Потери электроэнергии в электрических сетях

Мероприятия по снижению энергопотерь в домашних условиях

В перечень мероприятий по устранению потерь энергии в домах, квартирах внесены:

  1. Прокладка электрической проводки, соответствующей потребляемой мощности, позволит исключить энергопотери, предупредить изменение параметров изоляции, лишний ее расход на нагрев проводников. Игнорирование требований нормативной документации при обустройстве кабельных квартирных становится причиной появления очагов возгорания в помещениях.
  2. Во избежание плохих контактов в коммутационных аппаратах рекомендуется использовать изделия при монтаже квартирных электрических сетей с элементами, устойчивыми к процессу окисления, воздействию влаги и температурных перепадов. Кроме этого, в каждом контакте должно присутствовать хорошее прижатие полюсов между собой.
  3. Для снятия реактивной нагрузки, которая является очередной причиной энергопотерь, возникает при работе электрических приборов и увеличивает расход активной составляющей электрической энергии, необходимо использовать специальные устройства. Они называются установками компенсации реактивной мощности. Их применение позволит уменьшить энергопотери, снизить напряжение на различных участках электросети и суммы денежных средств на оплату использованного количества тока.
  4. Совершенствование осветительных систем и замена ламп накаливания на светодиодные аналоги также относится к доступному всем слоям населения мероприятию по предотвращению потерь электроэнергии на уровне конечного потребителя.

Установка стабилизаторов напряжения также позволит сократить энергопотери в домах и квартирах.

Расходы на поддержку работы подстанций

К данной категории отнесены затраты электрической энергии на функционирование вспомогательных устройств. Такое оборудование необходимо для нормальной эксплуатации основных узлов, отвечающих за преобразование электроэнергии и ее распределение. Фиксация затрат осуществляется приборами учета. Приведем список основных потребителей, относящихся к данной категории:

  • системы вентиляции и охлаждения трансформаторного оборудования;
  • отопление и вентиляция технологического помещения, а также внутренние осветительные приборы;
  • освещение прилегающих к подстанциям территорий;
  • зарядное оборудование АКБ;
  • оперативные цепи и системы контроля и управления;
  • системы обогрева наружного оборудования, например, модули управления воздушными выключателями;
  • различные виды компрессорного оборудования;
  • вспомогательные механизмы;
  • оборудование для ремонтных работ, аппаратура связи, а также другие приспособления.

Коммерческие потери электроэнергии

Потери электроэнергии – главный показатель эффективности функционирования электрических сетей. Приемлемым считается уровень потерь в 4-5 %, максимально допустимым по техническим причинам – 10 %. Увеличение этого показателя сигнализирует о нарастающих проблемах, требующих своевременного решения: • моральный износ оборудования; • неэффективность управления; • недостаточный контроль над оплатой электроэнергии потребителями; • сокращение инвестиций; • физический износ электросетей; • неправильная эксплуатация оборудования. Можно сделать вывод, что в связи с кризисом в стране и энергетической сфере эти проблемы не только не решаются, но и прогрессируют. Поэтому вопрос об уменьшении потерь электроэнергии приобретает всё большую актуальность. Используемые определения • Абсолютные потери – разница между произведённой электроэнергией и продуктивно потреблённой. • Технические потери – формируются расчётным путём, связаны с физическими процессами, протекающими в электрических сетях. Возникают во время транспортировки электроэнергии по линиям передач, её распределения и трансформации. • Коммерческие потери – разность между абсолютными потерями электроэнергии и техническими. Составляющие коммерческих потерь Теоретически коммерческие потери обязаны стремиться к нулю. Однако в реальности отпущенная электроэнергия, абсолютные и технические потери рассчитываются с определёнными допусками. С помощью специальных и вовремя произведённых операций данные погрешности должны быть сведены к минимуму. Потери, связанные с занижением показателей полезно потребленной энергии Включают в себя потери от кражи электроэнергии и потери, связанные с неуплатой по счетам. Потери от кражи электроэнергии – важная составляющая коммерческих потерь. Хищение в основном осуществляется бытовыми потребителями и носит сезонный характер. Прослеживается чёткая тенденция к их увеличению осенью и весной. В это время на улице низкая температура, а жилые помещения ещё (или уже) не отапливаются. Неуплата по счетам может возникать при следующих обстоятельствах: • отсутствие точной информации по поставляемой электроэнергии потребителю; • возникновение ошибок в расчётах; • недостаточная проработанность договоров на поставку электроэнергии; • не осуществляется полный контроль над процессом выставления счетов. Наличие незарегистрированных потребителей В связи с кризисными явлениями, которые происходили ранее в стране, появились квартиры, дома и даже целые деревни, не относящиеся ни к каким организациям, поставляющим электроэнергию. Естественно, что оплата от потребителей не поступает. Отключение таких потребителей от электрических сетей неэффективно, потому что через некоторое время жильцы самостоятельно подключаются к ним. При этом обслуживанием трансформаторов и линий передач никто не занимается, что нередко приводит к пожарам и другим негативным последствиям. Сезонная составляющая коммерческих потерь В зимний период потребляется больше электроэнергии, чем в летний. Однако оплата счетов производится не в то же время, что и регистрация показаний потребления. Возникает ситуация, когда задержка по таким уплатам может достигать нескольких месяцев, а фактически электроэнергия уже затрачена. В докризисный период в целом наблюдался баланс в потреблённой энергии и оплате за неё в течение года. Однако в последнее время сезонная составляющая вносит существенный вклад в величину коммерческих потерь. Задолженности по оплате у некоторых крупных потребителей могут достигать кварталов и года. Потери, связанные с погрешностями измерения поданной и потребляемой электроэнергии Причины таких погрешностей могут быть самыми разнообразными, но они мешают точно оценить величину коммерческих потерь

Популярные статьи  Виды реле

Поэтому крайне важно свести их к минимуму. Погрешность расчёта технических потерь Коммерческие потери электроэнергии нельзя напрямую измерить, они рассчитываются косвенно с помощью технических. Поэтому крайне важно иметь точный расчёт физической части электрических потерь и должна производится разработка программ энергосбережения

Это позволит оценить структуру коммерческой составляющей, а затем выяснить, какой комплекс мероприятий окажет большую экономическую эффективность

Поэтому крайне важно иметь точный расчёт физической части электрических потерь и должна производится разработка программ энергосбережения. Это позволит оценить структуру коммерческой составляющей, а затем выяснить, какой комплекс мероприятий окажет большую экономическую эффективность

Перейти в раздел Энергоаудит

Исследовательское задание Как уменьшить потери электроэнергии в ЛЭП — Презентация 12867-9

  • разукрупнение подстанций, ввод дополнительных ВЛ и трансформаторов для разгрузки перегруженных (по экономическим, а не техническим условиям!) участков сетей, замена малозагруженных трансформаторов на подстанциях (в том числе и их перемещение на другие подстанции), ввод дополнительных коммутационных аппаратов, обеспечивающих возможность переключения участков сетей на питание от других подстанций, и т. п.;
  • ввод КУ на подстанциях сетевой организации;
  • ввод технических средств регулирования потоков мощности по линиям (трансформаторов с продольно-поперечным регулированием и вольтодобавочных трансформаторов).

Устройство и принцип действия

В статическом оборудовании, которое предназначено для преобразования частоты и напряжения тока, а также количества фаз, отсутствуют движущиеся элементы конструкции, что исключает возникновение потерь механического характера. Но в процессе передачи нагрузки с первичного контура на вторичный не вся мощность доходит до приемника энергии, выступающего конечным потребителем.

Электромагнитное статическое оборудование без вращающихся деталей преобразует энергию и работает от электросети. Силовой агрегат представляет собой прибор, основными элементами которого служат стальной магнитопровод стержневого или броневого исполнения и катушки – несвязанные электрически изолированные провода.

Трансформаторное оборудование бывает однофазного и многофазного типа, соответственно, состоящего из двух или более контуров. По типу исполнения различают приборы с броневым, стержневым или бронестержневым магнитопроводом. Принцип действия оборудования на примере простого однофазного прибора:

  • К источнику переменного тока подключена первая катушка, а вторичный контур соединен с приемником электроэнергии (конечным потребителем).
  • Переменный ток проходит по виткам первичной обмотки, и его величина соответствует значению нагрузки I1.
  • Магнитный поток Ф пронизывает оба контура и индуцирует в проводниках электродвижущую силу.
  • При подключении второго контура к источнику электроэнергии в цепи под действием ЭДС возникает ток нагрузки I2.
  • Трансформаторный узел работает на холостом ходе, если на вторичную обмотку прибора не подается нагрузка.

Потери электроэнергии в электрических сетях

Особенности

Величина показателя электродвижущей силы тесно связана с числом витков провода на катушках. Соотношение ЭДС в обмотках, называемое коэффициентом трансформации, соответствует числу витков медных катушек. Изменяя количество витков в контурах, можно регулировать напряжение в приемнике электроэнергии.

Обмотки связаны между собой магнитными линиями, а на степень их взаимосвязи влияет близость/дальность расположения катушек. Из-за изменения силы тока в первой обмотке, обе цепи пронизывает магнитный поток, постоянно меняющий свою величину и направленность. Соединение концов вторичной обмотки с приемником передает ему ток, а средством передачи энергии выступает переменный магнитный поток – катушки не связаны друг с другом гальваническим способом.

Стоит также учесть, что нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора.

Потери электроэнергии в электрических сетях

Коммерческая составляющая

Под данными затратами подразумевается сальдо между абсолютными (фактическими) и техническими потерями. В идеале такая разница должна стремиться к нулю, но на практике это не реально. В первую очередь это связано с особенностями приборов учета отпущенной электроэнергии и электросчетчиков, установленных у конечных потребителей. Речь идет о погрешности. Существует ряд конкретных мероприятий для уменьшения потерь такого вида.

К данной составляющей также относятся ошибки в счетах, выставленных потребителю и хищения электроэнергии. В первом случае подобная ситуация может возникнуть по следующим причинам:

  • в договоре на поставку электроэнергии указана неполная или некорректная информация о потребителе;
  • неправильно указанный тариф;
  • отсутствие контроля за данными приборов учета;
  • ошибки, связанные с ранее откорректированными счетами и т.д.

Что касается хищений, то эта проблема имеет место во всех странах. Как правило, такими противозаконными действиями занимаются недобросовестные бытовые потребители. Заметим, что иногда возникают инциденты и с предприятиями, но такие случаи довольно редки, поэтому не являются определяющими. Характерно, что пик хищений приходится на холодное время года, причем в тех регионах, где имеются проблемы с теплоснабжением.

Различают три способа хищения (занижения показаний прибора учета):

  1. Механический. Под ним подразумевается соответствующее вмешательство в работу прибора. Это может быть притормаживание вращения диска путем прямого механического воздействия, изменение положения электросчетчика, путем его наклона на 45° (для той же цели). Иногда применяется более варварский способ, а именно, срываются пломбы, и производится разбалансирование механизма. Опытный специалист моментально обнаружит механическое вмешательство.
  2. Электрический. Это может быть как незаконное подключение к воздушной линии путем «наброса», метод инвестирования фазы тока нагрузки, а также использование специальных приборов для его полной или частичной компенсации. Помимо этого есть варианты с шунтированием токовой цепи прибора учета или переключение фазы и нуля.
  3. Магнитный. При данном способе к корпусу индукционного прибора учета подносится неодимовый магнит.
Популярные статьи  Клемма заземления: назначение и применение

Потери электроэнергии в электрических сетях
Магнит может воздействовать только некоторые старые модели электросчетчиков Практически все современные приборы учета «обмануть» вышеописанными способами не удастся. Мало того, подобные попытки вмешательства могут быть зафиксированы устройством и занесены в память, что приведет к печальным последствиям.

Обработка «Распознавание штрихкода с помощью утилиты Zbar» для Документооборот ред. 2 Промо

В связи с тем, что стандартный функционал программы «Документооборот» ред. 2.1 дает возможность распознавания штрихкодов только форма EAN-13, данная обработка — альтернативный способ для распознавания штрихкода в программе 1С: Документооборот ред. 2 с помощью утилиты Zbar, которая распознает в том числе и в формате Code 128 (один из стандартных штрихкодов кодирования документов, например, «Управление торговлей» ред. 11), а также с возможностью поэтапно проследить все действия от распознавания до прикрепления к документу или простой загрузки в каталоги файлов в базе 1С.

5 стартмани

К мероприятиям по улучшению режимов электрических сетей относятся:

  • реализация оптимальных режимов замкнутых электрических сетей 110 кВ и выше по напряжению и реактивной мощности;
  • установка и ввод в работу автоматических регуляторов напряжения на трансформаторах с РПН и автоматических регуляторов реактивной мощности на ее источниках;
  • установка на подстанциях средств ТИ параметров режима сети и средств АСКУЭ;
  • перевод неиспользуемых генераторов электростанций в режим СК при дефиците реактивной мощности в узлах сети;
  • проведение переключений в схеме сети, обеспечивающих снижение потерь электроэнергии за счет перераспределения ее потоков по линиям, в том числе за счет оптимизации мест размыкания контуров различных номинальных напряжений;
  • осуществление РН в центрах питания радиальных сетей 6–110 кВ, обеспечивающего минимальные потери электроэнергии в сети при допустимых отклонениях напряжения у потребителей электроэнергии;
  • размыкание линий 6–35 кВ с двухсторонним питанием в точках, обеспечивающих электроснабжение потребителей при минимальных суммарных потерях электроэнергии в сетях 6–35 кВ и выше и сохранении необходимой надежности электроснабжения;
  • отключение в режимах малых нагрузок одного из трансформаторов на подстанциях с двумя и более трансформаторами;
  • выравнивание нагрузок фаз в сетях 0,4 кВ.

Среди основных видов коммерческих потерь можно выделить следующие:

  • потери, связанные с погрешностями при учете (недостаточный класс точности, неисправности приборов учета, ошибки при снятии показаний или их умышленное искажение и т.д.);
  • потери электроэнергии в электрических сетях, связанные с хищениями;
  • потери при выставлении счетов, связанные с отсутствием точной информации о потребителях и действующих для них условий потребления энергии;
  • потери при востребовании оплаты (долговременные долги, значительные разрывы во времени между выставлением счета и оплатой и т.д.).

Основные причины технических потерь

На практике линии протягиваются на большие расстояния для подачи нагрузок, разбросанных по большим площадям. Таким образом, распределительные линии радиально проложены и обычно простираются на большие расстояния. Это приводит к высокому сопротивлению линии и, следовательно, высоким значениям I2R в линии.

  • Бессистемное разрастание субтрансляционной и распределительной систем в новые районы
  • Значительная электрификация сельских районов с помощью длинных линий
  • Недостаточный размер сечения проводников распределительных линий.

Размер сечения проводников следует выбирать исходя из мощности стандартного проводника для поддержания определенного напряжения, но сельские нагрузки обычно рассеяны и обычно питаются радиальными потребилелями. Размер проводника этих фидеров должен быть достаточным.

  • Установка силовых трансформаторов вдали от центров нагрузки Если силовые трансформаторы расположить не в центре распределительной системы, то самые дальние потребители получают экстремально низкое напряжение, даже если на трансформаторах поддерживается хороший уровень напряжения. Поэтому, чтобы уменьшить падение напряжения в линии до самых дальних потребителей, силовой трансформатор должен быть расположен в центре нагрузки, чтобы держать падение напряжения в разрешенных пределах.
  • Низкий коэффициент мощности энергосистемы.

Стандартный коэффициент мощности обычно колеблется от 0,6 до 0,7. Низкий коэффициент мощности способствует высоким распределительным падениям тока. Если коэффициент мощности низкий, то потери, пропорциональные квадрату тока, будут больше. Таким образом, падения тока в линии могут быть уменьшены путем улучшения коэффициента мощности.

Плохое качество силовой электрофурнитуры

Плохое качество силовой электрофурнитуры вносит значительный вклад в увеличение потерь при распределении. Кабельные муфты, наконечники, соединители, кабели и материалы кабельного монтажа, припой, защита кабеля в земле являются источниками потерь тока. Поэтому количество стыков должно быть сведено к минимуму. Для обеспечения прочных соединений необходимо использовать надлежащие методы соединения. Соединения с предохранителем, изолятором, выключателем и т. д. должны периодически проверяться и поддерживаться в надлежащем состоянии, чтобы избежать искрения и нагрева контактов. Замена поврежденных проводов и соединений также должна производиться своевременно, чтобы избежать любой причины утечки и потери мощности.

Фазный ток фидера и балансировка нагрузки

Одним из самых простых способов экономии в распределительной системе является балансировка тока по трехфазным цепям. Балансировка фаз фидера также имеет тенденцию уравновешивать падение напряжения между фазами, давая трехфазным клиентам меньший дисбаланс напряжения. Даже если напряжение по всем фазам выходит одинаковое, то это не значит что у потребителей будет также. Фидеры обычно считаются без перекоса фаз когда величины фазного тока разняться не более чем на 10%. Балансировка и перераспределение нагрузки снизит потери тока. Обычно для устранения устанавливаются дополнительные переключатели нагрузки.

Влияние коэффициента нагрузки на потери

Популярные статьи  Как работают мощные силовые тиристоры

Затрачиваемая потребителем энергия зависит от времени суток и года. Жилые дома обычно имеют самый высокий спрос на электроэнергию в вечерние часы. Предприятия промышленности потребляют больше энергии в начале и середине дня. Поскольку текущая нагрузка является основным фактором потерь распределительной мощности, регулирование потребления энергии на более высоком уровне в течение дня помогает снизить пиковые и общие падения энергии. Процент потерь напряжения также снижается за счет повышения коэффициента нагрузки. Энергоснабжающие компании также используют стоимостные параметры, чтобы повлиять на потребителей. Так в нерабочее время стоимость электроэнергии ниже.

Способы снижения потерь

Потери электроэнергии в электрических сетях
Сократить непроизводительные расходы удается за счет снижения коммерческой и технологической составляющих суммарных потерь. Во втором случае сделать это можно принятием следующих особых мер:

  • оптимизация схемных решений и режимов работы электросети;
  • изучение статистических данных и выявление узлов максимальных нагрузок;
  • снижение суммарной перекачиваемой по сети мощности за счет увеличения реактивной составляющей;
  • оптимизация трансформаторных нагрузочных линий;
  • обновление оборудования и применение различных подходов к выравниванию нагрузок.

Указанные меры позволяют заметно снизить суммарное потребление и потери и обеспечить высокое качество напряжения в сети (оно не будет «проседать»).

Методика и пример расчета

Известны следующие методики приблизительного подсчета потерь в линиях электропередач:

  • оперативные расчеты;
  • посуточные вычисления;
  • определение максимальных потерь за определенный промежуток времени;
  • использование обобщенных данных.

С полной информацией об официально утвержденных методиках определения этого параметра можно ознакомиться в соответствующей нормативной документации.

Расчет потерь в силовом трансформаторе

В качестве примера рассмотрим расчет потерь в фидере высоковольтной линии с трансформатором ТП 6-20/04кВ.

При реализации метода оперативного расчета издержек в зависимости от линейного падения напряжения сначала измеряются величины фазных потенциалов на шинах трансформаторной подстанции в самой удаленной точке при максимальной нагрузке. По результатам проведенных измерений узнается абсолютное и относительное снижение DU в процентах: оно берется по отношению к его среднестатистическому фазному значению на шинах 0,4 кВ ТП 6-20.

Потери энергии W в линии напряжением 0,4 кВ (в процентах от отгрузки электроэнергии в сеть) можно узнать по следующей формуле:

W = 0,7 Kн х DU х t /T, где

  • Кн – коэффициент, учитывающий перекос фаз или неравномерность распределения по потребителям;
  • U – потери напряжения в нагрузке (в самой удаленной точке линии, то есть по вычисленные максимуму);
  • T – время наблюдения (в часах);
  • t – величина временной размерности, характеризующая заполнением графика проверки передачи полезной мощности потребителю.

Выбрав значения параметров для конкретного фидера по одной из выложенных в Интернете таблиц (ТП-4) и подставив их в формулу, с помощью калькулятора получим значение 11,4 процента.

Для фидеров других марок искомую величину технологических потерь удается посчитать с помощью тех же таблиц с приведенными в них данными.

Собственные нужды

Потери электроэнергии в электрических сетяхПотери в силовых трансформаторах подстанции

Собственные нужды обычно относят к особой категории, классифицируемой как фактические потери. В этом показателе принято фиксировать затраты на поддержание работоспособности следующих объектов:

  • подстанций с установленными в них трансформаторами;
  • административных строений, вспомогательных зданий и т. п.

Каждая из статей входит в итоговую сумму в пропорции, нормируемой для данного вида потребителя.

Потери электроэнергии в электрических сетяхЗарядное помещение для тяговых АКБ

Для фиксации величины этих затрат на подстанциях устанавливаются собственные приборы учета.

Список потребителей, традиционно относящихся к рассматриваемой категории:

  • вентиляционные системы, гарантирующие полноценное охлаждение комплекта трансформаторного оборудования;
  • системы отопления и вентиляции для технологических помещений, а также смонтированные в них осветительные сети;
  • приборы освещения, располагающиеся на прилегающих к подстанциям секторах и территориях;
  • оборудование помещений для зарядки АКБ;
  • системы обогрева установок наружного размещения (для управления воздушными коммутаторами, в частности);
  • компрессоры и вспомогательные механизмы.

К этому же типу оборудования относят приспособления и инструменты, используемые для проведения ремонтных работ, а также при восстановлении вспомогательной аппаратуры.

Коммерческие потери: основное направление повышения эффективности в электроэнергетике

Потери электроэнергии в электрических сетях

Коммерческие потери электроэнергии считаются сложно прогнозируемой величиной, так как зависят от потребителей, от их желания обмануть предприятие или государство. Основой указанных проблем являются:

  1. Сезонная составляющая. В представленное понятие вкладывается недоплата физических лиц по реально отпущенной электрической энергии. К примеру, в Республике Беларусь существует 2 причины появления «сезонки» – это наличие льгот по тарифам и оплата не на 1, а на 25 число.
  2. Несовершенство приборов учетов и их неправильная работа. Современные технические средства для определения потребленной энергии значительно упростили задачу абонентской службе. Но электроника или неправильно налаженная система учета может подвести, что и становится причиной рост коммерческих потерь.
  3. Воровство, занижение показаний счетчиков коммерческими организациями. Это отдельная тема для разговора, которая предполагает различные ухищрения физических и юридических лиц по сокращению расходов на электрическую энергию. Все это сказывается на росте потерь.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: