Как посчитать потери электроэнергии в линии

Как посчитать потери электроэнергии в линии

Ваш полис ОСАГО здесь
Оформите полис ОСАГО за 10 минут, не выходя из дома. Получите полис на свой адрес эл. почты мгновенно по минимальной стоимости.

Что такое СНТ?
Узнайте из статьи, что и почему не так в вашем СНТ.

Новый федеральный закон ФЗ-217 от 29.07.2017 г.
Закон вступил в силу с 01.01.2019 г. С этой же даты ФЗ-66 от 15.04.98 г. утратил силу.

Прописка в СНТ
Как получить регистрацию без суда

Ликвидация правовой безграмотности
Вопросы и ответы. Задай вопрос, узнай свои права и живи спокойно!

Cтроим жилой дом
Стройка на садовом участке по правилам

Всё о взносах в СНТ О членских, целевых, вступительных и других взносах

“Дачная амнистия”
Как правильно оформить земельный участок в собственность

Ограничение прав собственности на землю
Можно ли принудительно лишить собственника участка? Узнай правду

Налог на землю
Заплати налог правильно. Льготы в СНТ

Для просмотра фотографий, размещённых на сайте, в увеличенном размере необходимо щёлкнуть кнопкой мышки на их уменьшенных копиях.

Методика расчёта технологических потерь электроэнергии
в линии электропередач ВЛ-0,4 кВ садоводческого товарищества

До какого-то определённого времени необходимость расчёта технологических потерь в линии электропередач, принадлежащей СНТ, как юридическому лицу, или садоводам, имеющим садовые участки в границах какого-либо СНТ, была не нужна. Правление даже не задумывалось об этом. Однако дотошные садоводы или, скорее, сомневающиеся, заставили ещё раз бросить все силы на способы вычисления потерь электроэнергии в ЛЭП. Самый простой путь, безусловно – это тупое обращение в компетентную компанию, то бишь, электроснабжающую или мелкую фирмочку, которые и смогут рассчитать для садоводов технологические потери в их сети. Сканирование Интернета позволило разыскать несколько методик расчёта энергопотерь во внутренней линии электропередач применительно к любому СНТ. Их анализ и разбор необходимых значений для вычисления конечного результата позволил отбросить те из них, которые предполагали замер специальных параметров в сети с помощью специального оборудования.

Предлагаемая Вам для использования в садоводческом товариществе методика основана на знании основ передачи электроэнергии по проводам базового школьного курса физики. При её создании были использованы нормы приказа Минпромэнерго РФ № 21 от 03.02.2005 г. “Методика расчёта нормативных потерь электроэнергии в электрических сетях”, а также книга Ю.С Железко, А.В Артемьева, О.В. Савченко “Расчёт, анализ и нормирование потерь элекроэнергии в электрических сетях”, Москва, ЗАО “Издательство НЦЭНАС”, 2008.

Основа для рассматриваемого ниже расчёта технологических потерь в сети взята вот отсюда Методика расчёта потерь Ратуша А. Вы можете воспользоваться ею, пройдя по ссылке, или изложенной. Разница у них в том, что здесь на сайте мы вместе разберём упрощенную методику, которая на простом, вполне реально где-нибудь существующем СНТ, поможет понять сам принцип применения формул и порядок подстановки в них значений. Далее Вы сможете самостоятельно рассчитать потери для своей существующей в СНТ электросети с любой конфигурацией и сложностью. Т.е. страница адаптирована к СНТ. Выбирайте сами то, что Вам удобнее.

    Исходные условия для расчётов.

      В линии электропередач используется только провод А-35 (алюминиевый, сечением 35мм², открытый без изоляции);

Если у Вас в садоводческом товариществе провода разного сечения, что чаще всего и бывает, то, разобравшись с принципами расчётов, необходимо будет считать потери для всех линий с разным сечением, т.к. сама методика предполагает производство расчёта потерь электроэнергии для одного провода, не 3 фаз сразу, а именно одного (одной фазы).

Потери в трансформаторе (трансформаторах) не учитываются, т.к. общий счётчик потребляемой электроэнергии установлен после трансформатора;

Потери в трансформаторе легко вычислить, исходя из его характеристик. Если садоводы закупили (а не прихватизировали неизвестную штуку) трансформатор самостоятельно, то к нему обязательно должен быть паспорт, где и указаны потери на холостой ход и др. характеристики.

Расчёт производится для выведения максимальной величины потерь электроэнергии;

Произведённые расчёты для максимального потребления помогут перекрыть те технологические потери, к-е не учтены в методике, но, тем не менее, всегда присутствуют. Эти потери достаточно сложно вычислить. Но, так как, они, всё-таки, не так значительны, то ими можно пренебречь.

Суммарная просоединённая мощность в СНТ достаточна для обеспечения максимальной мощности потребления;

Исходим из того, что при условии включения всеми садоводами своих выделенных каждому мощностей, в сети не происходит снижения напряжения и выделенной электроснабжающей организацией электрической мощности достаточно, чтобы не сгорели предохранители или не выбило автоматы защитного отключения. Выделенная электрическая мощность обязательно прописана в Договоре электроснабжения.

Величина годового потребления соответствует фактическому годовому потреблению электроэнергии в СНТ – 63000 кВт/ч;

Дело в том, что, если суммарно садоводы и электроустановки СНТ превышают выделяемое на всех количество электроэнергии, то соответственно расчёт технологических потерь должен уточняться для другого количества потребленных кВт/ч. Чем больше СНТ съест электроэнергии, тем больше будут и потери. Корректировка расчётов в этом случае необходима для уточнения величины платежа за технологические потери во внутренней сети, и последующего утверждения её на общем собрании.

К электрической сети, через 3 одинаковых по параметрам фидера (длина, марка провода (А-35), электрическая нагрузка), подключено 60 участков (домов).

Т.е. к распределительному щиту СНТ, где расположен общий трёхфазный счётчик, подключены 3 провода (3 фазы) и один нулевой провод. Соответственно к каждой фазе подключены равномерно по 20 домов садоводов, всего 60 домов.

  • Длина линии электропередач в СНТ составляет 2 км.
  • Расчёт потерь электроэнергии по суммарной длине линии.

    Для расчёта потерь используется следующая формула:

    ΔW – потери электроэнергии в кВт/ч;

    W – электроэнергия, отпущенная в линию электропередач за Д (дней), кВт/ч (в нашем примере 63000 кВт/ч или 63х10 6 Вт/ч);

    Кф – коэффициент формы графика нагрузки;

    КL – коэффициент, учитывающий распределённость нагрузки по линии ( 0,37 – для линии с рапределённой нагрузкой, т.е. на каждую фазу из трёх подключены по 20 домов садоводов);

    L – длина линии в километрах ( в нашем примере 2 км);

    tgφ – коэффициент реактивной мощности ( 0,6);

    F – сечение провода в мм²;

    Д – период в днях (в формуле используем период 365 дней);

    Кф² – коэффициент заполнения графика, рассчитывается по формуле:

    где Кз – коэффициент заполнения графика. При отсутствии данных о форме графика нагрузки обычно принимается значение – 0,3; тогда: Kф² = 1,78.

    Расчёт потерь по по формуле выполняется для одной линии фидера. Их 3 по 2 километра.

    Считаем, что общая нагрузка равномерно распределена по линиям внутри фидера. Т.е. годовое потребление по одной линии фидера равно 1/3 от общего потребления.

    Тогда: Wсум. = 3 * ΔW в линии.

    Отпущенная садоводам электроэнергия за год составляет 63000 кВт/ч, тогда по каждой линии фидера: 63000 / 3 = 21000 кВт/ч или 21·10 6 Вт/ч – именно в таком виде значение присутствует в формуле.

    Тогда за год по трём линиям фидера: ΔWсум. = 3 х 573,67 = 1721 кВт/ч.

    Потери за год в ЛЭП в процентах: ΔWсум.% = ΔWсум/Wсум x 100% = 2,73%

    Учёт потерь на вводе в дома.

    При условии, что все приборы учета потребляемой энергии размещены на опорах ЛЭП, то длина провода от точки присоединения линии, принадлежащей садоводу до его индивидуального прибора учёта составит всего 6 метров (общая длина опоры 9 метров).

    Сопротивление провода СИП-16 (самонесущий изолированный провод, сечением 16 мм²) на 6 метров длины составляет всего R = 0,02ом.

    Pввода= 4 кВт (примем за расчётную разрешённую электрическую мощность для одного дома).

    Рассчитываем силу тока для мощности 4 кВт: Iввода = Pввода/220 = 4000Вт / 220в = 18 (А).

    Тогда: dPввода = I² x Rввода = 18² х 0,02 = 6,48Вт – потери за 1 час при нагрузке.

    Тогда суммарные потери за год в линии одного подключённого садовода: dWввода = dPввода x Д (часов в год) х Кисп.макс. нагрузки = 6,48 x 8760 x 0,3 = 17029 Вт/ч (17,029 кВт/ч).

    Тогда суммарные потери в линиях 60 подключённых садоводов за год составят:
    dWввода = 60 х 17,029 кВт/ч = 1021,74 кВт/ч

    Учёт суммарных потерь в ЛЭП за год:

    ΔWсум. итог = 1721 + 1021,24 = 2745,24 кВт/ч

    Итого: Во внутренней воздушной ЛЭП СНТ протяжённостью 2 километра (3 фазы и ноль), проводе сечением 35мм², подключёнными 60 домами, при общем потреблении 63000 кВт/ч электроэнергии в год потери составят 4,36%

  • Если в СНТ несколько фидеров, которые отличаются друг от друга протяжённостью, сечением провода и количеством проходящей через них электроэнергии, то подсчёт необходимо делать отдельно для одной линиии каждого фидера. Затем суммировать потери по всем фидерам для выведения общего процента потерь.
  • При расчёте потерь на участке линии, принадлежащей садоводу, учитывался коэффициент сопротивления (0, 02ом) одного провода марки СИП-2х16 при 20°C протяжённостью 6 метров. Соответственно, если у Вас в СНТ счётчики висят не на опорах, то необходимо увеличивать коэффициент сопротивления пропорционально длине провода.
  • При расчёте потерь на участке линии, принадлежащей садоводу, также следует учитывать разрешённую мощность для дома. При разном потреблении и разрешённой мощности потери будут разными. Правильным и целесообразным будет распределение мощности в зависимости от потребностей:
    для садовода-дачника – 3,5 кВт (т.е. соответствует ограничению по автомату защитного отключения на 16А);
    для постоянно проживающего в СНТ садовода – от 5,5 кВт до 7 кВт (соответственно автоматы защитного отключения при перегрузке на 25А и 32А).
  • При получении данных по потерям для проживающих и для дачников целесообразно установить и различную оплату технологических потерь для этих категорий садоводов (см. пункт 3 расчёта, т.е. в зависимости от величины I – силы тока, у дачника при 16А потери будут меньше, чем у постоянно проживающего при 32А, а значит и расчёта потерь на вводе в дома должно быть два отдельных).
  • Пример: В заключении следует добавить то, что нашему СНТ “Пищевик” ЭСО “Янтарьэнерго” при заключении Договора на электроснабжение в 1997 г. установило рассчитанную ими величину технологических потерь от ТП до места установки общего прибора учёта электроэнергии равную 4,95% за 1 кВт/ч. Подсчёт потерь в линии составил по данной методике 1,5% максимум. С трудом верится в то, что потери в трансформаторе, который СНТ не принадлежит, составляют ещё почти 3,5%. А по Договору потери трансформатора не наши. Пора с этим разобраться. О результате Вы скоро узнаете.
    Продолжим. Ранее наш бухгалтер в СНТ брал 5% к кВт/ч за потери, установленные “Янтарьэнерго” и 5% за потери внутри СНТ. Никто, естественно ничего не рассчитывал. Пример расчёта, который использован на странице, почти на 90% соответствует действительности при эксплуатации старой ЛЭП в нашем СНТ. Так вот этих денег хватало на оплату всех потерь в сети. Даже оставались и постепенно накапливались излишки. Это подчеркивает тот факт, что методика работает и вполне соответствует действительности. Сравните сами: 5% и 5% (идет постепенное накопление излишков) или 4,95% и 4,36% (нет излишков). Т.е., расчёт потерь электроэнергии соответствует действительным потерям.

    Как рассчитать потери электроэнергии

    Объект: . Офис

    Площадь: . 42 м.кв

    Необходимо было переоборудовать одну из квартир в нашем доме под офис ТСЖ. По рекомендациям было принято решение обратиться в Энерджи.

    Объект: . Квартира

    Площадь: . 58 м.кв

    Я-мама трех дочек. С переездом в новую квартиру в Москве столкнулись с проблемой, как разместить троих детей в одной комнате и при этом.

    Объект: . Дом

    Площадь: . 680 м.кв

    Моя детская мечта, обзавестись своим большим домом, и вот этот момент наступил! Мы с мужем начали думать над проектом, как все будет, что.

    Объект: . Дом

    Площадь: . 280 м.кв

    С женой решили переехать и заняться строительством нового дома. Понадобилась помощь в проектировании инженерных систем. Долго искали.

    Объект: . Квартира

    Площадь: . 156 м.кв

    Заказывала дизайн-проект проект, для квартиры с инженерными проектами в комплекте. Сама не хотела ничего подобного делать и вообще в этом.

    Объект: . Дом

    Площадь: . 64 м.кв

    Давно с мужем мечтали о загородном доме. Купили участок с домом, но дизайн интерьера в нем нам совсем не нравился, мы решили сделать ремонт.

    Объект: . Квартира

    Площадь: . 68 м.кв

    После приобретения квартиры столкнулись с необходимостью ремонта. По совету знакомых мы обратились в ENERGY-SYSTEM. В минимально сжатые.

    Объект: . Дом

    Площадь: . 98 м.кв

    Срочно понадобился проект перепланировки загородного дома. Перебрала кучу компаний, но везде дорого, либо не успевают сделать в назначенный.

    Объект: . Квартира

    Площадь: . 64 м.кв

    Родители на свадьбу подарили нам трехкомнатную квартиру. Но сама квартира была в таком ужасном состоянии, что я даже не знала с чего начать.

    Объект: . Стоматология

    Площадь: . 54 м.кв

    Решила открыть частную стоматологию, о которой мечтала с детства. Взяла в аренду помещение, нужен был дизайн-проект, обратилась в Энерджи.

    Как правильно рассчитать потери электроэнергии

    О потерях энергии в процессе ее передачи собственники электрифицированных объектов стали задумываться сравнительно недавно. В то же время это достаточно важный параметр, который обязательно следует учитывать владельцам частных домов, сельскохозяйственных и других предприятий.

    На вопрос, как рассчитать потери электроэнергии, есть один простой ответ – обратиться к специалистам. Проведение подобных расчетов считается достаточно трудоемкой и сложной задачей, для выполнения которой требуются профессионалы, знакомые с необходимыми формулами и умеющие такими формулами пользоваться.

    Условия расчета потери электроэнергии

    Проще всего проводить расчеты потерь в электрической сети, где используется только один тип провода с одним сечением, к примеру, если на объекте применяется только алюминиевые кабели с сечением в 35 мм. На практике системы с одним типом кабеля практически не встречаются, обычно для электроснабжения зданий и сооружений используются различные провода. В этом случае для получения точных результатов, следует отдельно проводить расчеты для отдельных участков и линий электрической системы с различными кабелями.

    Потери в электрической сети на трансформаторе и до него обычно не учитываются, так как индивидуальные приборы учета потребляемой энергии устанавливаются в цепь уже после такого оборудования. Тем не менее если вам требуется высчитать потери на силовом трансформаторе все-таки необходимо, сделать это достаточно просто. Расчет потерь электроэнергии в трансформаторе осуществляется на основе технической документации такого устройства, где будут указаны все необходимые вам параметры.

    Следует помнить, что любые расчеты проводятся для определения величины максимальных потерь в ходе передачи электричества.

    При проведении вычислений стоит учитывать, что мощность сети электроснабжения склада, производственного предприятия или другого объекта достаточна для обеспечения всех подключенных к ней потребителей, то есть, система сможет работать без перенапряжения даже в моменты максимальной нагрузки на каждом подключенном объекте.

    Расчет потери электроэнергии в электрических сетях

    Актуальным вопросом в современной электроэнергетике являются потери электроэнергии, которые тесно переплетаются с финансовой составляющей. Это своего рода резерв получения дополнительной выгоды, повышение рентабельности производственного процесса. Попытаемся разобраться со всеми гранями этого вопроса и дать четкое представление о тонкостях потерь электроэнергии в сетях.

    Что такое потери электрической энергии?

    Под потерями электроэнергии в широком смысле следует понимать разницу между поступлениями в сети и фактическим потреблением (полезным отпуском). Расчет потерь предполагает определение двух величин, что выполняется через учет электрической энергии. Одни стоят непосредственно на подстанции, другие у потребителей.

    Потери могут рассчитываться в относительных и абсолютных величинах. В первом случае исчисление выполняется в процентах, во втором – в киловатт-часах. Структура разделена на две основных категории по причине возникновения. Общие потери именуются фактическими и являются основой эффективности работы подразделения.

    Где выполняется расчет?

    Расчет потерь электроэнергии в электрических сетях выполняется по следующим направлениям:

    1. Для предприятий, генерирующих энергию и отдающих в сеть. Уровень зависит от технологии производства, правильности определения собственных нужд, наличия технических и коммерческих учетов. Потери генерации ложатся на коммерческие организации (включаются в стоимость) или добавляются в нормативы и фактические величины на районы или предприятия электрических сетей.
    2. Для высоковольтной сети. Передача на дальние расстояния сопровождается высоким уровнем потерь электроэнергии в линиях и силовом оборудовании подстанций 220/110/35/10 кВ. Рассчитывается путем определения норматива, а в более совершенных системах через приборы электронного учета и автоматизированных систем.
    3. Распределительные сети, где происходит разделение потерь на коммерческие и технические. Именно в этой области сложно прогнозировать уровень величины из-за фактора сложности обвязки абонентов современными системами учета. Потери при передаче электроэнергии рассчитываются по принципу поступило за минусом платы за потребленную электрическую энергию. Определение технической и коммерческой части выполняется через норматив.

    Технические потери: физические причины появления и где возникают

    Сущность технических потерь заключается в несовершенстве технологии и проводников, используемых в современной электроэнергетике. В процессе генерации, передачи и трансформации электроэнергии возникают физические явления, которые и создают условия утечки тока, нагрев проводников или прочие моменты. Технические потери могут возникать в следующих элементах:

    1. Трансформаторы. Каждый силовой трансформатор обладает двумя или тремя обмотками, посередине которого расположен сердечник. В процессе трансформации электроэнергии с большего на меньшего в этом элементе происходит нагрев, что и предполагает появление потерь.
    2. Линии электропередач. При транспортировке энергии на расстояния происходит утечка тока на корону для ВЛ, нагрев проводников. На расчет потерь в линии влияют следующие технические параметры: длина, сечение, удельная плотность проводника (медь или алюминий), коэффициенты потерь электроэнергии, в частности, коэффициент распределенности нагрузки, коэффициент формы графика.
    3. Дополнительное оборудование. К этой категории необходимо отнести технические элементы, которые участвуют в генерации, транспортировке, учете и потреблении электроэнергии. Величины для этой категории в основном постоянные или учитываются через счетчики.

    Для каждого вида элементов электрической сети, для которой рассчитываются технические потери, имеется разделение на потери холостого хода и нагрузочные потери. Первые считаются постоянной величиной, вторые зависят от уровня пропуска и определяются для анализируемого периода, зачастую за месяц.

    Коммерческие потери: основное направление повышения эффективности в электроэнергетике

    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.

    Фактические потери: общий показатель

    Для расчета фактических потерь необходимо сложить коммерческую и техническую составляющую. Однако реальный расчет этого показателя осуществляется по-другому, формула потерь электроэнергии следующая:

    Величина потерь = (Поступления в сеть – Полезный отпуск – Перетоки в другие энергосистемы – Собственные нужды) / (Поступления в сеть – Беспотерьные – Перетоки – Собственные нужды) * 100%

    Зная каждый элемент, определяют фактические потери в процентном отношении. Для вычисления требуемого параметра в абсолютных величинах необходимо выполнить расчеты только числителя.

    Какие потребители считаются беспотерьными и что такое перетоки?

    В представленной выше формуле используется понятие “беспотерьные”, которое определяется по коммерческим приборам учета на подстанциях высокого напряжения. Предприятие или организация самостоятельно несут расходы на потери электроэнергии, которые учитываются прибором учета в точке подключения к сетям.

    Что касается перетоков, то они также относятся к беспотерьным, хотя высказывание не совсем корректное. В общем понимании это электрическая энергия, которая из одной энергосистемы отправляется в другую. Учет осуществляется также с использованием приборов.

    Собственные нужды и потери электрической энергии

    Собственные нужды необходимо отнести к особой категории и разделу фактических потерь. Для работы электросетей требуются затраты на поддержание функционирования подстанций, расчетно-кассовых центров, административных и функциональных зданий РЭСов. Все эти величины фиксируются и отражаются в представленном параметре.

    Методики расчета технических потерь на предприятиях электроэнергетики

    Потери электроэнергии в электрических сетях осуществляется по двум основным методикам:

    1. Расчет и составление норматива потерь, что реализовывается через специальное программное обеспечение, куда закладывается информация по топологии схемы. Согласно последней определяются нормативные величины.
    2. Составление небалансов для каждого элемента электрических сетей. В основе этого метода лежит ежедневное, еженедельное и ежемесячное составление балансов в высоковольтной и распределительных сетях.

    Каждый вариант обладает особенностями и эффективностью. Необходимо понимать, что выбор варианта зависит и от финансовой стороны вопроса.

    Расчет норматива потерь

    Расчет потерь электроэнергии в сетях во многих странах СНГ и Европы осуществляется с применением данной методологии. Как отмечалось выше, процесс предполагает использование специализированного софта, в котором имеются нормативные величины и топология схемы электрических сетей.

    Для получения информации о технических потерях от сотрудника организации потребуется внести характеристики пропуска по фидеру активной и реактивной энергии, определить максимальные значения по активной и реактивной мощности.

    Необходимо отметить, что погрешность таких моделей может доходить до 25 % только при расчете потерь электроэнергии в линии. К представленному методу следует относиться в качестве математической, примерной величине. В этом и выражается несовершенство методологии просчета технических потерь в электрических сетях.

    Используемое программное обеспечение для расчета

    На текущий момент существует огромное количество программного софта, который выполняет расчет норматива технических потерь. Выбор того или иного продукта зависит от стоимости обслуживания, региональности и других важных моментов. В Республике Беларусь основной программой считается DWRES.

    Софт разрабатывался группой ученых и программистов Белорусского Национального Технического Университета под руководством профессора Фурсанова Н.И. Инструмент для расчета норматива потерь специфичен, обладает рядом системных достоинств и недостатков.

    Для рынка России особой популярностью пользуется ПО «РПТ 3», который разрабатывался специалистами ОАО «НТЦ Электроэнергетики». Софт весьма неплохой, выполняет поставленные задачи, но также обладает рядом отрицательных сторон. Тем не менее расчет нормативных величин осуществляется в полной мере.

    Составление небаланса в высоковольтных и распределительных сетях

    Потери электроэнергии технического плана можно выявить через другой метод. О нем уже говорилось выше – предполагается, что все высоковольтные или распределительные сети обвязаны приборами учета. Они помогают определить величину максимально точно. Кроме этого, подобная методика обеспечивает реальную борьбу с неплательщиками, воровством и неправильное использование энергооборудования.

    Следует отметить, что подобный подход, несмотря на эффективность, неприменим в современных условиях. Для этого необходимы серьезные мероприятия с большими затратами на реализацию обвязки всех потребителей электронными учетами с передачей данных (АСКУЭ).

    Как сократить технические потери: способы и решения

    Снизить потери в линиях, трансформаторных подстанциях помогают следующие направления:

    1. Правильно выбранный режим работы оборудования, загрузка мощностей влияет на нагрузочные потери. Именно поэтому диспетчер обязан выбирать и вести наиболее приемлемый режим работы. К представленному направлению важно отнести выбор точек нормального разрыва, расчеты загруженности трансформаторов и так далее.
    2. Замена оборудование на новое, которое обладает низкими показателями холостого хода или лучше справляются с нагрузочными потерями. Для линий электропередач предполагается замена проводов на большее сечение, использование изолированных проводников.
    3. Сокращение времени обслуживания оборудования, что ведет к снижению расхода энергии на собственные нужды.

    Сокращение коммерческой составляющей потерь: современные возможности

    Потери электроэнергии по коммерческой части предполагают использование следующих методов:

    1. Установка приборов учетов и систем с меньшей погрешностью. На текущий момент оптимальными считаются варианты с классом точности 0,5 S.
    2. Использование автоматизированных систем передачи информации, АСКУЭ, которые призваны убрать сезонные колебания. Контроль за показаниями является условием борьбы с воровством и занижением данных.
    3. Осуществление рейдов по проблемным адресам, которые определяются через систему балансов распределительной сети. Последнее актуально при обвязке абонентов современными учетами.
    4. Применение новых технологий по определению недоучета систем с трансформаторами тока. Специализированные приборы распознают коэффициент смещения тангенса вектора распределения электрической энергии.

    Потери электроэнергии в электрических сетях – важный показатель, который обладает существенным потенциалом для коммерческих организаций энергетического бизнеса. Сокращение фактических потерь приводит к росту получаемой прибыли, а это влияет на рентабельность. В заключение необходимо отметить, что оптимальный уровень потерь должен составлять 3-5 % в зависимости от района.

    Определение потерь мощности и электроэнергии в линии и в трансформаторе

    При передаче электрической энергии от генераторов электростанций до потребителя около 12-18% всей вырабатываемой электроэнергии теряется в проводниках воздушных и кабельных линий, а также в обмотках и стальных сердечниках силовых трансформаторов.

    При проектировании нужно стремиться к уменьшению потерь электроэнергии на всех участках энергосистемы, поскольку потери электроэнергии ведут к увеличению мощности электростанций, что в свою очередь влияет на стоимость электроэнергии.

    В сетях до 10кВ потери мощности в основном обусловлены нагревом проводов от действия тока.

    Потери мощности в линии.

    Потери активной мощности (кВт) и потери реактивной мощности (кВАр) можно найти по следующим формулам:

    Формулы для расчета потери мощности в линии

    где Iрасч – расчетный ток данного участка линии, А;

    Rл – активное сопротивление линии, Ом.

    Потери мощности в трансформаторах.

    Потери мощности в силовых трансформаторах состоят из потерь, не зависящих и зависящих от нагрузки. Потери активной мощности (кВт) в трансформаторе можно определить по следующей формуле:

    Потери активной мощности в трансформаторе

    где ?Рст – потери активной мощности в стали трансформатора при номинальном напряжении. Зависят только от мощности трансформатора и приложенного к первичной обмотке трансформатора напряжения. ?Рст приравнивают ?Рх;

    ?Рх— потери холостого хода трансформатора;

    ?Роб – потери в обмотках при номинальной нагрузке трансформатора, кВт; ?Роб приравнивают ?Рк.

    ?Рк– потери короткого замыкания;

    ?=S/Sном – коэффициент загрузки трансформатора равен отношению фактической нагрузки трансформатора к его номинальной мощности;

    Потери реактивной мощности трансформатора (кВАр) можно определить по следующей формуле:

    Потери реактивной мощности в трансформаторе

    где ?Qст – потери реактивной мощности на намагничивание, кВАр. ?Qст приравнивают ?.

    ? – намагничивающая мощность холостого хода трансформатора;

    ?Qрас – потери реактивной мощности рассеяния в трансформаторе при номинальной нагрузке.

    Значения ?Рст(?Рх) и ?Роб(?Рк) приведения в каталогах производителей силовых трансформаторов. Значения ?Qст(?Qх) и ?Qрас определяют по данным каталогов из следующих выражений:

    Формулы для расчета потери реактивной мощности

    где – ток холостого хода трансформатора, %;

    – напряжение короткого замыкания, %;

    Iном – номинальный ток трансформатора, А;

    Xтр – реактивное сопротивление трансформатора;

    Sном – номинальная мощность трансформатора, кВА.

    Потери электроэнергии.

    На основании потерь мощности можно посчитать потери электроэнергии. Здесь следует быть внимательными. Нельзя посчитать потери электроэнергии умножив потери мощности при какой либо определенной нагрузке на число часов работы линии. Этого делать не стоит, т.к в течение суток или сезона потребляемая нагрузка изменяется и таким образом мы получим необоснованно завышенное значение.

    Чтобы правильно посчитать потери электроэнергии используют метод, основанный на понятиях времени использования потерь и времени использовании максимума нагрузки.

    Время максимальных потерь ? – условное число часов, в течение которых максимальный ток, протекающий в линии, создает потери энергии, равные действительным потерям энергии в год.

    Временем использования максимальной нагрузки или временем использования максимума Тмах называют условное число часов, в течение которых линия, работая с максимальной нагрузкой, могла бы передать потребителю за год столько энергии, сколько при работе по действительному переменному графику. Пусть W(кВт*ч) – энергия переданная по линии за некоторый промежуток времени, Рмах(кВт) -максимальная нагрузка, тогда время использования максимальной нагрузки:

    Тмах=W/Рмах

    На основании статистических данных для отдельных групп электроприемников были получены следующие значения Тмах:

    • Для внутреннего освещения – 1500—2000 ч;
    • Наружного освещения – 2000—3000 ч;
    • Промышленного предприятия односменного – 2000—2500 ч;
    • Двухсменного – 3000—4500 ч;
    • Трехсменного – 3000—7000 ч;

    Время потерь ? можно найти по графику, зная Тмах и коэффициент мощности.

    Зависимость времени максимальных потерь от продолжительности использования максимума нагрузки

    Теперь зная ? можно посчитать потери электроэнергии в линии и в трансформаторе.

    Потери энергии в линии:

    Потери энергии в линии

    Потери энергии в трансформаторе:

    Потери энергии в трансформаторе

    где ?Wатр –общая потеря активной энергии (кВт*ч) в трансформаторе;

    ?Wртр –общая потеря реактивной энергии (кВАр*ч) в трансформаторе.

    Методика определения потерь электроэнергии в линиях, трансформаторах и электродвигателях

    Определение потерь электроэнергии в линии

    Потери, электроэнергии ΔЭ (кВт•ч) в линии, трансформаторе за учетный период (месяц, квартал, год) в производственных условиях с использованием результатов опытных замеров, рекомендуется определять из выражения

    где Эх.с — потери электроэнергии за одни характерные сутки учетного периода, кВт•ч; n — число рабочих суток в учетном периоде.

    Потери электроэнергии за выходные дни вычисляют отдельно.

    Характерные сутки учетного периода находят следующим образом:

    по записям в вахтенном журнале определяют расход электроэнергии за учетный период времени;

    по найденному за учетный период расходу находят среднесуточный расход электроэнергии;

    по вахтенному журналу находят сутки, имеющие такой же (или близкий к нему) расход электроэнергии, как и полученный выше среднесуточный.

    Найденные таким образом сутки и их действительный график нагрузки принимают за характерные.

    Потери электроэнергии в линии за учетный период с использованием графика нагрузок характерных суток можно вычислить по формуле

    где Кф — коэффициент формы графика нагрузок; Iс — средняя за характерные сутки величина тока линии, A; Rэ — эквивалентное активное сопротивление линии, Ом; Тр — число рабочих часов за учетный период.

    Для электрических нагрузок большинства промышленных предприятий Кф обычно находится в пределах 1,01—1,1. Для предприятия, производственная программа и технологический процесс которого достаточно постоянны, Кф меняется в очень незначительных пределах. Поэтому для расчетов потерь следует определить этот коэффициент 3—5 раз и, усреднив его значение по этим показаниям, принять постоянным в пределах учетного периода.

    В условиях эксплуатации Кф линии может быть подсчитан с достаточной точностью по показаниям счетчика активной энергии по формуле

    где n=t/Δt — число отметок показаний счетчика; t — время определения Кф, ч; Δt— время одной отметки, ч; Эai—расход активной электроэнергии за i-ю отметку показаний счетчика, кВт•ч; Эа — расход активной электроэнергии за время t, определяемый по счетчику, кВт•ч.

    Средняя величина тока линии

    где Эа(Эр) — расход активной (реактивной) энергии за характерные сутки, кВт•ч (квар•ч); U—линейное напряжение, кВ; Тр—число рабочих часов за характерные сутки; соsφср — средневзвешенная величина коэффициента мощности за время Тр.

    Эквивалентное сопротивление в условиях эксплуатации

    где ΔЭа.с — потери активной энергии разветвленной сети за время Т, кВт•ч; I — ток головного участка сети, А.

    Иногда (для сложных схем) определять эквивалентные сопротивления с помощью показаний приборов весьма трудно. В таком случае их можно определить расчетным путем.

    Для неразветвленной линии с сосредоточенной нагрузкой на конце

    где r0 — активное сопротивление 1 м линии; l — длина линии, м.

    Для разветвленной линии, представленной на рис.1,

    где Rп.л. — активное сопротивление питающей линии; Ri — активное сопротивление i-ro участка линии от конца питающей линии до нагрузки; K3i = Pi/P1 — коэффициент загрузки i-гo относительно наиболее загруженного участка, принятого за первый.

    Приведенная выше формула выведена в предположении, что коэффициенты мощности участков примерно равны между собой.

    Рис. 1. Схема питания нагрузки, удаленной от шин цеховой ТП

    Определение потерь электроэнергии в трансформаторах

    Потери активной электроэнергии в трансформаторах за учетный период

    где ΔРХХ. — потери мощности холостого хода, кВт; ΔРКЗ — потери мощ¬ности короткого замыкания, кВт; Т0, Тр— число часов присоединения трансформатора к сети и число часов работы трансформатора под нагрузкой за учетный период; Кз = ICр/Iном. т — коэффициент загрузки трансформатора по току; ICр — средний ток трансформатора за учетный период, А; Iном. т — номинальный ток трансформатора, А.

    Определение потерь электроэнергии в в электродвигателях

    Для крупных агрегатов (мельниц для размола щепы и волокна, рубильных машин, компрессоров, насосов и т. п.) необходимо учитывать в электробалансе агрегата потери электроэнергии в двигателях и в приводимых ими механизмах.

    При установившемся режиме работы электродвигателей потери в них определяют как сумму потерь в металле обмоток, стали и механических. Потери в металле обмоток определяют по приведенным выше формулам, в которые вместо Ra подставляют: для двигателей постоянного тока — сопротивление якоря r0, Ом; для синхронных двигателей — сопротивление статора r1, Ом; для асинхронных двигателей — сопротивление статора и приведенное к статору сопротивление ротора r1+ r2, Ом.

    Потери в стали ΔЭа.с (кВт•ч) определяют с помощью приборов, имеющихся на крупных двигателях (счетчик активной энергии, амперметр). Для асинхронных двигателей с фазным ротором

    где Р0 — мощность при разомкнутом роторе, определяемая по счетчику или по ваттметру, кВт; I1.о — ток статора при разомкнутом роторе, определяемый по амперметру двигателя, А.

    Для всех двигателей, кроме асинхронного с фазным ротором, потери в стали не следует выделять самостоятельной статьей в электробалансе ввиду сложности такого выделения. Поскольку потери в стали двигателя мало зависят от его нагрузки, как и потери механические, их целесообразно определять лишь в сумме с последними.

    Механические потери ΔЭмех (кВт •ч) в агрегате и электрические потери в стали приведенного двигателя

    Для машин постоянного тока

    где Рх.х — мощность холостого хода двигателя, соединенного с механизмом, определяется по счетчику или ваттметру, кВт; Iхх—ток холостого хода двигателя, определяемый по амперметру на двигателе, А.

    Так как для асинхронных двигателей с фазным ротором потери в стали определяют по формуле, приведенной ранее, механические потери могут быть, выделены с помощью предпоследней формулы.

    Для машин постоянного тока потери в стали составляют незначительную часть по сравнению с механическими потерями. Учитывая, что на валу двигателя, кроме собственных потерь, имеются механические потери приводимого механизма, можно без большой погрешности пренебречь потерями в стали и считать, что последняя формула определяет механические потери двигателя и механизма.

    Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

    Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

    Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

    Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий