Para comprender qué constituye una pérdida de electricidad en las redes eléctricas, debe comprender el sistema de suministro de energía en sí. Consiste en una serie de elementos estructurales, cada uno de los cuales, bajo ciertas condiciones, contribuye a los costos no productivos. Además, pueden estar asociados a la necesidad de cubrir sus propias necesidades de equipos auxiliares de subestaciones. De esto se deduce que es prácticamente imposible prescindir de pérdidas en los circuitos eléctricos.
Tipos y estructura
Desde el punto de vista del ahorro energético, las pérdidas en las redes eléctricas son la diferencia entre el volumen de electricidad suministrado por el proveedor y la energía que realmente recibe el consumidor. Para estandarizar y calcular su valor real se adoptó la siguiente clasificación:
- pérdidas de carácter tecnológico;
- costos operativos (comerciales);
- gastos generales reales.
Las pérdidas técnicas se deben a las peculiaridades del tendido de las líneas de suministro de energía, así como a la disipación de energía en los contactos. Esto también incluye la selección de parte de la energía eléctrica suministrada para las necesidades de equipos auxiliares. El componente tecnológico incluye los costos en los circuitos de carga y el componente climático.
El segundo factor, el comercial, suele estar asociado a razones tan irrecuperables como el error de los instrumentos que miden los parámetros controlados. También tiene en cuenta una serie de matices relacionados con lecturas de consumo erróneas y robo de energía.
Los estudios realizados demuestran de manera convincente que el nivel máximo de costos recae en la transmisión de energía por líneas de transmisión de alta tensión (hasta el 64 por ciento).
La mayoría de ellos son gastos por ionización del aire por descarga coronaria (17%). Las pérdidas reales se denominan pérdidas, que se determinaron desde el principio: la diferencia entre el producto liberado y su volumen consumido. Con su cálculo simplificado, a veces los dos componentes descritos simplemente se suman. Sin embargo, en la práctica, la técnica para calcular este indicador resulta ser algo diferente. Para determinarlo, se utiliza una metodología probada en el tiempo para calcular las pérdidas en los cables, teniendo en cuenta todos los demás componentes.
Su valor real de acuerdo con una fórmula especial es igual al flujo de energía en la red menos los siguientes componentes:
- el volumen recibido por un consumidor privado;
- fluye a otras ramas del sistema eléctrico;
- propias necesidades tecnológicas.
Luego, el resultado se divide por la cantidad de electricidad que ingresa a la red menos el consumo en cargas donde no hay pérdidas, menos los flujos y las necesidades auxiliares. En la etapa final de la operación de liquidación, la cifra final se multiplica por 100%. Si desea obtener el resultado en valores absolutos, el uso de este método se limita a calcular solo un numerador.
Determinación de carga sin gastos generales.
En la fórmula considerada anteriormente, se introduce el concepto de carga sin pérdidas, que se determina mediante dispositivos de medición comercial instalados en subestaciones.Cualquier empresa u organización gubernamental paga de forma independiente las pérdidas en la red eléctrica, registradas por un medidor separado en el punto de conexión. Los “flujos” también se refieren a la categoría de consumo de energía sin pérdidas (es más conveniente calcular esto). Se refieren a esa parte que se redirige de un sistema de energía a otro. Para contabilizar estos volúmenes, también se utilizan instrumentos de medición separados.
Necesidades propias
Las necesidades propias suelen clasificarse como pérdidas reales. En este indicador, se acostumbra fijar los costos de mantener la salud de los siguientes objetos:
- subestaciones con transformadores instalados en ellas;
- edificios administrativos, edificios auxiliares, etc.
Cada uno de los artículos se incluye en el importe total en la proporción normalizada para este tipo de consumidor.
La contribución más significativa la realizan las subestaciones regionales, ya que albergan los principales equipos de servicio. Asegura el normal funcionamiento de los nodos responsables de la transformación de la electricidad, así como su entrega al consumidor.
Para fijar el valor de estos costos, las subestaciones instalan sus propios dispositivos de medición.
Una lista de consumidores que tradicionalmente pertenecen a la categoría en cuestión:
- sistemas de ventilación que garantizan la refrigeración completa de un conjunto de equipos transformadores;
- sistemas de calefacción y ventilación para salas tecnológicas, así como redes de iluminación instaladas en ellas;
- dispositivos de iluminación ubicados en sectores y territorios adyacentes a subestaciones;
- equipamiento de locales para carga de baterías;
- sistemas de calefacción para instalaciones exteriores (para controlar interruptores de aire, en particular);
- compresores y accesorios.
Este tipo de equipos incluye dispositivos y herramientas utilizados para trabajos de reparación, así como para la restauración de equipos auxiliares.
Componente comercial
En primer lugar, este componente se refiere a las características de los dispositivos de medición que pertenecen a los usuarios finales (sus errores, en particular). Para reducir este tipo de pérdidas, se han desarrollado una serie de medidas específicas que se han aplicado con éxito en la práctica. La categoría de comercial incluye no solo errores en la facturación de un consumidor específico, sino también no contabilizados por robo de electricidad. En el primer caso, ocurren con mayor frecuencia por las siguientes razones:
- el contrato de suministro de electricidad contiene información incompleta o no del todo correcta sobre el consumidor y el balance que pertenece al objeto que se le asigna;
- error al indicar la tarifa seleccionada;
- falta de control sobre el funcionamiento de los dispositivos de medición (este caso es típico de las cooperativas de jardinería y SNT, en particular);
- inexactitudes derivadas de la corrección de facturas emitidas anteriormente, etc.
Los errores típicos causados por la controvertida definición de los límites de la propiedad del balance del objeto se resuelven de la manera prescrita por la legislación de la Federación de Rusia.
El problema del robo es difícil de resolver en todos los países civilizados. Estas acciones ilegales son constantemente reprimidas por las autoridades competentes, y los casos se envían a los tribunales locales. El pico de tales robos tradicionalmente cae en la temporada de invierno y es en aquellas regiones del país donde hay problemas con el suministro de calor centralizado.
Esto solo confirma la interconexión de los componentes comerciales de los costos para cada una de las categorías de recursos energéticos.
Las principales causas de las fugas de energía.
Un enfoque competente para calcular las pérdidas eléctricas implica tener en cuenta las razones por las que surgen.Al investigar un problema, debe separar las fuentes de desechos de acuerdo con la clasificación ya familiar. Debe comenzar con el componente técnico, que generalmente se asocia con los siguientes elementos:
- transformadores
- cable de alto voltaje o línea aérea;
- equipo de servicio de línea.
Cualquier transformador de potencia tiene varios devanados, cuyo marco está unido a un núcleo ferromagnético. En él, se pierde la mayor parte de la electricidad, que se transforma en calor (luego simplemente se disipa en el espacio).
La cantidad de pérdidas en varios elementos de la red eléctrica también está influenciada por su modo de funcionamiento: inactivo o "bajo carga". En el primer caso, se evalúan como constantes, independientes de factores internos y externos. Al conectar un consumidor, el nivel de pérdidas depende del valor de la corriente de carga en el circuito, que cambia todos los días. Por tanto, para evaluarlo se realizan observaciones estáticas durante un período determinado (durante un mes, por ejemplo).
Las pérdidas en los explosivos de las líneas eléctricas se forman durante el transporte del portador de energía debido a fugas asociadas con la descarga de corona, así como debido al calentamiento de los conductores. La categoría de equipos de servicio incluye instalaciones y dispositivos involucrados en la generación, transporte, así como en la contabilidad y consumo de energía suministrada. Los valores de exceso de pérdidas en esta categoría generalmente no cambian con el tiempo o se toman en cuenta mediante medidores eléctricos.
El concepto de indicador normativo
Este término se entiende como una cantidad de pérdidas confirmada en la práctica y económicamente justificada durante un cierto período de tiempo. Al aprobar la norma, se tienen en cuenta todos los componentes considerados anteriormente, para cada uno de los cuales se realiza un análisis por separado. Con base en sus resultados, se calcula el valor real (absoluto) y se consideran posibles opciones para reducir este indicador.
El valor normalizado no permanece constante todo el tiempo, se corrige continuamente.
En este caso, los indicadores absolutos significan la diferencia entre la potencia transmitida al consumidor y las pérdidas tecnológicas (variables). Los valores normativos para el último parámetro se calculan de acuerdo con las fórmulas correspondientes.
Quién paga la pérdida de electricidad
Para determinar quién debe pagar los gastos generales en la red, debe tener en cuenta la situación específica, así como una serie de criterios adicionales. Cuando se trata de los costos de reponer las pérdidas tecnológicas, su pago recae sobre los consumidores, personas físicas o jurídicas.
No se tiene en cuenta directamente, pero se incluye en las tarifas existentes.
Al pagar las facturas de la luz, cada consumidor paga con la organización de la red todo tipo de pérdidas en las líneas de transmisión y transformadores. En el caso del componente comercial, cualquier exceso del indicador por encima del valor estandarizado debe ser pagado por la empresa que suministra el recurso energético al cliente.
Maneras de reducir pérdidas
- optimización de soluciones de circuitos y modos de funcionamiento de la red eléctrica;
- estudio de datos estadísticos e identificación de nodos de cargas máximas;
- reducción de la potencia total bombeada a través de la red debido a un aumento del componente reactivo;
- optimización de líneas de carga de transformadores;
- actualizar equipos y aplicar diferentes enfoques para el equilibrio de carga.
Estas medidas permiten reducir significativamente el consumo total y las pérdidas y garantizar una alta calidad de la tensión en la red (no se "hundirá").
Método de cálculo y ejemplo
Se conocen las siguientes técnicas para el cálculo aproximado de pérdidas en líneas eléctricas:
- cálculos operativos;
- cálculos diarios;
- determinación de pérdidas máximas durante un cierto período de tiempo;
- uso de datos agregados.
La información completa sobre los métodos aprobados oficialmente para determinar este parámetro se puede encontrar en los documentos reglamentarios pertinentes.
Como ejemplo, considere el cálculo de pérdidas en un alimentador de línea de alto voltaje con un transformador ТП 6-20 / 04kV.
Al implementar el método de cálculo de costos en línea, dependiendo de la caída de voltaje lineal, los potenciales de fase en los buses de la subestación transformadora se miden primero en el punto más distante en la carga máxima. De acuerdo con los resultados de las mediciones, se reconoce la disminución absoluta y relativa de UD en porcentaje: se toma en relación a su valor de fase promedio en los buses 0,4 kV TP 6-20.
La pérdida de energía W en la línea de 0,4 kV (como porcentaje del envío de electricidad a la red) se puede encontrar mediante la siguiente fórmula:
W = 0,7 Kn x DU x t / T, Dónde
- Кн - coeficiente que tiene en cuenta el desequilibrio de fase o la distribución desigual entre los consumidores;
- U es la pérdida de tensión en la carga (en el punto más distante de la línea, es decir, según el máximo calculado);
- T es el tiempo de observación (en horas);
- t es el valor de la dimensión temporal, que caracteriza el llenado del horario para verificar la transmisión de energía útil al consumidor.
Habiendo seleccionado los valores de los parámetros para un alimentador específico de acuerdo con una de las tablas dispuestas en Internet (TP-4) y sustituyéndolos en la fórmula, usando una calculadora, obtenemos un valor del 11,4 por ciento.
Para los alimentadores de otras marcas, el valor requerido de las pérdidas tecnológicas se puede calcular utilizando las mismas tablas con los datos dados en ellas.
Una amplia variedad de métodos de pago en línea están ampliamente representados en Internet, que cualquiera puede usar si es necesario.
