorului, vor ajuta la reducerea semnificativă a pierderilor de energie electrică în rețelele de 0,38 - 6 - 10 kV.

1. Structura pierderilor de energie electrică în rețelele electrice. Pierderi tehnice de energie electrică

1.1 Structura pierderilor de energie electrică în rețelele electrice

În timpul transmiterii energiei electrice apar pierderi în fiecare element al rețelei electrice. Pentru a studia componentele pierderilor în diferite elemente ale rețelei și pentru a evalua necesitatea unei anumite măsuri care vizează reducerea pierderilor, se efectuează o analiză a structurii pierderilor de energie electrică.

Pierderi reale (raportate) de energie electrică Δ W Rep este definită ca diferența dintre energia electrică furnizată rețelei și energia electrică eliberată din rețea către consumatori. Aceste pierderi includ componente de altă natură: pierderi în elementele de rețea care sunt de natură pur fizică, consumul de energie electrică pentru funcționarea echipamentelor instalate la stații și asigurarea transportului de energie electrică, erori de fixare a energiei electrice prin dispozitive de contorizare și, în final, furt de energie electrică, neplată sau plată incompletă a contorului etc.

Pierderile de energie electrică în rețelele electrice sunt un indicator economic al stării rețelelor. Potrivit experților internaționali în domeniul energiei, pierderile relative de energie electrică în timpul transmiterii acesteia în rețelele electrice nu trebuie să depășească 4%. Pierderile de energie electrică la nivelul de 10% pot fi considerate maxim admisibil.

Pe baza nivelului pierderilor de energie electrică, se pot trage concluzii cu privire la necesitatea și domeniul de aplicare a măsurilor de economisire a energiei.

Pierderile reale sunt definite ca diferența dintre energia electrică furnizată în rețea și eliberată din rețea către consumatori. Ele pot fi împărțite în trei componente:

Pierderile tehnice de energie electrică din cauza proceselor fizice în fire și echipamente electrice care au loc în timpul transportului de energie electrică prin rețelele electrice includ consumul de energie electrică pentru nevoile proprii ale substațiilor;

Pierderile de energie electrică din cauza erorii sistemului de contorizare reprezintă, de regulă, o subestimare a energiei electrice din cauza caracteristicilor tehnice și a modurilor de funcționare a dispozitivelor de contorizare a energiei electrice din instalație;

Pierderi comerciale cauzate de prize de putere neautorizate, nerespectarea plății energiei electrice de către consumatorii casnici cu citirea contorului și alte motive în domeniul organizării controlului asupra consumului de energie. Pierderile comerciale nu au o descriere matematică independentă și, ca urmare, nu pot fi calculate în mod autonom. Valoarea lor este determinată ca diferență dintre pierderile reale și suma primelor două componente, care sunt pierderi tehnologice.

Pierderile reale de putere ar trebui să tindă spre cele tehnologice.

  1. Reducerea pierderilor tehnologice de energie electrică în liniile electrice

Măsurile care vizează reducerea pierderilor de energie electrică în rețele sunt împărțite în trei tipuri principale: organizatorice, tehnice și măsuri de îmbunătățire a sistemelor de decontare și contabilitate tehnică a energiei electrice și sunt prezentate în Figura 1.

Efectul principal în reducerea pierderilor tehnice de energie electrică poate fi obținut prin reechipare tehnică, reconstrucție, creșterea debitului și a fiabilității funcționării rețelelor electrice, echilibrarea modurilor acestora, i.e. prin introducerea de măsuri intensive în capital.

Principalele dintre aceste măsuri, pe lângă cele incluse mai sus, pentru rețelele electrice principale de 110 kV și mai sus sunt:

Stabilirea producției în serie și introducerea pe scară largă a dispozitivelor de compensare reglabile (reactoare de șunt controlate, compensatoare statice de putere reactivă) pentru optimizarea fluxurilor de putere reactivă și reducerea nivelurilor de tensiune inacceptabile sau periculoase la nodurile rețelei;

Construirea de noi linii de transport și creșterea capacității liniilor existente pentru eliberarea puterii active din centralele electrice „blocate” pentru eliminarea nodurilor rare și a fluxurilor de tranzit supraestimate;

Dezvoltarea energiei netradiționale și regenerabile (hidrocentrale mici, centrale eoliene, hidrocentrale mareoelectrice, geotermale etc.) pentru eliberarea de capacități mici către nodurile rare de la distanță ale rețelelor electrice.

Măsuri de reducere a pierderilor de energie electrică (EE) în rețelele electrice (ES)

Tehnic

Tehnic

organizatoric

organizatoric

Măsuri de îmbunătățire a sistemelor de decontare și contabilitate tehnică a energiei electrice

Optimizarea incarcarii centralei electrice prin constructia de linii si statii

Înlocuirea echipamentelor centralei electrice supraîncărcate și subîncărcate

Punerea în funcțiune a echipamentelor de economisire a energiei ale centralei electrice

Optimizarea schemelor și modurilor de ES

Reducerea duratei reparațiilor echipamentelor centralei electrice

Punerea în funcțiune a mijloacelor AVR neutilizate, egalizarea sarcinilor de fază asimetrice etc.

Efectuarea de raiduri pentru identificarea eficienței energetice nedepistate

Îmbunătățirea sistemului de colectare a citirilor contorului

Asigurarea condițiilor standard de funcționare pentru dispozitivele de contorizare

Inlocuire, modernizare, montare aparate de contorizare lipsa

Figura 1 - O listă tipică de măsuri pentru reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice

Evident, în viitorul apropiat și îndepărtat, vor rămâne relevante optimizarea modurilor rețelelor electrice în ceea ce privește puterea activă și reactivă, reglarea tensiunii în rețele, optimizarea încărcării transformatorului, efectuarea lucrărilor sub tensiune etc.

Măsurile prioritare pentru reducerea pierderilor tehnice de energie electrică în rețelele de distribuție de 0,4-35 kV includ:

Utilizarea a 10 kV ca tensiune principală a rețelei de distribuție;

Creșterea ponderii rețelelor cu tensiunea de 35 kV;

Reducerea intervalului și construirea unei linii aeriene de 0,4 kV într-un proiect trifazat pe toată lungimea;

Utilizarea de fire autoportante izolate și protejate pentru linii aeriene cu tensiunea de 0,4-10 kV;

Utilizarea secțiunii transversale maxime admisibile a firelor în rețelele electrice de 0,4-10 kV pentru a adapta debitul acestora la creșterea sarcinilor pe toată durata de viață;

Dezvoltarea și implementarea de echipamente electrice noi, mai economice, în special, transformatoare de distribuție cu pierderi reduse active și reactive fără sarcină, bănci de condensatoare încorporate în PTS și ZTP;

Utilizarea transformatoarelor de stâlpi de mică putere 6-10 / 0,4 kV pentru a reduce lungimea rețelelor de 0,4 kV și pierderile de putere din acestea;

Utilizarea pe scară largă a dispozitivelor de reglare automată a tensiunii sub sarcină, transformatoare de amplificare, mijloace de reglare locală a tensiunii pentru îmbunătățirea calității energiei electrice și reducerea pierderilor acesteia;

Automatizarea și telemecanizarea integrată a rețelelor electrice, utilizarea dispozitivelor de comutare de nouă generație, mijloace pentru determinarea de la distanță a locațiilor defecțiunilor în rețelele electrice pentru reducerea duratei reparațiilor neoptimale și a condițiilor post-accident, căutarea și eliminarea accidentelor;

Îmbunătățirea fiabilității măsurătorilor în rețelele electrice pe baza utilizării noilor tehnologii informaționale, automatizarea prelucrării informației telemetrice.

Este necesar să se formuleze noi abordări ale alegerii măsurilor de reducere a pierderilor tehnice și să se evalueze eficiența comparativă a acestora în contextul corporatizării sectorului energetic, atunci când nu se mai iau decizii de investiții în vederea atingerii „efectului economic național” maxim. , ci pentru a maximiza profitul acestei societăți pe acțiuni, pentru a atinge nivelurile planificate de rentabilitate a producției, distribuției de energie etc.

În contextul unei scăderi generale a încărcăturii și al lipsei de fonduri pentru dezvoltarea, reconstrucția și reechiparea tehnică a rețelelor electrice, devine din ce în ce mai evident că fiecare rublă investită în îmbunătățirea sistemului de contabilitate astăzi se amortizează mult mai repede decât costurile. de creștere a capacității de transmisie a rețelelor și chiar de compensare a puterii reactive. Îmbunătățirea contorizării energiei electrice în condiții moderne vă permite să obțineți un efect direct și destul de rapid. În special, potrivit experților, doar înlocuirea vechilor contoare monofazate, în principal „de amperaj redus”, din clasa 2.5 cu noua clasă 2.0 crește colectarea fondurilor pentru energia electrică transmisă consumatorilor cu 10-20%.

Soluția principală și cea mai promițătoare la problema reducerii pierderilor comerciale de energie electrică este dezvoltarea, crearea și utilizarea pe scară largă a sistemelor automate de control și contorizare a energiei electrice (denumite în continuare ASKUE), inclusiv pentru consumatorii casnici, integrarea strânsă a acestor sisteme cu software și hardware. a sistemelor automate de control al dispecerelor (denumite în continuare ASDU), oferind ASKUE și ASDU canale fiabile de comunicare și transfer de informații, certificare metrologică a ASKUE.

Cu toate acestea, implementarea eficientă a AMR este o sarcină pe termen lung și costisitoare, a cărei soluție este posibilă numai prin dezvoltarea treptată a sistemului contabil, modernizarea acestuia, sprijinirea metrologică pentru măsurătorile energiei electrice și îmbunătățirea cadrului de reglementare.

Foarte important în etapa de implementare a măsurilor de reducere a pierderilor de energie electrică în rețele este așa-numitul „factor uman”, ceea ce înseamnă:

Instruirea si pregatirea avansata a personalului;

Conștientizarea de către personal a importanței pentru întreprindere în ansamblu și pentru angajații săi, soluționarea personală eficientă a sarcinii;

Motivarea personalului, stimularea morală și materială;

Comunicare cu publicul, notificare largă a scopurilor și obiectivelor de reducere a pierderilor, rezultate așteptate și obținute.

CONCLUZIE

După cum arată experiența internă și străină, fenomenele de criză din țară în ansamblu și din sectorul energetic în special afectează negativ un indicator atât de important al eficienței energetice a transportului și distribuției energiei electrice precum pierderile acestuia în rețelele electrice.

Pierderile în exces de energie electrică în rețelele electrice sunt pierderi financiare directe ale companiilor de rețea electrică. Economiile din reducerea pierderilor ar putea fi direcționate către reechiparea tehnică a rețelelor; creșterea salariilor personalului; îmbunătățirea organizării transportului și distribuției energiei electrice; îmbunătățirea fiabilității și calității alimentării cu energie electrică a consumatorilor; reducerea tarifelor la energie electrică.

Reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice este o problemă complexă și complexă care necesită investiții importante de capital necesare pentru optimizarea dezvoltării rețelelor electrice, îmbunătățirea sistemului de contorizare a energiei electrice, introducerea noilor tehnologii informaționale în activitățile de vânzare a energiei și controlul modurilor de rețea, instruirea personalului și dotarea acestora cu mijloace pentru verificarea instrumentelor de măsurare a energiei electrice etc.


Pierderi de energie electrică în rețelele electrice
Pierderile de energie electrică în rețelele electrice sunt cel mai important indicator al eficienței muncii lor, un indicator clar al stării sistemului de contorizare a energiei electrice, eficiența activităților de vânzare a energiei ale organizațiilor de furnizare a energiei.
Acest indicator mărturisește din ce în ce mai clar problemele acumulate care necesită soluții urgente în dezvoltarea, reconstrucția și reechiparea tehnică a rețelelor electrice, îmbunătățirea metodelor și mijloacelor de funcționare și gestionare a acestora, în îmbunătățirea acurateței contorizării energiei electrice, a eficienței. de colectare a fondurilor pentru energia electrică furnizată consumatorilor etc. .P.
Potrivit experților internaționali, pierderile relative de energie electrică în timpul transportului și distribuției acesteia în rețelele electrice ale majorității țărilor pot fi considerate satisfăcătoare dacă nu depășesc 4-5%. Pierderile de energie electrică la nivelul de 10% pot fi considerate maxim admisibil din punct de vedere al fizicii transportului energiei electrice prin rețele.
Devine din ce în ce mai evident că agravarea bruscă a problemei reducerii pierderilor de energie electrică în rețelele electrice necesită o căutare activă a unor noi modalități de rezolvare a acesteia, noi abordări în alegerea măsurilor adecvate și, cel mai important, în organizarea muncii pentru reducerea pierderilor.
Datorită unei reduceri accentuate a investițiilor în dezvoltarea și reechiparea tehnică a rețelelor electrice, în îmbunătățirea sistemelor de gestionare a modurilor acestora, contorizarea energiei electrice, au apărut o serie de tendințe negative care afectează negativ nivelul pierderilor în rețele, precum : echipamente învechite, deprecierea fizică și morală a aparatelor de contorizare a energiei electrice, discrepanța între echipamentul instalat și puterea transmisă.
Din cele de mai sus rezultă că, pe fondul schimbărilor în curs de desfășurare a mecanismului economic din sectorul energetic, al crizei economice din țară, problema reducerii pierderilor de energie electrică în rețelele electrice nu numai că nu și-a pierdut relevanța, dar, pe plan dimpotrivă, a intrat într-una dintre sarcinile de asigurare a stabilității financiare a organizațiilor de furnizare a energiei.
Cateva definitii:
Pierderi absolute de energie electrică--– diferența dintre energia electrică furnizată rețelei electrice și furnizată util consumatorilor.
Pierderi tehnice de energie electrică– pierderile cauzate de procesele fizice de transport, distribuție și transformare a energiei electrice se determină prin calcul.
Pierderile tehnice sunt împărțite în condițional constante și variabile (în funcție de sarcină).
Pierderile comerciale de energie electrică sunt pierderi definite ca diferența dintre pierderile absolute și cele tehnice.

STRUCTURA PIERDERILOR DE PUTERI COMERCIALE
În cazul ideal, pierderile comerciale de energie electrică în rețeaua electrică ar trebui să fie egale cu zero. Este evident, însă, că în condiții reale, alimentarea rețelei, alimentarea utilă și pierderile tehnice sunt determinate cu erori. Diferențele dintre aceste erori sunt, de fapt, componentele structurale ale pierderilor comerciale. Acestea ar trebui reduse la minimum pe cât posibil prin punerea în aplicare a măsurilor adecvate. Dacă acest lucru nu este posibil, este necesar să se facă ajustări la citirile contoarelor electrice pentru a compensa erorile sistematice în măsurătorile electricității.

Erori în măsurătorile energiei electrice furnizate în rețea și furnizate util consumatorilor.
Eroarea de măsurare a energiei electrice în cazul general poate fi împărțită în
multe componente Să luăm în considerare cele mai semnificative componente ale erorilor complexelor de măsurare (MC), care pot include: transformator de curent (CT), transformator de tensiune (VT), contor de energie electrică (SE), linie care conectează ESS la VT.
Principalele componente ale erorilor de măsurare a energiei electrice furnizate în rețea și a energiei electrice furnizate util includ:

erori de măsurare a energiei electrice în condiții normale
Lucru IC, determinat de clasele de precizie ТТ, ТН și СЭ;
erori suplimentare în măsurătorile de energie electrică în condiții reale de funcționare a IC, datorate:
subestimat față de factorul de putere normativ
sarcină (eroare unghiulară suplimentară); .
efectul asupra SE al câmpurilor magnetice și electromagnetice de diferite frecvențe;
subsarcină și suprasarcină CT, TN și SE;
asimetria și nivelul tensiunii furnizate IR;
funcționarea celulelor solare în încăperi neîncălzite cu un nivel inacceptabil de scăzut
ce temperatură etc.;
sensibilitate insuficientă a celulelor solare la sarcinile lor scăzute,
În special noaptea;
erori sistematice datorate duratei de viață excesive a circuitului integrat.
erori asociate cu diagramele de conectare incorecte ale contoarelor de energie electrică, CT-urilor și VT-urilor, în special, încălcări ale fazării conexiunii contorului;
erori datorate contoarelor de electricitate defecte;
erori în luarea citirilor contoarelor electrice din cauza:
erori sau distorsiuni deliberate ale înregistrărilor de indicații;
non-simultaneitate sau nerespectarea termenelor
luarea citirilor contorului, încălcarea programelor ocolind contul-
chiki;
erori în determinarea coeficienților de conversie a indicațiilor
contoare de energie electrică.
De remarcat faptul că, cu aceleași semne ale componentelor erorilor de măsurare de alimentare la rețea și de alimentare utilă, pierderile comerciale vor scădea, iar cu semne diferite vor crește. Aceasta înseamnă că, din punctul de vedere al reducerii pierderilor comerciale de energie electrică, este necesar să se urmărească o politică tehnică agreată pentru a îmbunătăți acuratețea măsurătorilor de alimentare la rețea și de alimentare productivă. În special, dacă, de exemplu, reducem unilateral eroarea negativă de măsurare sistematică (modernizăm sistemul contabil), fără a modifica eroarea de măsurare, vor crește pierderile comerciale, ceea ce, de altfel, are loc în practică.

Introducere

Revizuire de literatura

1.3 Pierderi fără sarcină

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Energia electrica este singurul tip de produs care nu foloseste alte resurse pentru a-l muta din locurile de productie in locurile de consum. Pentru aceasta, o parte din energia electrică transmisă în sine este consumată, astfel încât pierderile acesteia sunt inevitabile, sarcina este de a determina nivelul lor justificat economic. Reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice la acest nivel este unul dintre domeniile importante de economisire a energiei.

Pe toată perioada 1991-2003, pierderile totale în sistemele energetice ale Rusiei au crescut atât în ​​termeni absoluți, cât și ca procent din energia electrică furnizată rețelei.

Creșterea pierderilor de energie în rețelele electrice este determinată de acțiunea unor legi destul de obiective în dezvoltarea întregului sector energetic în ansamblu. Principalele sunt: ​​tendința de concentrare a producției de energie electrică la centralele mari; creșterea continuă a încărcăturilor rețelelor electrice, asociată cu o creștere naturală a sarcinilor consumatorilor și o întârziere a ratei de creștere a debitului rețelei din rata de creștere a consumului de energie electrică și a capacităților de generare.

În legătură cu dezvoltarea relațiilor de piață în țară, a crescut semnificativ importanța problemei pierderilor de energie electrică. Dezvoltarea metodelor de calcul, analiză a pierderilor de putere și alegerea măsurilor fezabile din punct de vedere economic pentru reducerea acestora se realizează la VNIIE de mai bine de 30 de ani. Pentru a calcula toate componentele pierderilor de energie electrică în rețelele din toate clasele de tensiune ale AO-energos și în echipamentele rețelelor și substațiilor și caracteristicile de reglementare ale acestora, a fost elaborat un pachet software care are un certificat de conformitate aprobat de CDU al UES. al Rusiei, Glavgosenergonadzor al Rusiei și Departamentul de Rețele Electrice al RAO ​​„UES din Rusia”.

Datorită complexității calculării pierderilor și prezenței unor erori semnificative, recent s-a acordat o atenție deosebită dezvoltării metodelor de normalizare a pierderilor de putere.

Metodologia de determinare a standardelor de pierdere nu a fost încă stabilită. Nici măcar principiile raționalizării nu au fost definite. Opiniile cu privire la abordarea raționalizării variază pe scară largă - de la dorința de a avea un standard fix stabilit sub forma unui procent de pierderi până la controlul asupra pierderilor „normale” cu ajutorul calculelor în curs conform diagramelor de rețea folosind software adecvat.

Conform normelor primite de pierderi de energie electrică se stabilesc tarife pentru energia electrică. Reglementarea tarifelor este încredințată organismelor de reglementare de stat FEK și REC (comisiile federale și regionale pentru energie). Organizațiile furnizoare de energie trebuie să justifice nivelul pierderilor de energie electrică pe care le consideră oportun să le includă în tarif, iar comisiile de energie ar trebui să analizeze aceste justificări și să le accepte sau să le corecteze.

Această lucrare are în vedere problema calculului, analizei și reglementării pierderilor de energie electrică din pozițiile moderne; sunt prezentate prevederile teoretice ale calculelor, este prezentată o descriere a software-ului care implementează aceste prevederi și este prezentată experiența calculelor practice.

Revizuire de literatura

Problema calculării pierderilor de energie electrică îi îngrijorează pe inginerii energetici de foarte mult timp. În acest sens, în prezent sunt publicate foarte puține cărți pe această temă, deoarece s-a schimbat puțin în structura fundamentală a rețelelor. Dar, în același timp, sunt publicate un număr destul de mare de articole, unde se clarifică datele vechi și se propun soluții noi pentru problemele legate de calcularea, reglarea și reducerea pierderilor de energie electrică.

Una dintre cele mai recente cărți publicate pe această temă este Zhelezko Yu.S. „Calculul, analiza și reglarea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice” . Prezintă cel mai pe deplin structura pierderilor de energie electrică, metodele de analiză a pierderilor și alegerea măsurilor de reducere a acestora. Sunt fundamentate metodele de normalizare a pierderilor. Software-ul care implementează metodele de calcul al pierderilor este descris în detaliu.

Anterior, același autor a publicat cartea „Selectarea măsurilor de reducere a pierderilor de energie electrică în rețelele electrice: un ghid pentru calcule practice”. Aici s-a acordat cea mai mare atenție metodelor de calcul al pierderilor de energie electrică în diverse rețele și s-a justificat utilizarea uneia sau alteia în funcție de tipul rețelei, precum și măsurilor de reducere a pierderilor de energie electrică.

În cartea Budzko I.A. și Levina M.S. „Alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor agricole și așezărilor”, autorii au examinat în detaliu problemele de alimentare cu energie în general, concentrându-se pe rețelele de distribuție care alimentează întreprinderile și așezările agricole. Cartea oferă, de asemenea, recomandări privind organizarea controlului asupra consumului de energie electrică și îmbunătățirea sistemelor de contabilitate.

Autorii Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S. și Kazantsev V.N. în cartea „Pierderile de energie electrică în rețelele electrice ale sistemelor energetice” s-au discutat în detaliu aspectele generale legate de reducerea pierderilor de energie electrică în rețele: metode de calcul și previziune a pierderilor în rețele, analizarea structurii pierderilor și calcularea eficienței tehnico-economice a acestora, planificarea pierderile și măsurile de reducere a acestora.

În articolul lui Vorotnitsky V.E., Zaslonov S.V. și Kalinkini M.A. „Programul de calcul al pierderilor tehnice de putere și energie electrică în rețelele de distribuție 6 - 10 kV” descrie în detaliu programul de calcul al pierderilor tehnice de energie electrică RTP 3.1 Principalul său avantaj este ușurința de utilizare și concluzia ușor de analizat a rezultate finale, ceea ce reduce semnificativ costurile cu personalul de muncă pentru calcul.

Articolul Zhelezko Yu.S. „Principii de reglementare a pierderilor de energie electrică în rețelele electrice și software de calcul” este dedicat problemei actuale a reglementării pierderilor de energie electrică. Autorul se concentrează pe reducerea intenționată a pierderilor la un nivel justificat din punct de vedere economic, care nu este asigurat de practica existentă a raționalizării. Articolul face, de asemenea, o propunere de utilizare a caracteristicilor normative ale pierderilor dezvoltate pe baza calculelor detaliate ale circuitelor rețelelor de toate clasele de tensiune. În acest caz, calculul se poate face folosind software-ul.

Scopul unui alt articol al aceluiași autor intitulat „Estimarea pierderilor de energie electrică din cauza erorilor de măsurare instrumentală” nu este acela de a clarifica metodologia de determinare a erorilor unor instrumente de măsură specifice pe baza verificării parametrilor acestora. Autorul din articol a evaluat erorile rezultate în sistemul de contabilizare a primirii și eliberării de energie electrică din rețeaua unei organizații de furnizare a energiei, care include sute și mii de dispozitive. O atenție deosebită este acordată erorii sistematice, care este acum o componentă esențială a structurii pierderilor.

În articolul Galanova V.P., Galanova V.V. „Efectul calității energiei electrice asupra nivelului pierderilor acesteia în rețele” a acordat atenție problemei actuale a calității energiei electrice, care are un impact semnificativ asupra pierderilor de energie electrică în rețele.

Articol de Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T. și Apryatkin V.N. „Calculul, reglementarea și reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice urbane” este dedicat clarificării metodelor existente de calcul a pierderilor de energie electrică, normalizării pierderilor în condiții moderne, precum și noilor metode de reducere a pierderilor.

Articolul lui A. Ovchinnikov „Pierderi de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 (10) kV” se concentrează pe obținerea de informații fiabile despre parametrii de funcționare ai elementelor de rețea și, mai ales, despre sarcina transformatoarelor de putere. Aceste informații, potrivit autorului, vor ajuta la reducerea semnificativă a pierderilor de energie electrică în rețelele de 0,38 - 6 - 10 kV.

1. Structura pierderilor de energie electrică în rețelele electrice. Pierderi tehnice de energie electrică

1.1 Structura pierderilor de energie electrică în rețelele electrice

În timpul transmiterii energiei electrice apar pierderi în fiecare element al rețelei electrice. Pentru a studia componentele pierderilor în diferite elemente ale rețelei și pentru a evalua necesitatea unei anumite măsuri care vizează reducerea pierderilor, se efectuează o analiză a structurii pierderilor de energie electrică.

Pierderi reale (raportate) de energie electrică Δ W Rep este definită ca diferența dintre energia electrică furnizată rețelei și energia electrică eliberată din rețea către consumatori. Aceste pierderi includ componente de altă natură: pierderi în elementele de rețea care sunt de natură pur fizică, consumul de energie electrică pentru funcționarea echipamentelor instalate la stații și asigurarea transportului de energie electrică, erori de fixare a energiei electrice prin dispozitive de contorizare și, în final, furt de energie electrică, neplată sau plată incompletă a contorului etc.

Separarea pierderilor în componente poate fi efectuată după diferite criterii: natura pierderilor (constante, variabilă), clasele de tensiune, grupurile de elemente, unitățile de producție etc. Având în vedere natura fizică și specificul metodelor de determinare a valorilor cantitative ale pierderilor reale, acestea pot fi împărțite în patru componente:

1) pierderi tehnice de energie electrică Δ W T , cauzate de procese fizice în fire și echipamente electrice care au loc în timpul transportului de energie electrică prin rețelele electrice.

2) consumul de energie electrică pentru nevoile proprii ale substațiilor Δ W CH , necesara asigurarii functionarii echipamentelor tehnologice ale statiilor si durata de viata a personalului de intretinere, determinata de citirile contoarelor instalate pe transformatoarele auxiliare ale statiilor;

3) pierderi de putere datorate erorilor instrumentale măsurătorile lor(pierdere instrumentală) Δ W Izm;

4) pierderi comerciale Δ W K, din cauza furtului de energie electrică, a inconsecvenței citirilor contoarelor cu plata energiei electrice de către consumatorii casnici și a altor motive în domeniul organizării controlului asupra consumului de energie. Valoarea acestora este determinată ca diferență între pierderile reale (raportate) și suma primelor trei componente:

Δ W K = ∆ W Ret - Δ W T - Δ W CH - ∆ W Schimbare (1,1)

Primele trei componente ale structurii pierderilor se datorează nevoilor tehnologice ale procesului de transport a energiei electrice prin rețele și contabilizarea instrumentală a recepției și eliberării acesteia. Suma acestor componente este bine descrisă de termen pierderi tehnologice. A patra componentă – pierderile comerciale – este impactul „factorului uman” și cuprinde toate manifestările acestuia: furtul deliberat de energie electrică de către unii abonați prin modificarea citirilor contorului, neplata sau plata incompletă a citirilor contorului etc.

Criteriile de clasificare a unei părți a energiei electrice ca pierderi pot fi fizicși economic caracter.

Suma pierderilor tehnice, a consumului de energie electrică pentru nevoile proprii ale substațiilor și a pierderilor comerciale poate fi numită fizic pierderi de energie electrică. Aceste componente sunt într-adevăr legate de fizica distribuției energiei în rețea. În același timp, primele două componente ale pierderilor fizice se referă la tehnologia de transmitere a energiei electrice prin rețele, iar a treia - la tehnologia de control al cantității de energie electrică transmisă.

Economia determină pierderi ca parte a energiei electrice pentru care producția sa utilă înregistrată pentru consumatori s-a dovedit a fi mai mică decât energia electrică produsă la centralele sale și achiziționată de la ceilalți producători ai săi. Totodată, furnizarea productivă înregistrată de energie electrică aici nu este doar acea parte a acesteia, pentru care fondurile au fost efectiv primite în contul de decontare al organizației de furnizare a energiei, ci și partea căreia i-au fost emise facturi, i.e. consumul de energie este fix. În schimb, citirile reale ale contoarelor care înregistrează consumul de energie al abonaților casnici nu sunt cunoscute. Furnizarea utilă de energie electrică către abonații casnici este determinată direct de plata primită pe lună, prin urmare, toată energia neplătită este inclusă în pierderi.

Din punct de vedere economic, consumul de energie electrică pentru nevoile proprii ale substațiilor nu este diferit de consumul în elemente de rețea pentru transportul restului de energie electrică către consumatori.

Subestimarea volumului de energie electrică furnizată util este aceeași pierdere economică ca și cele două componente descrise mai sus. Același lucru se poate spune despre furtul de energie electrică. Astfel, toate cele patru componente ale pierderilor descrise mai sus sunt aceleași din punct de vedere economic.

Pierderile tehnice de energie electrică pot fi reprezentate de următoarele componente structurale:

pierderi de sarcină în echipamentele substațiilor. Acestea includ pierderi în linii și transformatoare de putere, precum și pierderi în transformatoare de curent de măsurare, bariere de înaltă frecvență (VZ) ale comunicațiilor HF și reactoare de limitare a curentului. Toate aceste elemente sunt incluse în „tăierea” liniei, adică. în serie, astfel încât pierderile din ele depind de puterea care curge prin ele.

pierderi în gol, inclusiv pierderi de energie electrică în transformatoare de putere, dispozitive de compensare (CU), transformatoare de tensiune, contoare și dispozitive pentru conectarea comunicațiilor de înaltă frecvență, precum și pierderi în izolarea liniilor de cablu.

pierderile climatice, care includ două tipuri de pierderi: pierderi corona și pierderi datorate curenților de scurgere prin izolatoarele liniilor aeriene și substațiilor. Ambele tipuri sunt dependente de vreme.

Pierderile tehnice în rețelele electrice ale organizațiilor de alimentare cu energie (sisteme de energie) trebuie calculate pentru trei intervale de tensiune:

în rețelele de alimentare cu înaltă tensiune de 35 kV și peste;

în rețele de distribuție de medie tensiune 6 - 10 kV;

în reţelele de distribuţie de joasă tensiune 0,38 kV.

Rețelele de distribuție 0,38 - 6 - 10 kV, operate de SRE și PES, se caracterizează printr-o pondere semnificativă a pierderilor de energie electrică în totalul pierderilor de-a lungul întregului lanț de transport al energiei electrice de la surse la receptoarele de energie. Acest lucru se datorează particularităților construcției, funcționării, organizării funcționării acestui tip de rețele: un număr mare de elemente, ramificarea circuitelor, asigurarea insuficientă cu dispozitive de măsurare, încărcarea relativ scăzută a elementelor etc.

În prezent, pierderile tehnice în rețelele de 0,38 - 6 - 10 kV se calculează lunar pentru fiecare SRE și PES al sistemelor energetice și se însumează pe un an. Valorile pierderilor obținute sunt utilizate pentru a calcula standardul planificat pentru pierderile de energie electrică pentru anul următor.

1.2 Pierderi de putere la sarcină

Pierderile de energie în fire, cabluri și înfășurări ale transformatorului sunt proporționale cu pătratul curentului de sarcină care trece prin acestea și, prin urmare, se numesc pierderi de sarcină. Curentul de sarcină tinde să se modifice în timp, iar pierderile de sarcină sunt adesea denumite variabile.

Pierderile de energie electrică la sarcină includ:

Pierderi în linii și transformatoare de putere, care pot fi determinate în general prin formula, mii kWh:

Unde eu ( t)- element curent în timp t ;

Δ t- intervalul de timp dintre măsurătorile sale succesive, dacă acestea din urmă au fost efectuate la intervale de timp egale, suficient de mici. Pierderi la transformatoarele de curent. Pierderile de putere activă în TC și circuitul secundar al acestuia sunt determinate de suma a trei componente: pierderile în primar. ΔР 1 si secundare ΔР 2înfăşurări şi pierderi în sarcina circuitului secundar ΔР н2. Valoarea de sarcină normalizată a circuitului secundar al majorității TC-urilor cu o tensiune de 10 kV și un curent nominal mai mic de 2000 A, care alcătuiesc cea mai mare parte a tuturor TC-urilor operate în rețele, este de 10 VA cu o clasă de precizie CT. K TT= 0,5 și 1 VA at K TT = 1.0. Pentru TC de 10 kV și un curent nominal de 2000 A sau mai mult și pentru TC de 35 kV aceste valori sunt de două ori mai mari, iar pentru TC de 110 kV și mai sus sunt de trei ori mai mari. Pentru pierderi de energie electrică în CT a unui racord, mii kWh pentru perioada de facturare de T, zile:

Unde β TTekv - coeficientul de încărcare a curentului echivalent al TC;

Ași b- coeficienții de dependență ai pierderilor de putere specifice în CT și în

circuitul său secundar Δp TT, având forma:

Pierderi în barierele de comunicare de înaltă frecvență. Pierderile totale în admisia de aer și dispozitivul de conectare pe o fază a liniei aeriene pot fi determinate prin formula, mii kWh:

unde β vz este raportul dintre curentul eficient de lucru al admisiei de aer pentru calculul

perioadă până la curentul nominal;

Δ R pr - pierderi în dispozitivele de conectare.

1.3 Pierderi fără sarcină

Pentru rețelele electrice 0,38 - 6 - 10 kV, componentele pierderilor în gol (pierderi condiționat constant) includ:

Pierderi de energie electrică fără sarcină într-un transformator de putere, care sunt determinate în timp T conform formulei, mii kWh:

, (1.6)

unde ∆ R x - pierderea de putere în gol a transformatorului la tensiunea nominală U H;

U( t)- tensiunea la punctul de conectare (la intrarea HV) al transformatorului la momentul respectiv t .

Pierderi în dispozitivele de compensare (CD), în funcție de tipul dispozitivului. În rețelele de distribuție de 0,38-6-10 kV se folosesc cu precădere bateriile de condensatoare statice (BSK). Pierderile în ele sunt determinate pe baza pierderilor de putere specifice cunoscute Δр B SK, kW/kvar:

Unde W Q B SK - energie reactivă generată de banca de condensatoare pentru perioada de facturare. De obicei Δr B SK = 0,003 kW/kvar.

Pierderi la transformatoarele de tensiune. Pierderile de putere activă în HP constau în pierderi în HP în sine și în sarcina secundară:

ΔР TN = ΔР 1TN + ΔР 2TN. (1,8)

Pierderi în HP în sine ΔР 1ТН constau în principal din pierderi în circuitul magnetic din oțel al transformatorului. Ele cresc odată cu creșterea tensiunii nominale și pentru o fază la tensiunea nominală sunt numeric aproximativ egale cu tensiunea nominală a rețelei. În rețelele de distribuție cu o tensiune de 0,38-6-10 kV, acestea sunt de aproximativ 6-10 wați.

Pierderi secundare de sarcină ΔР 2VT depind de clasa de precizie VT către TN. Mai mult, pentru transformatoarele cu o tensiune de 6-10 kV, această dependență este liniară. La sarcina nominală pentru VT din această clasă de tensiune ΔР 2TH ≈ 40 W. Cu toate acestea, în practică, circuitele secundare VT sunt adesea supraîncărcate, astfel încât valorile indicate trebuie înmulțite cu factorul de sarcină al circuitului secundar VT β 2VT. Luând în considerare cele de mai sus, pierderile totale de energie electrică în CP și sarcina circuitului său secundar sunt determinate de formulele, mii kWh:

Pierderi în izolarea liniilor de cablu, care sunt determinate de formula, kWh:

Unde bc- conductivitate capacitiva a cablului, Sim/km;

U- tensiune, kV;

L cabină - lungime cablu, km;

tgφ - tangentă de pierdere dielectrică, determinată de formula:

Unde T sl- numărul de ani de funcționare prin cablu;

și τ- coeficientul de imbatranire, tinand cont de imbatranirea izolatiei in timpul

Operațiune. Creșterea rezultată a tangentei unghiului

pierderea dielectrică este reflectată în a doua paranteză a formulei.

1.4 Pierderile climatice de energie electrică

Ajustarea vremii există pentru majoritatea tipurilor de pierderi. Nivelul consumului de energie, care determină fluxurile de putere în ramuri și tensiunea în nodurile rețelei, depinde în mod semnificativ de condițiile meteorologice. Dinamica sezonieră se manifestă în mod vizibil prin pierderi de sarcină, consum de energie electrică pentru nevoile proprii ale stațiilor și subestimarea energiei electrice. Dar, în aceste cazuri, dependența de condițiile meteorologice este exprimată în principal printr-un singur factor - temperatura aerului.

În același timp, există componente de pierdere, a căror valoare este determinată nu atât de temperatură, cât de tipul de vreme. În primul rând, acestea ar trebui să includă pierderile corona care apar pe firele liniilor electrice de înaltă tensiune datorită intensității ridicate a câmpului electric de pe suprafața lor. Ca tipuri tipice de vreme, atunci când se calculează pierderile corona, se obișnuiește să se evidențieze vremea frumoasă, zăpada uscată, ploaia și bruma (în ordinea crescătoare a pierderilor).

Când un izolator contaminat este umezit, pe suprafața sa apare un mediu conductiv (electrolit), care contribuie la o creștere semnificativă a curentului de scurgere. Aceste pierderi apar mai ales pe vreme umedă (ceață, rouă, burniță). Conform statisticilor, pierderile anuale de energie electrică în rețelele AO-energo din cauza curenților de scurgere prin izolatoarele liniilor aeriene de toate tensiunile se dovedesc a fi proporționale cu pierderile corona. În același timp, aproximativ jumătate din valoarea lor totală se încadrează pe rețele de 35 kV și mai jos. Este important ca atât curenții de scurgere, cât și pierderile corona să fie pur activi și, prin urmare, să fie o componentă directă a pierderilor de putere.

Pierderile climatice includ:

Pierderea coroanei. Pierderile corona depind de secțiunea transversală a firului și de tensiunea de funcționare (cu cât secțiunea transversală este mai mică și tensiunea este mai mare, cu atât tensiunea specifică pe suprafața firului este mai mare și pierderea este mai mare), designul fazei, lungimea liniei și de asemenea pe vreme. Pierderile specifice în diferite condiții meteorologice sunt determinate pe baza unor studii experimentale. Pierderi de la curenții de scurgere prin izolatoarele liniilor aeriene. Lungimea minimă a căii curentului de scurgere prin izolatoare este standardizată în funcție de gradul de poluare atmosferică (CPA). În același timp, datele privind rezistența izolatoarelor prezentate în literatură sunt foarte eterogene și nu sunt legate de nivelul SZA.

Puterea eliberată pe un izolator este determinată de formula, kW:

Unde ieși- tensiunea atribuibilă izolatorului, kV;

R out - rezistența sa, kOhm.

Pierderile de energie electrică din cauza curenților de scurgere în izolatoarele liniilor aeriene pot fi determinate prin formula, mii kWh:

, (1.12)

Unde T ow- durata în perioada de calcul a vremii umede

(ceață, rouă și burniță);

N treaptă- numărul de șiruri de izolatori.

2. Metode de calcul a pierderilor de energie electrică

2.1 Metode de calcul a pierderilor de energie electrică pentru diverse rețele

Determinarea precisă a pierderilor pe interval de timp T posibil cu parametri cunoscuți Rși Δ R x și funcții de timp eu (t) și U (t) pe tot intervalul. Opțiuni Rși Δ R x sunt de obicei cunoscute, iar în calcule sunt considerate constante. Dar rezistența conductorului depinde de temperatură.

Informații despre parametrii modului eu (t) și U (t) este de obicei disponibil numai pentru zilele măsurătorilor de control. La majoritatea substațiilor fără însoțitori, acestea sunt înregistrate de 3 ori pe zi de control. Aceste informații sunt incomplete și limitat de fiabile, deoarece măsurătorile sunt efectuate de echipamente cu o anumită clasă de precizie și nu simultan la toate substațiile.

În funcție de caracterul complet al informațiilor despre încărcările elementelor de rețea, se pot utiliza următoarele metode pentru a calcula pierderile de sarcină:

Metode de calcul element cu element folosind formula:

, (2.1)

Unde k- numarul de elemente de retea;

rezistența elementului R iîn

moment de timp j ;

Δ t- frecvența senzorilor de sondaj care înregistrează

sarcinile curente de elemente.

Metode de mod caracteristic folosind formula:

, (2.2)

unde ∆ R i- pierderi de putere de sarcină în rețea în i modul -m

durată t i ore;

n- numărul de moduri.

Metode de zi caracteristice folosind formula:

, (2.3)

Unde m- numărul de zile caracteristice, pierderile de putere pentru fiecare dintre acestea, calculate conform curbelor de sarcină cunoscute

la nodurile rețelei sunt Δ W n c i ,

D eq eu- durata echivalenta intr-un an i a-a caracteristică

grafică (număr de zile).

4. Metode pentru numărul de ore de cele mai mari pierderi τ, folosind formula:

, (2.4)

unde ∆ R max- pierderi de putere în modul de încărcare maximă a rețelei.

5. Metode de încărcare medie folosind formula:

, (2.5)

unde ∆ R c p - pierderi de putere în rețea la sarcini medii ale nodurilor

(sau în rețea ca întreg) pentru vremea respectivă T ;

k f - factorul de formă al unui grafic de putere sau curent.

6. Metode statistice care utilizează dependențe de regresie ale pierderilor de putere de caracteristicile generalizate ale schemelor și modurilor rețelelor electrice.

Metodele 1-5 oferă calcule electrice ale rețelei pentru valori date ale parametrilor și sarcinilor circuitului. Altfel se numesc circuite .

Atunci când se utilizează metode statistice, pierderile de putere sunt calculate pe baza dependențelor statistice stabile ale pierderilor de parametrii generalizați ai rețelei, de exemplu, sarcina totală, lungimea totală a liniilor, numărul de substații etc. Dependențele în sine sunt obținute de el pe baza prelucrării statistice a unui anumit număr de calcule de circuit, pentru fiecare dintre acestea fiind cunoscută valoarea calculată a pierderilor și valorile factorilor, legătura pierderilor cu care se stabilește.

Metodele statistice nu permit identificarea unor măsuri specifice de reducere a pierderilor. Acestea sunt utilizate pentru estimarea pierderilor totale în rețea. Dar, în același timp, aplicate la o varietate de obiecte, de exemplu, linii de 6-10 kV, fac posibilă identificarea cu mare probabilitate a celor dintre ele în care există locuri cu pierderi crescute. Acest lucru face posibilă reducerea semnificativă a numărului de calcule ale circuitului și, în consecință, reducerea costurilor cu forța de muncă pentru implementarea lor.

Atunci când se efectuează calcule de circuit, o serie de date inițiale și rezultate de calcul pot fi prezentate într-o formă probabilistică, de exemplu, sub formă de așteptări și variații matematice. În aceste cazuri, se aplică aparatul teoriei probabilităților, de aceea se numesc aceste metode metode de circuite probabilistice .

Pentru a determina τ și kφ utilizate în metodele 4 și 5, există o serie de formule. Cele mai acceptabile pentru calculele practice sunt următoarele:

; (2.6)

Unde k z - factorul de umplere a programului, egal cu numărul relativ de ore de utilizare a sarcinii maxime.

În funcție de caracteristicile schemelor și modurilor de rețele electrice și suport informațional al calculelor, se disting cinci grupuri de rețele, calculul pierderilor de energie electrică în care se efectuează prin diferite metode:

rețele electrice de tranzit de 220 kV și mai sus (comunicații intersistem), prin care se face schimb de energie între sistemele de energie.

Rețelele electrice de tranzit se caracterizează prin prezența sarcinilor cu valoare variabilă și adesea în semn (fluxuri inverse de putere). Parametrii de mod ai acestor rețele sunt de obicei măsurați pe oră.

rețele electrice închise de 110 kV și peste, practic neparticipând la schimbul de energie între sistemele de energie;

retele electrice deschise (radiale) 35-150 kV.

Pentru rețelele de alimentare de la 110 kV și mai sus și rețelele de distribuție deschise de 35-150 kV, parametrii de mod sunt măsurați în zilele măsurătorilor de control (zile tipice de iarnă și vară). Rețelele deschise 35-150 kV sunt alocate unui grup separat datorită posibilității de a calcula pierderile în ele separat de calculele pierderilor într-o rețea închisă.

retele electrice de distributie 6-10 kV.

Pentru rețelele deschise de 6-10 kV se cunosc sarcinile pe secțiunea de cap a fiecărei linii (sub formă de electricitate sau curent).

retele electrice de distributie 0,38 kV.

Pentru rețelele electrice de 0,38 kV există doar măsurători episodice ale sarcinii totale sub formă de curenți de fază și pierderi de tensiune în rețea.

În conformitate cu cele de mai sus, următoarele metode de calcul sunt recomandate pentru rețele în diverse scopuri.

Metodele modurilor caracteristice sunt recomandate pentru calcularea pierderilor în coloana vertebrală și rețelele de tranzit în prezența teleinformațiilor despre sarcinile nodurilor, transmise periodic către centrul de calcul al sistemului de alimentare. Ambele metode - calcule element cu element și moduri caracteristice - se bazează pe calcule operaționale ale pierderilor de putere în rețea sau elementele acesteia.

Metodele caracteristice zilei și numărului de ore ale celor mai mari pierderi pot fi utilizate pentru calcularea pierderilor în rețelele închise de 35 kV și mai mari, sisteme de autoechilibrare și în rețelele deschise de 6-150 kV.

Metodele de încărcare medie sunt aplicabile pentru curbele de sarcină a nodurilor relativ uniforme. Sunt recomandate ca preferate pentru rețelele în buclă deschisă 6-150 kV în prezența datelor privind energia electrică transmise în perioada analizată prin secțiunea de cap a rețelei. Lipsa datelor despre încărcăturile nodurilor de rețea ne face să presupunem omogenitatea acestora.

Toate metodele aplicabile la calculul pierderilor în rețelele de tensiuni mai mari, cu disponibilitatea informațiilor relevante, pot fi utilizate pentru calcularea pierderilor în rețelele de tensiuni mai mici.

2.2 Metode de calcul a pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38-6-10 kV

Rețelele de sisteme de putere 0,38 - 6 - 10 kV se caracterizează prin simplitatea relativă a circuitului fiecărei linii, un număr mare de astfel de linii și fiabilitatea scăzută a informațiilor despre sarcinile transformatoarelor. Acești factori fac inadecvat în această etapă utilizarea unor metode similare celor utilizate în rețelele de tensiuni mai mari și bazate pe disponibilitatea informațiilor despre fiecare element al rețelei pentru calcularea pierderilor de energie electrică în aceste rețele. În acest sens, s-au răspândit metode bazate pe reprezentarea liniilor de 0,38-6-10 kV sub formă de rezistențe echivalente.

Pierderile de sarcină de energie electrică în linie sunt determinate de una dintre cele două formule, în funcție de ce informații despre sarcina secțiunii de cap sunt disponibile - activ W P și reactiv w Q energie transferată în timp T sau sarcină curentă maximă eu max:

, (2.8)

, (2.9)

Unde k fr și k f Q - coeficienții formei graficelor puterii active și reactive;

U ek este tensiunea echivalentă a rețelei, ținând cont de modificarea tensiunii reale atât în ​​timp, cât și de-a lungul liniei.

Dacă diagramele Rși Q nu sunt înregistrate pe secțiunea cap, se recomandă determinarea factorului de formă a graficului conform (2.7).

Tensiunea echivalentă este determinată de formula empirică:

Unde U 1 , U 2 - tensiunea în CPU în modurile celei mai mari și cele mai mici sarcini; k 1 = 0,9 pentru rețele de 0,38-6-10 kV. În acest caz, formula (2.8) ia forma:

, (2.11)

Unde k f 2 se determină conform (2.7), pe baza datelor privind factorul de umplere al graficului de sarcină activă. Datorită discrepanței dintre timpul de măsurare al sarcinii curente și timpul necunoscut al maximului său real, formula (2.9) oferă rezultate subestimate. Eliminarea erorii sistematice se realizeaza prin cresterea valorii obtinute prin (2.9) de 1.37 ori. Formula de calcul ia forma:

. (2.12)

Rezistența echivalentă a liniilor 0,38-6-10 kV cu sarcini necunoscute ale elementelor se determină pe baza ipotezei aceleiași sarcini relative a transformatoarelor. În acest caz, formula de calcul are forma:

, (2.13)

Unde S t i- puterea nominală totală a transformatoarelor de distribuție (RT), care primesc putere de la i-a sectiunea liniilor cu rezistenta R l eu,

P - numărul de secțiuni de linie;

S t j- putere nominală i-a-a rezistență PT R t j ;

t - numărul de RT;

S t. g este puterea totală a RT conectată la linia luată în considerare.

Calcul R ek conform (2.13) implică prelucrarea circuitului fiecărei linii de 0,38-6-10 kV (numerotarea nodurilor, codificarea mărcilor de fire și a capacităților RT etc.). Datorită numărului mare de linii, un astfel de calcul R ek poate fi dificil din cauza costurilor mari cu forța de muncă. În acest caz, dependențele de regresie sunt utilizate pentru a determina R eq, pe baza parametrilor generalizați ai liniei: lungimea totală a secțiunilor de linie, secțiunea firului și lungimea liniei principale, ramificații etc. Pentru utilizare practică, cea mai potrivită dependență este:

, (2.14)

Unde R G - rezistența secțiunii de cap a liniei;

l ma , l m s - lungimea totală a secțiunilor principale (fără secțiunea capului) cu fire de aluminiu, respectiv oțel;

l despre o , l o s - aceleași secțiuni ale liniei aferente ramurilor din magistrală;

F M - secțiunea transversală a firului principal;

A 1 - A 4 - coeficienți tabulari.

În acest sens, este recomandabil să folosiți dependența (2.14) și determinarea ulterioară a pierderilor de energie electrică în linie cu ajutorul acesteia pentru a rezolva două probleme:

determinarea pierderilor totale în k linii ca suma valorilor calculate de (2.11) sau (2.12) pentru fiecare linie (în acest caz, erorile scad cu aproximativ √ k o singura data);

identificarea liniilor cu pierderi crescute (pierderi de pierderi). Astfel de linii includ linii pentru care limita superioară a intervalului de incertitudine a pierderii depășește norma stabilită (de exemplu, 5%).

3. Programe de calcul al pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție

3.1 Necesitatea calculării pierderilor tehnice de energie electrică

În prezent, în multe sisteme energetice rusești, pierderile de rețea sunt în creștere chiar și cu o scădere a consumului de energie. În același timp, cresc atât pierderile absolute, cât și cele relative, care pe alocuri au ajuns deja la 25-30%. Pentru a determina ce proporție din aceste pierderi se datorează cu adevărat componentei tehnice condiționate fizic și ce proporție se datorează celei comerciale, asociată cu contabilitatea nesigură, furt, neajunsuri în sistemul de facturare și colectare a datelor privind aprovizionarea productivă, se este necesar pentru a putea calcula pierderile tehnice.

Pierderi de sarcină de putere activă într-un element de rețea cu rezistență R la tensiune U determinat de formula:

, (3.1)

Unde Pși Q- puterea activă și reactivă transmisă prin element.

În cele mai multe cazuri, valorile Rși Q elementele de pe rețea sunt inițial necunoscute. De regulă, sarcinile din nodurile rețelei (la substații) sunt cunoscute. Scopul calculului electric (calculul regimului staționar - SD) în orice rețea este de a determina valorile Rși Qîn fiecare ramură a rețelei în funcție de valorile lor în noduri. După aceea, determinarea pierderilor totale de putere în rețea este o sarcină simplă de însumare a valorilor determinate de formula (3.1).

Volumul și natura datelor inițiale privind circuitele și sarcinile diferă semnificativ pentru rețelele de diferite clase de tensiune.

Pentru retele 35 kV iar mai sus sunt de obicei valori cunoscute Pși Q noduri de încărcare. Ca rezultat al calculului SD, sunt dezvăluite debite Rși Qîn fiecare element.

Pentru retele 6-10 kV cunoscută, de regulă, doar eliberarea de energie electrică prin secțiunea de cap a alimentatorului, adică. de fapt, sarcina totală a tuturor TS 6-10 / 0,38 kV, inclusiv pierderile în alimentator. Ieșirea de energie poate fi utilizată pentru a determina valori medii Rși Q secțiunea capului alimentatorului. Pentru a calcula valori Rși Qîn fiecare element, este necesar să se facă o ipoteză despre distribuția sarcinii totale între TS. De obicei, singura presupunere posibilă în acest caz este distribuirea sarcinii proporțional cu capacitățile instalate ale stației de transformare. Apoi, folosind un calcul iterativ de jos în sus și de sus în jos, aceste sarcini sunt ajustate astfel încât suma sarcinilor nodale și a pierderilor din rețea să fie egală cu sarcina dată a secțiunii de cap. Astfel, datele lipsă privind încărcările nodale sunt restaurate artificial, iar problema se reduce la primul caz.

În sarcinile descrise, schema și parametrii elementelor de rețea sunt probabil cunoscuți. Diferența dintre calcule este că în prima sarcină, sarcinile nodale sunt considerate a fi inițiale, iar sarcina totală este obținută ca rezultat al calculului, în a doua, sarcina totală este cunoscută, iar sarcinile nodale sunt obținute. ca urmare a calculului.

La calcularea pierderilor în reţele de 0,38 kV cu scheme cunoscute ale acestor rețele, teoretic, se poate folosi același algoritm ca și pentru rețelele de 6 - 10 kV. Cu toate acestea, un număr mare de linii de 0,4 kV, dificultatea introducerii în programe a informațiilor despre circuitele de suport (post-coloană), lipsa datelor fiabile despre sarcinile nodale (încărcările clădirilor) fac un astfel de calcul extrem de dificil și, cel mai important, , nu este clar dacă rafinarea dorită a rezultatelor este realizată în acest caz. În același timp, cantitatea minimă de date privind parametrii generalizați ai acestor rețele (lungimea totală, numărul de linii și secțiuni ale secțiunilor de cap) face posibilă estimarea pierderilor în acestea cu nu mai puțină acuratețe decât într-un element scrupulos. -calcularea elementelor pe baza datelor dubioase privind sarcinile nodale.

3.2 Aplicarea software-ului pentru calcularea pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 - 10 kV

Unul dintre cele mai consumatoare de timp este calculul pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție de 0,38 - 6 - 10 kV, prin urmare, pentru a simplifica astfel de calcule, au fost dezvoltate multe programe bazate pe diferite metode. În munca mea, voi lua în considerare unele dintre ele.

Să se calculeze toate componentele structurii detaliate a pierderilor tehnologice de putere și energie electrică în rețelele electrice, consumul standard de energie electrică pentru nevoile auxiliare ale stației, dezechilibrele reale și admisibile ale energiei electrice la instalațiile electrice, precum și caracteristicile de reglementare ale puterii și pierderi de energie electrică, a fost elaborat un set de programe RAP - 95, format din șapte programe:

RAP - OS, conceput pentru a calcula pierderile tehnice în rețele închise de 110 kV și mai sus;

NP - 1, conceput pentru a calcula coeficienții caracteristicilor standard ale pierderilor tehnice în rețele închise de 110 kV și mai mari pe baza rezultatelor RAP - OS;

RAP - 110, destinat calculului pierderilor tehnice și a caracteristicilor de reglementare ale acestora în rețele radiale 35 - 110 kV;

RAP - 10, destinat calculării pierderilor tehnice și a caracteristicilor lor de reglementare în rețelele de distribuție 0,38-6-10 kV;

ROSP, conceput pentru a calcula pierderile tehnice în echipamentele rețelelor și stațiilor;

RAPU, destinat calculării pierderilor datorate erorilor la contoarele de energie electrică, precum și a dezechilibrelor efective și admisibile ale energiei electrice la instalații;

SP, conceput pentru a calcula indicatorii formularelor de raportare pe baza datelor privind furnizarea de energie electrică în rețeaua de diferite tensiuni și a rezultatelor calculului pentru programele 1-6.

Să ne oprim mai în detaliu la descrierea programului RAP - 10, care efectuează următoarele calcule:

determină structura pierderilor după tensiune, grupe de elemente;

calculează tensiunile în nodurile de alimentare, fluxurile de putere activă și reactivă în ramuri, indicând ponderea acestora în pierderile totale de putere;

alocă alimentatoarele, care sunt centre de pierderi, și calculează multiplicitatea creșterii normelor de pierderi de sarcină și pierderi în gol;

calculează coeficienții caracteristicilor pierderilor tehnice pentru CPU, SRE și PES.

Programul vă permite să calculați pierderile de putere în alimentatoarele de 6-10 kV folosind două metode:

sarcini medii, când factorul de formă al graficului este determinat pe baza factorului de umplere specificat al graficului de sarcină al secțiunii de cap k h sau se ia egal cu cel măsurat conform programului de încărcare al secțiunii de cap. În acest caz, valoarea k h trebuie să corespundă perioadei de facturare (lună sau an);

zile de decontare (orare tipice), unde valoarea specificată k f 2 trebuie să corespundă programului zilei de lucru.

De asemenea, programul implementează două metode de estimare pentru calcularea pierderilor de energie electrică în rețelele de 0,38 kV:

prin lungimea totală și numărul de linii cu secțiuni diferite ale secțiunilor de cap;

prin pierderea maximă de tensiune în linie sau valoarea medie a acesteia într-un grup de linii.

În ambele metode, energia eliberată în linie sau grup de linii, secțiunea secțiunii capului, precum și valoarea factorului de ramificare a liniei, proporția sarcinilor distribuite, ciclul de lucru al graficului și reactivul. factorul de putere este specificat.

Calculul pierderilor poate fi efectuat la nivelul CPU, RES sau PES. La fiecare nivel, tipărirea de ieșire conține structura pierderilor în componentele incluse în acest nivel (la nivel CP - pe alimentatoare, la nivel SRE - după CP, la nivelul PES - după SRE), precum și pierderile totale. si structura lor.

Pentru o formare mai ușoară, mai rapidă și mai vizuală a schemei de calcul, un tip convenabil de prezentare a rezultatelor calculului și toate datele necesare pentru analiza acestor rezultate, a fost dezvoltat programul „Calcul pierderilor tehnice (RTP)” 3.1.

Intrarea în circuit în acest program este mult facilitată și accelerată de un set de cărți de referință editabile. Dacă aveți întrebări în timp ce lucrați cu programul, puteți oricând să apelați la ajutor sau manualul de utilizare pentru ajutor. Interfața programului este convenabilă și simplă, ceea ce reduce costurile forței de muncă pentru pregătirea și calculul rețelei electrice.

Figura 1 prezintă schema de proiectare, a cărei introducere este efectuată pe baza schemei operaționale normale a alimentatorului. Elementele de alimentare sunt noduri și linii. Primul nod de alimentare este întotdeauna un centru de alimentare, un robinet este un punct de conectare pentru două sau mai multe linii, o stație de transformare este un nod cu o stație de transformare, precum și transformatoare de tranziție de 6/10 kV (transformatoare bloc). Există două tipuri de linii: fire - o linie aeriană sau de cablu cu o lungime și o marcă a firului și linii de legătură - o linie fictivă cu lungime zero și fără marcă de fir. Imaginea alimentatorului poate fi mărită sau redusă folosind funcția de zoom, precum și deplasată în jurul ecranului cu bare de defilare sau cu mouse-ul.

Parametrii modelului de proiectare sau proprietățile oricăruia dintre elementele acestuia sunt disponibile pentru vizualizare în orice mod. După ce alimentatorul este calculat, pe lângă informațiile inițiale despre element, rezultatele calculului sunt adăugate la fereastra cu caracteristicile sale.

fig.1. Schema de decontare a rețelei.

Calculul regimului staționar include determinarea curenților și a fluxurilor de putere de-a lungul ramurilor, nivelurile de tensiune în noduri, pierderile de sarcină de putere și electricitate în linii și transformatoare, precum și pierderile în gol în funcție de datele de referință, factorii de sarcină de linii si transformatoare. Datele inițiale pentru calcul sunt curentul măsurat la secțiunea de cap a alimentatorului și tensiunea pe magistrale 0,38 - 6 - 10 kV în zilele de regim, precum și sarcina pe toate sau o parte din posturile de transformare. În plus față de datele inițiale specificate pentru calcul, este furnizat un mod de setare a energiei electrice la secțiunea de cap. Este posibil să se stabilească data decontării.

Concomitent cu calculul pierderilor de putere se efectuează și calculul pierderilor de energie electrică. Rezultatele calculului pentru fiecare alimentator sunt stocate într-un fișier, în care sunt rezumate pe centre de energie, zone de rețea electrică și toate rețelele electrice în general, ceea ce permite o analiză detaliată a rezultatelor.

Rezultatele de calcul detaliate constau din două tabele cu informații detaliate despre parametrii modului și rezultatele calculului pentru ramurile și nodurile de alimentare. Rezultatele detaliate ale calculului pot fi salvate în format text sau în format Excel. Acest lucru vă permite să utilizați capabilitățile bogate ale acestei aplicații Windows pentru raportarea sau analiza rezultatelor.

Programul oferă un mod de editare flexibil care vă permite să introduceți orice modificări necesare în datele sursă, diagramele rețelei electrice: adăugați sau editați un alimentator, numele rețelelor electrice, districtelor, centrelor de alimentare, editați directoare. Când editați un alimentator, puteți modifica locația și proprietățile oricărui element de pe ecran, puteți introduce o linie, puteți înlocui un element, puteți șterge o linie, un transformator, un nod etc.

Programul RTP 3.1 vă permite să lucrați cu mai multe baze de date, pentru aceasta trebuie doar să specificați calea către acestea. Efectuează diverse verificări ale datelor inițiale și ale rezultatelor calculelor (închiderea rețelei, factorii de sarcină ai transformatoarelor, curentul secțiunii capului trebuie să fie mai mare decât curentul total fără sarcină al transformatoarelor instalate etc.)

Ca urmare a comutării comutării în modurile de reparație și post-urgență și o modificare corespunzătoare a configurației circuitului rețelei electrice, pot apărea suprasarcini inacceptabile ale liniilor și transformatoarelor, nivelurile de tensiune la noduri, pierderile excesive de putere și electricitate în rețea. . Pentru a face acest lucru, programul oferă o evaluare a consecințelor regimului comutării operaționale în rețea, precum și verificarea admisibilității modurilor de pierdere de tensiune, pierdere de putere, curent de sarcină și curenți de protecție. Pentru a evalua astfel de moduri, programul oferă posibilitatea comutării secțiunilor individuale ale liniilor de distribuție de la un centru de alimentare la altul, dacă există jumperi de rezervă. Pentru a implementa posibilitatea de comutare între alimentatoarele diferitelor CPU-uri, este necesar să se stabilească conexiuni între acestea.

Toate aceste caracteristici reduc semnificativ timpul de pregătire a informațiilor inițiale. În special, folosind programul, într-o zi lucrătoare, un operator poate introduce informații pentru calcularea pierderilor tehnice pe 30 de linii de distribuție de 6 - 10 kV de complexitate medie.

Programul RTP 3.1 este unul dintre modulele unui sistem integrat pe mai multe niveluri pentru calcularea și analiza pierderilor de energie electrică în rețelele electrice ale AO-Energo, în care rezultatele calculelor pentru acest TES sunt rezumate cu rezultatele calculului pentru alte TES-uri și pentru sistemul energetic în ansamblu.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra calculului pierderilor de energie electrică prin programul RTP 3.1 în capitolul al cincilea.

4. Reglarea pierderilor de energie electrică

Înainte de a da conceptul de normă de pierderi de energie electrică, este necesar să lămurim însuși termenul de „normă”, dat de dicționarele enciclopedice.

Standardele sunt înțelese ca fiind valorile estimate ale costurilor resurselor materiale utilizate în planificarea și gestionarea activităților economice ale întreprinderilor. Reglementările trebuie să fie bazate științific, progresive și dinamice, de ex. să fie revizuite sistematic pe măsură ce au loc schimbări organizatorice și tehnice în producție.

Deși cele de mai sus sunt date în dicționarele de resurse materiale în sens larg, reflectă pe deplin cerințele pentru raționalizarea pierderilor de energie electrică.

4.1 Conceptul de standard de pierdere. Metode de stabilire a standardelor în practică

Raționalizarea este o procedură de stabilire pentru perioada de timp considerată a unui nivel acceptabil (normal) al pierderilor conform criteriilor economice ( rata pierderilor), a căror valoare se determină pe baza calculelor de pierdere, analizând posibilitatea reducerii fiecărei componente a structurii lor efective în perioada de planificare.

În conformitate cu norma de raportare a pierderilor, este necesar să se înțeleagă suma normelor celor patru componente ale structurii pierderilor, fiecare dintre acestea având o natură independentă și, ca urmare, necesită o abordare individuală pentru determinarea acceptabilului (normal) a acesteia. nivel pentru perioada analizată. Standardul pentru fiecare componentă trebuie determinat pe baza calculării nivelului său real și analizării posibilităților de realizare a rezervelor identificate pentru reducerea acestuia.

Dacă scadem din pierderile reale actuale toate rezervele disponibile pentru reducerea lor totală, rezultatul poate fi numit pierderi optime sub sarcinile existente ale rețelei și prețurile echipamentelor existente. Nivelul pierderilor optime variază de la an la an, pe măsură ce încărcările rețelei și prețurile echipamentelor se modifică. Dacă standardul de pierdere este determinat în funcție de sarcinile rețelei potențiale (pentru anul de facturare), ținând cont de efectul implementării tuturor măsurilor justificate din punct de vedere economic, acesta poate fi numit standard de perspectivă. În legătură cu rafinarea treptată a datelor, standardul prospectiv trebuie, de asemenea, actualizat periodic.

Este evident că este necesară o anumită perioadă de timp pentru implementarea tuturor măsurilor justificate din punct de vedere economic. Prin urmare, atunci când se stabilește standardul de pierdere pentru anul următor, ar trebui să se țină cont de efectul acelor măsuri care pot fi efectiv realizate în această perioadă. Acest standard este numit standardul actual.

Standardul de pierdere este determinat pentru valori specifice ale sarcinilor de rețea. Înainte de perioada de planificare, aceste sarcini sunt determinate din calculele de prognoză. Prin urmare, pentru anul analizat, se pot distinge două valori ale unui astfel de standard:

previzibil ( determinat de sarcinile prognozate);

actual (determinat la sfârşitul perioadei în funcţie de încărcăturile finalizate).

În ceea ce privește standardul de pierderi inclus în tarif, valoarea sa estimată este întotdeauna utilizată aici. Valoarea reală a standardului este recomandabil să fie utilizată atunci când se analizează problemele de bonusuri pentru personal. Odată cu o schimbare semnificativă a schemelor și modurilor de funcționare a rețelelor în perioada de raportare, pierderile pot să scadă semnificativ (în care nu există meritul personalului) sau să crească. Refuzul de a ajusta standardul este nedrept în ambele cazuri.

Pentru stabilirea standardelor în practică, se folosesc trei metode: analitică și de calcul, producție pilot și raportare și statistică.

Metodă analitică și de calcul cel mai progresist şi fundamentat ştiinţific. Se bazează pe o combinație de calcule tehnice și economice stricte cu o analiză a condițiilor de producție și a rezervelor pentru economisirea costurilor materialelor.

Metoda de producție pilot este utilizat atunci când este imposibil să se efectueze calcule tehnice și economice riguroase din anumite motive (lipsa sau complexitatea metodelor pentru astfel de calcule, dificultăți în obținerea datelor inițiale obiective etc.). Standardele sunt obținute pe baza unor teste.

Metoda de raportare și statistică cel mai putin justificat. Normele pentru următoarea perioadă de planificare se stabilesc în funcție de raportarea și datele statistice privind consumul de materiale pentru perioada trecută.

Raționalizarea consumului de energie electrică pentru nevoile proprii ale stației se realizează în scopul controlului și planificării acesteia, precum și pentru identificarea locurilor de consum irațional. Ratele de consum sunt exprimate în mii de kilowați-oră pe an per echipament sau per substație. Valorile numerice ale normelor depind de condițiile climatice.

Datorită diferențelor semnificative în structura rețelelor și în lungimea acestora, standardul de pierdere pentru fiecare organizație furnizoare de energie este o valoare individuală determinată pe baza schemelor și modurilor de funcționare a rețelelor electrice și a caracteristicilor contabilizării furnizării și producției. de electricitate.

Datorită faptului că tarifele sunt stabilite diferit pentru trei categorii de consumatori care primesc energie din rețele cu o tensiune de 110 kV și peste, 35-6 kV și 0,38 kV, standardul general de pierdere ar trebui împărțit în trei componente. Această împărțire trebuie făcută ținând cont de gradul de utilizare de către fiecare categorie de consumatori a rețelelor de diferite clase de tensiune.

Pierderile comerciale admisibile temporar incluse în tarif sunt distribuite uniform între toate categoriile de consumatori, întrucât pierderile comerciale, care sunt în mare parte furturi de energie, nu pot fi considerate o problemă, a căror plată ar trebui suportată doar de consumatorii alimentați cu rețele de 0,38 kV. .

Dintre cele patru componente ale pierderilor, cea mai dificil de prezentat într-o formă care să fie pe înțelesul autorităților de reglementare este pierderi tehnice(în special componenta lor de sarcină), întrucât reprezintă suma pierderilor în sute și mii de elemente, pentru calculul cărora este necesar să aveți cunoștințe electrice. Ieșirea este utilizarea caracteristicilor normative ale pierderilor tehnice, care sunt dependența pierderilor de factori reflectați în raportarea oficială.

4.2 Specificații pierderi

Caracteristicile pierderilor de energie electrică - dependența pierderilor de energie electrică de factorii reflectați în raportarea oficială.

Caracteristica de reglementare a pierderilor de energie electrică - dependența nivelului acceptabil al pierderilor de energie electrică (ținând cont de efectul IMM-urilor, a cărui implementare este convenită cu organizația care aprobă standardul de pierdere) de factorii reflectați în raportarea oficială.

Parametrii caracteristicii de reglementare sunt destul de stabili și, prin urmare, odată calculați, conveniți și aprobati, pot fi utilizați pentru o perioadă lungă de timp - atâta timp cât nu există modificări semnificative în schemele de rețea. Cu nivelul actual, foarte scăzut de construcție a rețelei, caracteristicile normative calculate pentru schemele de rețea existente pot fi utilizate timp de 5-7 ani. În același timp, eroarea în reflectarea pierderilor de către aceștia nu depășește 6-8%. În cazul punerii în funcțiune sau scoaterii din funcțiune a elementelor esențiale ale rețelelor electrice în această perioadă, astfel de caracteristici oferă valori de bază fiabile ale pierderilor, în raport cu care poate fi evaluat impactul modificărilor schemei asupra pierderilor.

Pentru o rețea radială, pierderile de sarcină ale energiei electrice sunt exprimate prin formula:

, (4.1)

Unde W- furnizarea de energie electrică a rețelei pentru perioada respectivă T ;

tg φ - factor de putere reactivă;

R eq - rezistența rețelei echivalentă;

U- tensiune medie de operare.

Datorită faptului că rezistența rețelei echivalente, tensiunea, precum și factorii de putere reactivă și forma graficului se modifică în limite relativ înguste, acestea pot fi „colectate” într-un singur coeficient DAR, al cărui calcul pentru o anumită rețea trebuie efectuat o dată:

. (4.2)

În acest caz (4.1) devine caracteristica de pierdere a sarcinii electricitate:

. (4.3)

În prezența caracteristicii (4.3), pierderi de sarcină pentru orice perioadă T determinată pe baza unei singure valori inițiale - furnizarea de energie electrică a rețelei.

Caracteristică de pierdere fără sarcină se pare ca:

Valoarea coeficientului Cu determinată pe baza pierderilor de putere în relansare calculate ținând cont de tensiunile reale de pe echipament - Δ W x conform formulei (4.4) sau pe baza pierderilor de putere în gol ΔР X.

Cote DARși Cu caracteristicile pierderilor totale în P liniile radiale 35, 6-10 sau 0,38 kV sunt determinate de formulele:

; (4.5)

Unde DAR iși Cu i- valorile coeficienților pentru liniile incluse în rețea;

Wi- furnizarea de energie electrică către i-a linie;

W - la fel, în toate rândurile în general.

Subestimarea relativă a energiei electrice ∆W depinde de volumul energiei furnizate - cu cât volumul este mai mic, cu atât sarcina curentă a TC este mai mică și eroarea negativă este mai mare. Determinarea valorilor medii de subestimare se efectuează pentru fiecare lună a anului, iar în caracteristica standard a pierderilor lunare acestea sunt reflectate de un sumar individual pentru fiecare lună, iar în caracteristica pierderilor anuale - prin valoarea totală. .

În același mod, ele se reflectă în caracteristicile de reglementare pierderile climatice, precum și consumul de energie electrică pentru nevoile proprii ale substațiilor W nc , dependentă puternic de luna anului.

Caracteristica normativă a pierderilor într-o rețea radială are forma:

unde ∆ W m - suma celor patru componente descrise mai sus:

Δ W m = ∆ W y + Δ W miez +Δ W de la + Δ W PS. (4,8)

Caracteristica normativă a pierderilor de energie electrică în rețelele instalației, pe soldul cărora există rețele de distribuție cu tensiunea de 6-10 și 0,38 kV, are forma, milioane kWh:

Unde V 6-10 - alimentare cu energie electrică în rețeaua de 6-10 kV, mln. L 0,38 - la fel, in retea 0,38 kV; A 6-10și A 0,38 - coeficienți caracteristici. Valoarea Δ W m pentru aceste întreprinderi include, de regulă, doar primul și al patrulea termen din formula (4.8). În lipsa contorării energiei electrice pe partea de 0,38 kV a transformatoarelor de distribuție 6-10 / 0,38 kV, valoarea W 0,38 determinată prin scăderea din valoare V 6-10 furnizarea de energie electrică a consumatorilor direct din rețeaua de 6-10 kV și pierderile din aceasta, determinate prin formula (4.8) cu al doilea termen exclus.

4.3 Procedura de calcul a standardelor pentru pierderile de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 - 10 kV

În prezent, pentru calcularea standardelor pentru pierderile de energie electrică în rețelele de distribuție ale SRE și PES JSC „Smolenskenergo” sunt utilizate metode de circuit folosind diverse programe software. Dar în condițiile incompletității și fiabilității scăzute a informațiilor inițiale despre parametrii de regim ai rețelei, utilizarea acestor metode duce la erori semnificative de calcul cu costuri de muncă suficient de mari pentru personalul RES și TES pentru implementarea lor. Pentru calcularea și reglementarea tarifelor la energie electrică, Comisia Federală pentru Energie (FEC) a aprobat standardele pentru consumul tehnologic de energie electrică pentru transportul acesteia, i.e. standarde de pierdere de putere. Pierderile de energie electrică se recomandă a fi calculate conform standardelor agregate pentru rețelele electrice ale sistemelor de energie folosind valorile parametrilor generalizați (lungimea totală a liniilor electrice, puterea totală a transformatoarelor de putere) și alimentarea cu energie electrică a rețelei. O astfel de evaluare a pierderilor de energie electrică, în special pentru multe rețele ramificate de 0,38 - 6 - 10 kV, face posibilă cu o mare probabilitate identificarea subdiviziunilor sistemului de energie (SRE și PES) cu pierderi crescute, corectarea valorilor pierderilor. calculat prin metode de circuite și reduce costurile forței de muncă pentru calcularea pierderilor de energie electrică. Următoarele expresii sunt utilizate pentru a calcula standardele anuale de pierdere de energie electrică pentru rețelele AO-energo:

unde ∆ W per - pierderi variabile tehnologice de energie electrică (standard de pierdere) pe an în rețelele de distribuție 0,38 - 6 - 10 kV, kWh;

Δ W HH, Δ W SN - pierderi variabile în rețelele de joasă (JT) și medie (MT) tensiune, kWh;

Δω 0 LV - pierderi de putere specifice în rețelele de joasă tensiune, mii kWh/km;

Δω 0 SN - pierderi specifice de energie electrică în rețelele de medie tensiune, % din alimentarea cu energie electrică;

W UTS - alimentarea cu energie electrica in reteaua de medie tensiune, kWh;

V CH - factor de corecție, rel. unități;

ΔW p - pierderi conditionat constante de energie electrica, kW∙h;

Δ R n - pierderile de putere specifice condițional constante ale rețelei de medie tensiune, kW / MVA;

S TΣ - puterea nominală totală a transformatoarelor 6 - 10 kV, MVA.

Pentru JSC „Smolenskenergo” FEC, sunt stabilite următoarele valori ale indicatorilor standard specifici incluși la (4.10) și (4.11):

; ;

; .

5. Un exemplu de calcul al pierderilor de energie electrică în rețelele de distribuție 10 kV

Pentru un exemplu de calcul al pierderilor de energie electrică într-o rețea de distribuție de 10 kV, să alegem o linie reală care se extinde de la stația Kapyrevshchina (Fig. 5.1).

fig.5.1. Schema de calcul a retelei de distributie 10 kV.

Date inițiale:

Tensiune nominală U H = 10 kV;

factor de putere tgφ = 0,62;

lungimea totală a liniei L= 12,980 km;

puterea totală a transformatoarelor SΣT = 423 kVA;

numărul de ore de vârf T max = 5100 h/an;

factor de formă a curbei de sarcină k f = 1,15.


Unele rezultate ale calculelor sunt prezentate în Tabelul 5.1.

Tabelul 3.1

Rezultatele calculului programului RTP 3.1
Tensiunea centrală de putere: 10.000 kV
curent secțiune cap: 6.170 A
Coef. capacitatea secțiunii capului: 0,850
Parametrii de alimentare R, kW Q, kvar
Puterea secțiunii capului 90,837 56,296
Consum total 88,385 44,365
Pierderi totale de linie 0,549 0, 203
Pierderi totale la transformatoarele din cupru 0,440 1,042
Pierderi totale în oțelul transformatoarelor 1,464 10,690
Pierderi totale la transformatoare 1,905 11,732
Pierderi totale în alimentator 2,454 11,935
Opțiuni de schemă Total inclus in balanta
Număr de noduri: 120 8
Numar de transformatoare: 71 4 4
Putere totală, transformator, kVA 15429,0 423,0 423,0
Numar de linii: 110 7 7
Lungimea totală a liniilor, km 157,775 12,980 12,980
Informații despre nod
Numărul nodului Putere Uv, kV Un, kV pH, kW Qn, kvar În, A Pierdere de putere 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

Tabelul 3.2

Informații de linie
Început de linie Sfârșit de linie Marca firului Lungimea liniei, km Rezistență activă, Ohm Rezistență reactivă, Ohm curent, A R, kW Q, kvar Pierdere de putere Kz. linii,%
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

Programul RTP 3.1 calculează, de asemenea, următorii indicatori:

pierderi de energie electrică în liniile electrice:

(sau 18,2% din pierderile totale de energie electrică);

pierderi de energie electrică în înfășurările transformatorului (pierderi variabile condiționat):

(14,6%);

pierderi de energie electrică în oțelul transformatoarelor (condițional constante): (67,2%);

(sau 2,4% din totalul furnizării de energie electrică).

hai sa ne intrebam k ZTP1 = 0,5 și calculați pierderea de putere:

pierderi de linie:

, ceea ce reprezintă 39,2% din totalul pierderilor și 1,1% din totalul furnizării de energie electrică;

Ceea ce reprezintă 31,4% din totalul pierderilor și 0,9% din totalul furnizării de energie electrică;

Ceea ce reprezintă 29,4% din totalul pierderilor și 0,8% din totalul furnizării de energie electrică;

pierderi totale de putere:

Adică 2,8% din totalul furnizării de energie electrică.

Sa intrebam k ZTP2 = 0,8 și repetați calculul pierderilor de energie electrică similar articolului 1. Primim:

pierderi de linie:

Ceea ce reprezintă 47,8% din totalul pierderilor și 1,7% din totalul furnizării de energie electrică;

pierderi în înfășurările transformatorului:

Ceea ce reprezintă 38,2% din totalul pierderilor și 1,4% din totalul furnizării de energie electrică;

pierderi în oțelul transformatoarelor:

Ceea ce reprezintă 13,9% din totalul pierderilor și 0,5% din totalul furnizării de energie electrică;

pierderi totale:

Adică 3,6% din totalul furnizării de energie electrică.

Să calculăm standardele de pierdere de putere pentru această rețea de distribuție folosind formulele (4.10) și (4.11):

norma pierderilor variabile tehnologice:

standard de pierderi condițional constante:

Analiza calculelor pierderilor de energie electrică și a standardelor acestora ne permite să tragem următoarele concluzii principale:

cu o creștere a k 3F de la 0,5 la 0,8 se observă o creștere a valorii absolute a pierderilor totale de energie electrică, ceea ce corespunde unei creșteri a puterii secțiunii de cap proporțional cu k 3F. Dar, în același timp, creșterea pierderilor totale în raport cu furnizarea de energie electrică este:

pentru k ZTP1 = 0,5 - 2,8% și

pentru k ZTP2 = 0,8 - 3,6%,

inclusiv ponderea pierderilor variabile condiționat în primul caz este de 2%, iar în al doilea - 3,1%, în timp ce ponderea pierderilor constante condiționat în primul caz este de 0,8%, iar în al doilea - 0,5%. Astfel, observăm o creștere a pierderilor variabile condiționat odată cu creșterea sarcinii pe secțiunea de cap, în timp ce pierderile constante constante rămân neschimbate și iau mai puțină greutate cu creșterea sarcinii pe linie.

Ca urmare, creșterea relativă a pierderilor de energie electrică s-a ridicat la doar 1,2% cu o creștere semnificativă a puterii secțiunii de cap. Acest fapt indică o utilizare mai rațională a acestei rețele de distribuție.

Calculul standardelor de pierdere de energie electrică arată că atât pentru k ZTP1 cât și pentru k ZTP2 sunt respectate standardele de pierdere. Astfel, cea mai eficientă este utilizarea acestei rețele de distribuție cu k ZTP2 = 0,8. În acest caz, echipamentul va fi folosit mai economic.

Concluzie

Pe baza rezultatelor acestei lucrări de licență, se pot trage următoarele concluzii principale:

energia electrică transmisă prin rețelele electrice consumă o parte din ea însăși pentru deplasarea sa. O parte din energia electrică generată este cheltuită în rețelele electrice pentru a crea câmpuri electrice și magnetice și reprezintă o cheltuială tehnologică necesară pentru transmiterea acesteia. Pentru a identifica centrele de pierderi maxime, precum și pentru a lua măsurile necesare pentru reducerea acestora, este necesară analizarea componentelor structurale ale pierderilor de energie electrică. În prezent, pierderile tehnice sunt de cea mai mare importanță, deoarece ele stau la baza calculării standardelor planificate pentru pierderile de energie electrică.

În funcție de caracterul complet al informațiilor despre încărcările elementelor de rețea, se pot utiliza diferite metode pentru a calcula pierderile de putere. De asemenea, utilizarea unei anumite metode este asociată cu o caracteristică a rețelei calculate. Astfel, având în vedere simplitatea circuitelor de linii de rețea de 0,38 - 6 - 10 kV, un număr mare de astfel de linii și fiabilitatea scăzută a informațiilor despre sarcinile transformatoarelor, în aceste rețele, metode bazate pe reprezentarea liniilor sub forma de rezistențe echivalente sunt utilizate pentru a calcula pierderile. Utilizarea unor astfel de metode este recomandabilă la determinarea pierderilor totale în toate liniile sau în fiecare, precum și pentru determinarea centrelor de pierderi.

Procesul de calcul al pierderilor de energie electrică este destul de laborios. Pentru a facilita astfel de calcule, există diverse programe care au o interfață simplă și convenabilă și vă permit să faceți calculele necesare mult mai rapid.

Unul dintre cele mai convenabile este programul de calcul al pierderilor tehnice RTP 3.1, care, datorită capacităților sale, reduce semnificativ timpul de pregătire a informațiilor inițiale și, prin urmare, calculul este efectuat la cel mai mic cost.

Pentru stabilirea în perioada de timp considerată a unui nivel acceptabil al pierderilor după criterii economice, precum și stabilirea tarifelor la energia electrică se aplică raționalizarea pierderilor de energie electrică. Având în vedere diferențele semnificative în structura rețelelor, în lungimea acestora, standardul de pierdere pentru fiecare organizație furnizoare de energie este o valoare individuală determinată pe baza schemelor și modurilor de funcționare a rețelelor electrice și a caracteristicilor contabilizării alimentării și ieșirii. de electricitate.

Mai mult, se recomandă calcularea pierderilor de energie electrică conform standardelor folosind valorile parametrilor generalizați (lungimea totală a liniei de transport, puterea totală a transformatoarelor de putere) și alimentarea cu energie electrică a rețelei. O astfel de estimare a pierderilor, mai ales pentru multe rețele ramificate de 0,38 - 6 - 10 kV, poate reduce semnificativ costurile cu forța de muncă pentru calcule.

Un exemplu de calcul al pierderilor de energie electrică într-o rețea de distribuție de 10 kV a arătat că cea mai eficientă este utilizarea rețelelor cu o sarcină suficient de mare (k ZTP = 0,8). În același timp, se constată o ușoară creștere relativă a pierderilor variabile condiționat în ponderea furnizării de energie electrică și o scădere a pierderilor constant constante. Astfel, pierderile totale cresc ușor, iar echipamentul este folosit mai rațional.

Bibliografie

1. Zhelezko Yu.S. Calculul, analiza si reglarea pierderilor de energie electrica in retelele electrice. - M.: NU ENAS, 2002. - 280s.

2. Zhelezko Yu.S. Alegerea măsurilor pentru reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice: un ghid pentru calcule practice. - M.: Energoatomizdat, 1989. - 176s.

3. Budzko I.A., Levin M.S. Alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor și așezărilor agricole. - M.: Agropromizdat, 1985. - 320s.

4. Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S., Kazantsev V.N. Pierderi de energie electrică în rețelele electrice ale sistemelor de alimentare. - M.: Energoatomizdat, 1983. - 368s.

5. Vorotnitsky V.E., Zaslonov S.V., Kalinkina M.A. Programul de calcul al pierderilor tehnice de putere și energie electrică în rețelele de distribuție 6 - 10 kV. - Centrale electrice, 1999, Nr. 8, p. 38-42.

6. Zhelezko Yu.S. Principii de raționalizare a pierderilor de energie electrică în rețelele electrice și software de calcul. - Centrale electrice, 2001, Nr. 9, p. 33-38.

7. Zhelezko Yu.S. Estimarea pierderilor de energie electrică cauzate de erori de măsurare instrumentală. - Centrale electrice, 2001, nr. 8, p. 19-24.

8. Galanov V.P., Galanov V.V. Influența calității energiei asupra nivelului pierderilor acesteia în rețele. - Centrale electrice, 2001, Nr. 5, p. 54-63.

9. Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T., Apryatkin V.N. Calculul, reglarea și reducerea pierderilor de energie electrică în rețelele electrice urbane. - Centrale electrice, 2000, Nr. 5, p. 9-13.

10. Ovchinnikov A. Pierderi de energie electrică în rețelele de distribuție 0,38 - 6 (10) kV. - News of Electrical Engineering, 2003, Nr. 1, pp. 15-17.

Pierderile de energie electrică în rețelele electrice se întâmplă destul de des și există motive pentru aceasta. Pierderile în rețelele de energie electrică sunt diferențele dintre energia electrică transmisă pe liniile electrice către energia contabilizată, consumată a consumatorului. Luați în considerare care sunt măsurile pentru a reduce pierderile.

Pierderea de putere în linia electrică: distanța de la centrala electrică

Contabilitatea și plata tuturor tipurilor de pierderi este reglementată de lege. Atunci când energia este transportată pe distanțe mari de la producător la consumator, o parte din energie electrică se pierde. Acest lucru se întâmplă din diverse motive, dintre care unul este nivelul de tensiune pe care îl consumă un consumator obișnuit (220 sau 380 V). Dacă o astfel de energie electrică este transportată direct de la generatoarele stațiilor, atunci este necesar să se instaleze rețele electrice cu un diametru al firului electric care să asigure tuturor curentul electric necesar. Firele electrice vor avea o secțiune transversală foarte mare.

Nu vor putea fi amplasate pe liniile electrice, din cauza gravitației de neconceput, așezarea în pământ pe distanțe mari va fi foarte costisitoare.

Pentru a elimina acest factor, liniile de transmisie a energiei electrice de înaltă tensiune sunt utilizate în rețelele de energie. Transmițând energie cu o astfel de tensiune electrică, se irosește și de multe ori din cauza contactului de calitate proastă a conductorilor electrici, care le măresc rezistența de la an la an. Pierderile cresc odata cu cresterea umiditatii aerului - creste curentul de scurgere pe izolatoare si pe coroana. Pierderile în cabluri cresc, de asemenea, odată cu reducerea parametrilor de izolație a firelor electrice. Trimis de furnizorul de energie electrică către organizația de furnizare.

În consecință, ar trebui să aducă parametrii în indicatorii necesari la transmitere:

  1. Convertiți produsul care a fost primit într-o tensiune electrică de 6-10 kV.
  2. Distribuiți cablurile la punctele de recepție.
  3. Apoi re-conversia la tensiunea electrică în firele de 0,4 kV.

Din nou, pierderi, transformare în timpul funcționării transformatoarelor electrice 6-10 kV și 0,4 kV. Un consumator obișnuit este alimentat cu energie la tensiunea necesară - 380-220 V. Transformatoarele au propria lor eficiență și sunt calculate pentru o anumită sarcină. Dacă exagerați cu puterea, sau invers, dacă este mai mică decât cea calculată, pierderile în rețelele de energie vor crește, indiferent de dorințele furnizorului.

Un alt punct este discrepanța dintre puterea transformatorului, care transformă 6-10 kV la 220 V. Dacă consumatorii iau mai multă energie decât puterea indicată în pașaportul transformatorului, acesta fie se defectează, fie nu poate furniza parametrii de ieșire necesari. Ca urmare a scăderii tensiunii electrice a rețelei electrice, aparatele electrice funcționează cu încălcarea regimului de pașapoarte și, prin urmare, consumul crește.

Ceea ce determină pierderea de tensiune în fire

Consumatorul și-a luat 220 sau 380 V la contorul de energie electrică. Acum energia care se va pierde poate fi transferată consumatorului final.

Este format din:

  1. Pierderi la încălzirea firelor electrice la creșterea consumului din cauza calculelor.
  2. Contact electric slab în aparatele electrice care comută sursa de alimentare.
  3. Caracterul capacitiv și inductiv al sarcinii electrice.

De asemenea, este inclusă utilizarea corpurilor de iluminat vechi, a echipamentelor frigorifice și a altor dispozitive tehnice învechite.

Măsuri cuprinzătoare pentru reducerea pierderilor de energie electrică

Luați în considerare măsuri de reducere a pierderilor de energie electrică în cabană și bloc.


Necesar:

  1. Pentru a lupta, este necesar să folosiți conductori electrici corespunzători sarcinii. Astăzi, în rețelele electrice, este necesar să se monitorizeze conformitatea parametrilor firelor electrice și puterea care este consumată. Într-o situație în care este imposibil să ajustați acești parametri și să îi introduceți la valori normale, va trebui să suportați faptul că energia electrică este irosită la încălzirea conductorilor, astfel încât parametrii de izolare a acestora se modifică și riscul de incendiu în încăpere crește. .
  2. Contact electric slab: în întrerupătoare, aceasta este utilizarea de modele inovatoare cu contacte electrice bune non-oxidante. Orice oxid crește rezistența. La început - aceeași tehnică. Întrerupătoare - sistem pornit/oprit ar trebui să folosească un metal care este rezistent la umiditate și rezistent la temperaturi ridicate. Contactul depinde de presarea calitativă a stâlpului spre plus.
  3. sarcina reactiva. Toate aparatele electrice care nu sunt becuri cu incandescență, sobele electrice de stil vechi, au o componentă reactivă a consumului de energie. Orice inductanță, atunci când i se aplică curent, rezistă fluxului de energie prin ea datorită inducției magnetice în curs de dezvoltare. După o anumită perioadă, un astfel de fenomen precum inducția magnetică, care nu a permis curentului să curgă, îl ajută să curgă și adaugă o parte din electricitate rețelei electrice, ceea ce este dăunător rețelei electrice generale. Se dezvoltă un proces special, care se numește curenți electrici turbionari, aceștia distorsionează norma de citire a contorului și fac modificări negative în parametrii energiei furnizate. Același lucru se întâmplă cu sarcinile electrice capacitive. Curenții strica parametrii energiei furnizate consumatorului. Lupta constă în utilizarea compensatoarelor moderne, în funcție de parametrii sarcinii electrice.
  4. Utilizarea sistemelor de iluminat vechi (lămpi cu incandescență). Eficiența lor are maximum 3-5%. Restul de 95% este cheltuit pentru încălzirea filamentului și, ca urmare, pentru încălzirea mediului și radiații pe care o persoană nu le percepe. Prin urmare, nu este rațional să se îmbunătățească aici. Au apărut și alte tipuri de surse de lumină - becuri fluorescente, LED-uri, care au devenit activ utilizate astăzi. Eficiența lămpilor fluorescente ajunge la 7%, iar pentru LED-uri procentul este aproape de 20. Utilizarea LED-urilor vă permite să economisiți chiar acum și în timpul funcționării datorită durabilității - compensarea costurilor de până la 50.000 de ore.

De asemenea, este imposibil să nu spuneți că puteți reduce pierderea de energie electrică în casă prin instalarea unui stabilizator de tensiune. Potrivit primăriei, îl găsiți în firme specializate.

Cum se calculează pierderile de energie electrică: condiții

Cel mai simplu mod de a calcula pierderile în rețeaua electrică, unde este utilizat un singur tip de fir electric cu o secțiune transversală, de exemplu, dacă sunt instalate acasă doar cabluri electrice din aluminiu cu o secțiune transversală de 35 mm. În viață, sistemele cu un singur tip de cablu electric nu se găsesc aproape niciodată, de obicei se folosesc fire electrice diferite pentru alimentarea clădirilor și structurilor. Într-o astfel de situație, pentru a obține rezultate precise, este necesar să se calculeze separat pentru secțiuni și linii individuale ale sistemului electric cu o varietate de cabluri electrice.

Pierderile din rețeaua electrică la transformator și înainte de aceasta nu sunt de obicei luate în considerare, deoarece aparatele electrice individuale pentru măsurarea energiei electrice consumate sunt plasate în circuitul electric după un astfel de echipament special.

Important:

  1. Calculul pierderilor de energie într-un transformator se realizează pe baza documentelor tehnice ale unui astfel de dispozitiv, unde vor fi indicați toți parametrii de care aveți nevoie.
  2. Trebuie spus că orice calcul este efectuat pentru a determina magnitudinea pierderii maxime în timpul transferului de curent.
  3. La efectuarea calculelor trebuie avut în vedere faptul că alimentarea cu energie a unui depozit, fabrică sau altă unitate este suficientă pentru a asigura toți consumatorii de energie conectați la acesta, adică sistemul poate funcționa fără supratensiune chiar și la sarcină maximă, la fiecare facilitate inclusă.

Cantitatea de energie electrică alocată se regăsește în contractul încheiat cu furnizorul de energie. Valoarea pierderilor depinde întotdeauna de puterea rețelei, de consumul acesteia prin olar. Cu cât mai multă energie electrică consumată de obiecte, cu atât sunt mai mari pierderile.

Pierderi tehnice de energie electrică în rețele

Pierderile tehnice de energie - pierderile care sunt cauzate de procesele fizice de transport, distribuție și transformare a energiei electrice, sunt identificate prin calcule. Formula prin care se efectuează calculul: P=I*U.


  1. Puterea este egală cu curentul înmulțit cu tensiunea.
  2. Prin creșterea tensiunii în timpul transmiterii energiei în rețelele de energie, este posibil să se reducă curentul de mai multe ori, ceea ce va face posibil să se descurce cu fire electrice cu o secțiune transversală mult mai mică.
  3. Capcana este că există pierderi la transformator pe care cineva trebuie să le compenseze.

Pierderile tehnologice se împart în condițional constante și variabile (în funcție de sarcina electrică).

Ce este pierderea de putere comercială

Pierderile de energie comercială sunt pierderi electrice, care sunt definite ca diferența dintre pierderile absolute și cele tehnologice.

Trebuie să știu:

  1. În mod ideal, pierderile comerciale de energie în rețeaua de energie ar trebui să fie zero.
  2. Este evident, însă, că în realitate alimentarea rețelei electrice, alimentarea utilă și pierderile tehnice sunt determinate cu erori.
  3. De fapt, diferențele lor sunt elementele structurale ale pierderilor de putere comerciale.

Acestea ar trebui reduse pe cât posibil la valoarea minimă prin implementarea anumitor măsuri. Dacă acest lucru nu este posibil, este necesar să se modifice citirile contorului, acestea compensând erorile sistematice în măsurătorile energiei electrice.

Posibile pierderi de energie electrică în rețelele electrice (video)

Pierderile de energie electrică în rețeaua electrică duc la costuri suplimentare. Prin urmare, este important să le controlăm.