Beräkning av elförluster i kraftnät

För att förstå vad som utgör en förlust av el i elektriska nätverk måste du förstå själva strömförsörjningssystemet. Den består av ett antal strukturella element, som var och en under vissa förhållanden bidrar till icke-produktiva kostnader. Dessutom kan de vara associerade med behovet av att tillgodose sina egna behov av extrautrustning för transformatorstationer. Av detta följer att det är praktiskt taget omöjligt att göra utan förluster i elektriska kretsar.

Typer och struktur

Förluster i elnät från energibesparingssynpunkt är skillnaden mellan leveransen av el och den energi som konsumenten faktiskt får. För att standardisera och beräkna deras verkliga värde antogs följande klassificering:

• tekniska förluster;
• driftskostnader (kommersiella);
• faktiska omkostnader.

Tekniska förluster beror på särdragen vid läggning av kraftledningar samt energiförlust vid kontakterna. Detta inkluderar också valet av en del av den levererade elektriska energin för behovet av extrautrustning. Den tekniska komponenten inkluderar kostnaderna i lastkretsarna och klimatkomponenten.

Den andra faktorn - kommersiell - är vanligtvis förknippad med sådana oåterkalleliga skäl som felet hos instrument som mäter de kontrollerade parametrarna. Det tar också hänsyn till ett antal nyanser relaterade till felaktiga förbrukningsavläsningar och energistöld.

Studierna som utförts bevisar på ett övertygande sätt att den högsta kostnadsnivån faller på överföringen av energi via högspänningsledningar (upp till 64 procent).

De flesta av dem är kostnader för luftjonisering på grund av kranskärlsladdning (17%). De faktiska förlusterna kallas förluster, som bestämdes i början - skillnaden mellan den frigjorda produkten och dess förbrukade volym. Med sin förenklade beräkning kan ibland de två beskrivna komponenterna helt enkelt lägga till. I praktiken visar sig dock tekniken för att beräkna denna indikator vara något annorlunda. För att bestämma det används en tidstestad metod för att beräkna förluster i ledningar, med hänsyn till alla andra komponenter.

Deras faktiska värde enligt en speciell formel är lika med energiflödet till nätverket minus följande komponenter:

• den volym som en privat konsument får;
• flyter till andra grenar av kraftsystemet;
• egna tekniska behov.

Därefter divideras resultatet med mängden el som kommer in i nätet minus förbrukning i laster där det inte finns några förluster, minus flöden och hjälpbehov. I slutskedet av avvecklingsprocessen multipliceras den sista siffran med 100%. Om du vill få resultatet i absoluta värden är användning av denna metod begränsad till att bara beräkna en täljare.

Bestämning av belastning utan overhead

I den tidigare betraktade formeln introduceras begreppet förlustfri belastning, som bestäms med hjälp av kommersiella mätanordningar installerade vid transformatorstationer.Varje företag eller statlig organisation betalar självständigt för förluster i det elektriska nätet, som registreras av en separat mätare vid anslutningspunkten. ”Flöden” hänvisas också till kategorin energiförbrukning utan förluster (detta är mer praktiskt att beräkna). De menar den del av den som omdirigeras från ett kraftsystem till ett annat. För att ta hänsyn till dessa volymer används också separata mätinstrument.

Egna behov

Egna behov kategoriseras vanligtvis som faktiska förluster. I denna indikator är det vanligt att fastställa kostnaderna för att bibehålla hälsan för följande objekt:

• transformatorstationer med transformatorer installerade i dem;
• administrativa byggnader, hjälpbyggnader etc.

Var och en av artiklarna ingår i det totala beloppet i den andel som normaliserats för denna typ av konsument.

Det viktigaste bidraget från regionala transformatorstationer, eftersom de rymmer den viktigaste serviceutrustningen. Det säkerställer den normala driften av de noder som är ansvariga för omvandlingen av el, liksom dess leverans till konsumenten.

För att fastställa värdet på dessa kostnader installerar transformatorstationer sina egna mätanordningar.

En lista över konsumenter som traditionellt tillhör den aktuella kategorin:

• ventilationssystem som garanterar fullständig kylning av en uppsättning transformatorutrustning;
• värme- och ventilationssystem för tekniska rum samt belysningsnätverk installerade i dem;
• belysningsanordningar placerade i sektorer och territorier intill transformatorstationer;
• utrustning för lokaler för batteriladdning;
  
• värmesystem för utomhusinstallationer (särskilt för styrning av luftströmställare);
• kompressorer och tillbehör.

Denna typ av utrustning inkluderar anordningar och verktyg som används för reparationsarbete, samt för restaurering av extrautrustning.

Kommersiell komponent

Först och främst gäller denna komponent egenskaperna hos mätanordningar som tillhör slutanvändarna (särskilt deras fel). För att minska denna typ av förlust har ett antal specifika åtgärder utvecklats som framgångsrikt har tillämpats i praktiken. Kategorin kommersiell omfattar inte bara fel vid fakturering av en specifik konsument, utan också oräknat för stöld av el. I det första fallet förekommer de oftast av följande skäl:

• avtalet om leverans av el innehåller ofullständig eller inte helt korrekt information om konsumenten och balansräkningen till det objekt som tilldelats honom;
• fel vid indikering av vald tariff;
• brist på kontroll över driften av mätanordningar (detta fall är typiskt för trädgårdskooperativ och SNT, i synnerhet);
• felaktigheter som uppstår genom korrigering av tidigare utfärdade fakturor etc.

Typiska fel orsakade av den kontroversiella definitionen av gränserna för objektets balansräkning löses på det sätt som föreskrivs i Ryska federationens lagstiftning.

Problemet med stöld är svårt att lösa i alla civiliserade länder. Dessa olagliga handlingar undertrycks ständigt av berörda myndigheter, ärenden om dem skickas till lokala domstolar. Topp av sådana stölder faller traditionellt på vintersäsongen och det är i de regioner i landet där det finns problem med centraliserad värmetillförsel.

Detta bekräftar endast sammankopplingen av de kommersiella kostnadskomponenterna för var och en av kategorierna energiresurser.

De främsta orsakerna till strömläckage

En kompetent metod för att beräkna elförluster innebär att man tar hänsyn till skälen till varför de uppstår.När du undersöker ett problem bör du separera avfallskällorna i enlighet med den redan kända klassificeringen. Du bör börja med den tekniska komponenten, som vanligtvis är associerad med följande element:

• transformatorer;
• högspänningskabel eller luftledning;
• linjeserviceutrustning.

Varje effekttransformator har flera lindningar, vars ram är fäst vid en ferromagnetisk kärna. I den går det mesta av elen förlorad, som omvandlas till värme (den försvinner sedan helt enkelt till rymden).

Mängden förluster i olika delar av elnätet påverkas också av dess driftläge: tomgång eller "under belastning". I det första fallet bedöms de som konstanta, oberoende av interna och externa faktorer. När en konsument är ansluten beror förlustnivån på värdet på belastningsströmmen i kretsen, som ändras varje dag. För att utvärdera det utförs därför statiska observationer under en viss period (till exempel i en månad).

Förluster i sprängämnen av kraftledningar bildas under transporten av energibäraren på grund av läckage i samband med koronautsläpp, samt på grund av uppvärmning av ledare. Kategorin serviceutrustning inkluderar installationer och enheter som är involverade i produktion, transport samt redovisning och förbrukning av levererad energi. Värdena för överskott i denna kategori förändras vanligtvis inte över tid eller beaktas med hjälp av elektriska mätare.

Konceptet med en normativ indikator

Denna term förstås som en bekräftad i praktiken och ekonomiskt motiverad mängd förluster under en viss tidsperiod. Vid godkännande av standarden tas alla tidigare övervägda komponenter i beaktande, för vilka var och en utförs en separat analys. Baserat på deras resultat beräknas det verkliga (absoluta) värdet och möjliga alternativ för att minska denna indikator övervägs.

Det normaliserade värdet förblir inte konstant hela tiden - det korrigeras kontinuerligt.

I detta fall betyder absoluta indikatorer skillnaden mellan den kraft som överförs till konsumenten och tekniska (variabla) förluster. Normativa värden för den sista parametern beräknas enligt motsvarande formler.

Vem betalar för förlusten av el

För att avgöra vem som ska betala för omkostnaderna i nätverket bör du ta hänsyn till den specifika situationen, samt ett antal ytterligare kriterier. När det gäller kostnaderna för att fylla på tekniska förluster faller deras betalning på konsumenternas axlar - individer eller juridiska personer.

Det beaktas inte direkt utan ingår i befintliga tariffer.

Vid betalning av elräkningar betalar varje konsument med nätorganisationen för alla typer av förluster i överföringsledningar och transformatorer. När det gäller den kommersiella komponenten måste överskott av indikatorn utöver det standardiserade värdet betalas av företaget som levererar energiresursen till klienten.

Sätt att minska förluster

Det är möjligt att minska icke-produktiva kostnader genom att minska de kommersiella och tekniska komponenterna av de totala förlusterna. I det andra fallet kan detta göras genom att vidta följande speciella åtgärder:

• optimering av kretslösningar och driftlägen för elnätet;
• studie av statistiska data och identifiering av noder för maximal belastning;
• minskning av den totala effekten som pumpas genom nätverket på grund av en ökning av den reaktiva komponenten;
• optimering av transformatorbelastningslinjer;
• uppgradering av utrustning och tillämpning av olika metoder för lastbalansering.

Dessa åtgärder gör det möjligt att avsevärt minska den totala förbrukningen och förlusterna och säkerställa hög kvalitet på spänningen i nätverket (den kommer inte att "sjunka").

Beräkningsmetod och exempel

Följande tekniker är kända för den ungefärliga beräkningen av förluster i kraftledningar:

• operativa beräkningar;
• dagliga beräkningar;
• bestämning av maximala förluster under en viss tidsperiod;
• användning av aggregerade data.

Fullständig information om officiellt godkända metoder för att bestämma denna parameter finns i relevanta regleringsdokument.

Tänk som ett exempel på beräkningen av förluster i en högspänningsmatare med en transformator ТП 6-20 / 04kV.

När man implementerar metoden för onlineberäkning av kostnader, beroende på det linjära spänningsfallet, mäts faspotentialerna på transformatorstationens bussar först vid den mest avlägsna punkten vid maximal belastning. Enligt resultaten av mätningarna känns igen den absoluta och relativa minskningen av DU i procent: den tas i förhållande till dess genomsnittliga fasvärde på 0,4 kV TP 6-20-bussarna.

Energiförlusten W i 0,4 kV-ledningen (i procent av leveransen av el till nätverket) kan hittas med följande formel:

W = 0,7 Kn x DU x t / T, Var

• Кн - koefficient med hänsyn till fasobalans eller ojämn fördelning mellan konsumenter.
• U är spänningsförlusten i belastningen (vid den mest avlägsna punkten på linjen, det vill säga enligt det beräknade maximumet);
• T är observationstiden (i timmar);
• t är värdet på tidsdimensionen, som karakteriserar fyllningen av schemat för kontroll av överföringen av användbar kraft till konsumenten.

Efter att ha valt parametervärdena för en specifik matare enligt en av tabellerna på Internet (TP-4) och ersatt dem i formeln, med hjälp av en räknare, får vi ett värde på 11,4 procent.

För matare av andra märken kan det erforderliga värdet av tekniska förluster beräknas med hjälp av samma tabeller med uppgifterna i dem.

En mängd olika betalningsmetoder online är allmänt representerade på Internet, som alla kan använda om det behövs.