По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии лэп?

6 ответов на вопрос “По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии лэп?”

  1. Silverwarden Ответить

    Расчет потерь электроэнергии в линиях электропередач будет иметь различную сложность в зависимости от того, с какой точностью необходимо решить данную задачу.
    Вариант первый (самый точный).
    Используем прибор счетчик кВт/часов. Сколько в ЛЭП отпущено – счетчик на входе в сетку, сколько принято – счетчик на выходе, разница между ними – потери. Зафиксировав эту цифру в момент пуско-наладочных работ в дальнейшем её могут применять для расчетов.
    Вариант второй (относительно точный)
    Зная напряжение на входе ЛЭП и её протяженность, а также материал, из которого изготовлена линия, можно определить её сопротивление, величину силы тока в линии и следовательно рассчитать тепло Джоуля – Ленца, которые и будут основными источниками потерь, но они не учитывают сход электричества в атмосферу. Для уменьшения потерь на тепло Джоуля – Ленца, напряжение для ЛЭП повышают, провода утолщают и располагают их так, чтобы взаимное их влияние друг на друга заставляло электроны в проводах держаться подальше от поверхности.
    Итог моих размышлений таков. Одного закона Ома мало, закона Джоуля – Ленца тоже, есть ещё опытно-экспериментальные коэффициенты потерь. Все вместе позволяет решать эту задачу точно.

  2. bvgonya Ответить

    Под потерями подразумевается разница между отпущенной потребителям электроэнергией и фактически поступившей к ним. Для нормирования потерь и расчетов их фактической величины, была принята следующая классификация:
    Технологический фактор. Он напрямую зависит от характерных физических процессов, и может меняться под воздействием нагрузочной составляющей, условно-постоянных затрат, а также климатических условий.
    Расходы, затрачиваемые на эксплуатацию вспомогательного оборудования и обеспечение необходимых условий для работы техперсонала.
    Коммерческая составляющая. К данной категории относятся погрешности приборов учета, а также другие факторы, вызывающие недоучет электроэнергии.
    Ниже представлен среднестатистический график потерь типовой электрокомпании.
    Примерная структура потерь
    Как видно из графика наибольшие расходы связаны с передачей по воздушным линиям (ЛЭП), это составляет около 64% от общего числа потерь. На втором месте эффект коронированния (ионизация воздуха рядом с проводами ВЛ и, как следствие, возникновение разрядных токов между ними) – 17%.
    Коронный разряд на изоляторе ЛЭП
    Исходя из представленного графика, можно констатировать, что наибольший процент нецелевых расходов приходится на технологический фактор.

    Основные причины потерь электроэнергии

    Разобравшись со структурой, перейдем к причинам, вызывающим нецелевой расход в каждой из перечисленных выше категорий. Начнем с составляющих технологического фактора:
    Нагрузочные потери, они возникают в ЛЭП, оборудовании и различных элементах электросетей. Такие расходы напрямую зависят от суммарной нагрузки. В данную составляющую входят:
    Потери в ЛЭП, они напрямую связаны с силой тока. Именно поэтому при передаче электроэнергии на большие расстояния используется принцип повышения в несколько раз, что способствует пропорциональному уменьшению тока, соответственно, и затрат.
    Расход в трансформаторах, имеющий магнитную и электрическую природу ( 1 ). В качестве примера ниже представлена таблица, в которой приводятся данные затрат на трансформаторах напряжения подстанций в сетях 10 кВ.
    Потери в силовых трансформаторах подстанций
    Нецелевой расход в других элементах не входит в данную категорию, ввиду сложностей таких расчетов и незначительного объема затрат. Для этого предусмотрена следующая составляющая.
    Категория условно-постоянных расходов. В нее входят затраты, связанные со штатной эксплуатацией электрооборудования, к таковым относятся:
    Холостая работа силовых установок.
    Затраты в оборудовании, обеспечивающем компенсацию реактивной нагрузки.
    Другие виды затрат в различных устройствах, характеристики которых не зависят от нагрузки. В качестве примера можно привестисиловую изоляцию, приборы учета в сетях 0,38 кВ, змерительные трансформаторы тока, ограничители перенапряжения и т.д.
    Климатическая составляющая. Нецелевой расход электроэнергии может быть связан с климатическими условиями характерными для той местности, где проходят ЛЭП. В сетях 6 кВ и выше от этого зависит величина тока утечки в изоляторах. В магистралях от 110 кВ большая доля затрат приходится на коронные разряды, возникновению которых способствует влажность воздуха. Помимо этого в холодное время года для нашего климата характерно такое явление, как обледенение на проводах высоковольтных линий, а также обычных ЛЭП.
    Гололед на ЛЭП
    Учитывая последний фактор, следует учитывать затраты электроэнергии на расплавление льда.

    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.

    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):
    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.
    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.
    Магнитный. При данном способе к корпусу индукционного прибора учета подносится неодимовый магнит.
    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.

    Понятие норматива потерь

    Под данным термином подразумевается установка экономически обоснованных критериев нецелевого расхода за определенный период. При нормировании учитываются все составляющие. Каждая из них тщательно анализируется отдельно. По итогу производятся вычисления с учетом фактического (абсолютного) уровня затрат за прошедший период и анализа различных возможностей, позволяющих реализовать выявленные резервы для снижения потерь. То есть, нормативы не статичны, а регулярно пересматриваются.
    Под абсолютным уровнем затрат в данном случае подразумевается сальдо между переданной электроэнергией и техническими (относительными) потерями. Нормативы технологических потерь определяются путем соответствующих вычислений.

    Кто платит за потери электричества?

    Все зависит от определяющих критериев. Если речь идет о технологических факторах и расходах на поддержку работы сопутствующего оборудования, то оплата потерь закладывается в тарифы для потребителей.
    Совсем по иному обстоит дело с коммерческой составляющей, при превышении заложенной нормы потерь, вся экономическая нагрузка считается расходами компании, осуществляющей отпуск электроэнергии потребителям.

    Способы уменьшения потерь в электрических сетях

    Снизить затраты можно путем оптимизации технической и коммерческой составляющей. В первом случае следует принять следующие меры:
    Оптимизация схемы и режима работы электросети.
    Исследование статической устойчивости и выделение мощных узлов нагрузки.
    Снижение суммарной мощности за счет реактивной составляющей. В результате доля активной мощности увеличится, что позитивно отразится на борьбе с потерями.
    Оптимизация нагрузки трансформаторов.
    Модернизация оборудования.
    Различные методы выравнивания нагрузки. Например, это можно сделать, введя многотарифную систему оплаты, в которой в часы максимальной нагрузки повышенная стоимость кВт/ч. Это позволит существенно потребление электроэнергии в определенные периоды суток, в результате фактическое напряжение не будет «проседать» ниже допустимых норм.
    Уменьшить коммерческие затраты можно следующим образом:
    регулярный поиск несанкционированных подключений;
    создание или расширение подразделений, осуществляющих контроль;
    проверка показаний;
    автоматизация сбора и обработки данных.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *