Семь вариантов борьбы с потерями в воздушных электросетях

Потери в электрических сетях

Причины потерь электрической энергии в воздушных линиях и способы борьбы с ними, на основе практики.
Возможно, любой, имеющий дом в деревне, живёт у часников в городе или возводит собственный дом, в течении определенного времени столкнется с трудностью нестабильности электрической сети. Это выражается в резких бросках напряжения, проблемах защиты электрических приборов при грозах, продолжительных периодах сильно завышенного или сильно заниженного напряжения в питающей сети.

Большинство из таких проблем связаны со спецификами воздушных электрических линий, прочие, с невыполнением простых правил прокладки линий и их обслуживания. К большому сожалению, у нас в государстве все более внедряется в жизнь девиз: «Спасение утопающих – дело рук самих утопающих». Благодаря этому, попытаемся рассмотреть данные проблемы и способы их решения детальнее.

Откуда берутся потери в электросетях?
Во всем виноват Ом.
Для тех кто, знаком с законом Ома, легко припомнить, что U=I*R.

Это означает, что падение напряжения в проводах линии электропередачи пропорционально ее сопротивлению и току через нее. Чем больше это падение, тем меньше напряжение в розетках у вас дома.

Благодаря этому сопротивление линии электропередач необходимо уменьшать. Причем ее сопротивление складывается из сопротивления прямого и обратного провода — фазы и нуля от преобразователя электрической энергии подстанции до Вашего дома.

Потери электроэнергии в многоквартирном доме

Странная реактивная мощность.
Вторым источником потерь считается реактивная мощность или точнее реактивная нагрузка.

Если нагрузка чисто активная, к примеру это лампы с нитью накала, электронагреватели, электроплитки, то электрическая энергия потребляется фактически полностью ( кпд более 90%, cos стремится к 1). Однако это замечательный случай, в большинстве случаев нагрузка имеет емкостной или индуктивный характер. По настоящему косинус фи потребителя величина изменяемая по времени и имеет большое значение от 0.3 до 0.8, если не использовать специализированных мер.

При реактивной нагрузке имеет место явление неполного поглощения энергии, ее отражения от нагрузки и циркуляция паразитных токов в проводах. При этом получаются дополнительные потери в проводах на нагрев, броски напряжения и тока, которые приводят к неисправностям.

К примеру, частично нагруженный асинхронный электрический двигатель электрические пилы или пилорамы имеет cos 0.3- 0.5. Не считая потерь тепла, если есть наличие мощной реактивной нагрузки сильно «врут» электрических счетчиков.
Из статистики известно, что из-за причины, нескомпенсированной реактивной мощности покупатель теряет до 30% электрической энергии.

Для того чтобы исключить данные типы потерь, применяются компенсаторы реактивной мощности. Эти приспособления серийно выпускаются промышленностью.

Причем они могут быть от «однорозеточного» варианта, до устройств, устанавливаемых на преобразователь электрической энергии подстанции.
Оборотни в фуфайках.
Третьим источником потерь, считается стандартное воровство электрической энергии.

Кажется, этим вынуждены заниматься правоохранительные органы, однако они не имеют отделов энергоаудита. Благодаря этому, третьим источником потерь тоже должен заниматься покупатель, т.к.

Согласно закону у него должен стоять общедомовой или общехозяйственный счетчик и за воровство паршивой овцы платит все стадо.
Оценка потерь в линии на определенном примере.
Активное сопротивление линии R=(?*L)/ S, где ? — удельное сопротивление материала провода, L- его длина, S – поперечное сечение.

Для меди удельное сопротивление составляет 0,017, а для алюминия 0,028 Ом*мм2/м. Медь имеет почти наполовину меньшие потери, однако она намного тяжелее и дороже алюминия, благодаря этому для воздушных линий в большинстве случаев подбирают провода из алюминия.
Подобным образом, сопротивление 1 метра металлического провода, сечением 16 квадратных миллиметров, будет составлять (0.028 х 1)/16=0.0018 Ом.

Посмотрим, каковы будут потери в линии длиной 500 м, при мощности нагрузки 5 кВт. Так как ток течет по двум проводам, то длину линии удваиваем, т.е. 1000 м.

Сила тока при мощности 5 кВт будет составлять: 5000/220=22.7 А. Падение напряжения в линии U=1000х0.0018х22.7=41 В. Напряжение на нагрузке 220-41=179 В. Это уже меньше допустимых 15% снижения напряжения. При высоком токе 63 А, на который рассчитывается этот кабель ( 14 кВт), т.е. когда собственные нагрузки включат ближайшие соседи, U=1000х0.0018х63=113 В! Благодаря этому в моем доме за городом вечерами еле светится лампочка!

Способы борьбы с потерями.
Первый самый простой способ борьбы с потерями.
Первый способ построен на снижении сопротивления нулевого провода.

Как понятно ток течет по двум проводам: нулевому и фазному. Если увеличение сечения фазного провода достаточно затратное (стоимость меди или алюминия плюс работы по демонтажу и монтажу), то сопротивление нулевого провода можно сделать меньше очень просто и недорого.
Такой способ применялся с момента прокладки первых линий электропередач, однако в настоящее время из-за «пофигизма» или незнания часто не применяется.

Заключается он в повторном заземлении нулевого провода на каждом столбе линии электропередачи или (и) на любой нагрузке. В данном случае параллельно сопротивлению нулевого провода подсоединяется сопротивление земли между нулем преобразователя электрической энергии подстанции и нулем потребителя.
Если заземление сделано правильно, т.е. его сопротивление менее 8 Ом для однофазной сети, и менее 4 Ом для трехфазной, то получается значительно (до 50%) уменьшить потери в линии.

Второй самый простой способ борьбы с потерями.
Второй самый простой способ тоже построен на снижении сопротивления.

Лишь в данном случае нужно проверять оба провода — ноль и фазу. Во время эксплуатации воздушных линий из-за обрыва проводов образуется места локального увеличения сопротивления – скрутки, сростки и т.д.

Во время работы в этих местах происходит локальный подогрев и последующая деградация провода, грозящая разрывом.
Подобные места заметны ночью из-за искрения и свечения.

Нужно иногда зрительно проверять линию электропередачи и менять особо плохие ее отрезки или линию полностью.
Для работ по ремонту наиболее целесообразно применить самонесущие металлические изолированные кабели СИП. Их называют самонесущими, т.к. не просят стального троса для подвески и не рвутся под тяжестью снега и льда.

Такие кабели долговечные (эксплуатационный срок более 25 лет), имеются особые аксессуары для легкого и хорошего крепления их до столбов и зданиям.
3-ий способ борьбы с потерями.


Ясно, что третьим способом считается замена отслужившей «воздушки» на новую.
В продаже имеются кабели типов СИП-2А, СИП-3, СИП-4.

Сечение кабеля подбирают не менее 16 квадратных миллиметров, он может пропускать ток до 63 А, что отвечает мощности 14 кВт при однофазной сети и 42 кВт при трехфазной. Провод имеет двухслойную изоляцию и покрыт специализированным пластиком, защищающим изоляцию проводов от радиации солнца.

Приблизительные расценки на СИП можно увидеть тут: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. Двухпроводный СИП провод стоит от 23 руб. за метр погонный.

Четвертый способ борьбы с потерями.
Такой способ построен на использовании специализированных стабилизаторов электрического напряжения при входе в дом или остальной объект. Такие стабилизаторы бывают как однофазного, так и трехфазного типа.

Они повышаюту cos и предоставляют стабилизацию напряжения на выходе в границах + — 5%, при перепаде напряжения при входе + — 30%. Их мощностной ряд может быть от сотен Вт до сотен кВт.

Вот пару сайтов посвященных стабилизаторам : http://www.enstab.ru, http://www.generatorplus.ru, http://www.stabilizators.ru/, http://www.aes.ru. К примеру, приведенный на ресурсе http://www.gcstolica.ru/electrotech/stabilizer/x1/ однофазный стабилизатор «Лидер», мощностью 5 кВт, стоит 18500 руб. Отметим впрочем, что из-за перекашивания фаз и потерь в линии электропередачи, напряжение при входе стабилизатора может падать ниже 150 В. В данном случае, срабатывает встроенная защита и вам ничего не остается, как уменьшить собственные потребности в электрической энергии.

Пятый способ компенсации потерь электрической энергии.
Это способ применения устройств компенсации реактивной мощности.

Если нагрузка индуктивная, к примеру разные электрические моторы, то это конденсаторы, если емкостная, то это специализированные индуктивности. Увидеть варианты реализации можно тут: http://www.emgerson.ru/produkciya/krm, http://www.nucon.ru/dictionary/kompensator-reaktivnoi-moshnosti.php, http://www.sdsauto.com/kompensator_moschnosti.html, http://www.vniir.ru/production/cat/cat/abs-vniir-ukrm.pdf и т.д.
Шестой способ – борьба с воровством электрической энергии.


По навыку работы, наиболее эффективным решением считается вынос электрического счетчика из строения и установка его на столбе электролинии в специализированном герметичном боксе. В этом же боксе монтируются вводный автомат с пожарным Устройство защитного отключения и газоразрядные приборы защиты от перенапряжений.

Седьмой способ борьбы с потерями.
Такой способ снижения потерь благодаря применению трехфазного подсоединения.

При подобном подключении уменьшаются токи по каждой фазе, а значит потери в линии и можно одинаково распределять нагрузку. Это один из незамысловатых и очень хороших способов.

Как говорят: «Традиция жанра».
Если у вас есть желание уменьшить потери электрической энергии, то сначала сделайте аудит ваших электрических сетей.

Если вы лично не в состоянии это сделать, то сегодня много организаций готовы Вам помочь за ваши деньги. Надеюсь, что рекомендации, которые приведены выше, смогут помочь осознать с чего начинать и к чему стремиться.

Все в ваших силах. Желаю успехов!

Потери электрической энергии в электросетях

Потери электрической энергии в электросетях неминуемы, благодаря этому важно чтобы они не превышали экономически обоснованного уровня. Превышение норм технологического расхода говорит о возникших проблемах. Чтобы поправить ситуацию следует установить причины появления нецелевых расходов и подобрать способы их снижения.

Собранная в статье информация описывает многие нюансы этой сложной задачи.

Виды и структура потерь

Под потерями имеется в виду разница между отпущенной потребителям электрической энергией и практически поступившей к ним. Для нормирования потерь и расчетов их фактической величины, была принята следующая классификация:

  • Технологичный фактор. Он сильно зависит от отличительных физических процессов, и может изменяться под воздействием нагрузочной составляющей, условно-постоянных расходов, а еще условий климата.
  • Издержки, затрачиваемые на эксплуатацию дополнительного оборудования и обеспечение необходимых рабочих условий техперсонала.
  • Коммерческая составная часть. К такой категории относятся неточности учетных приборов, а еще иные факторы, вызывающие недоучет электрической энергии.

Ниже представлен усредненный график потерь стандартной электрокомпании.

Потери в электрических сетях

Приблизительная структура потерь
Как видно из графика самые большие издержки связаны с передачей по воздушным линиям (ЛЭП), это будет примерно 64% от всего числа потерь.

На другом месте эффект коронированния (ионизация воздуха рядом с проводами ВЛ и, как последствие, появление разрядных токов между ними) – 17%.

Потери в электрических сетях

Коронный разряд на изоляторе ЛЭП
Исходя из представленного графика, можно констатировать, что самый большой процент нецелевых затрат приходится на технологичный фактор.

Главные причины потерь электрической энергии

Разобравшись со структурой, переходим к причинам, вызывающим нецелевой расход в любой из вышеперечисленных категорий. Начинаем с составляющих технологического фактора:

  1. Нагрузочные потери, они появляются в ЛЭП, оборудовании и разных элементах электрических сетей. Такие издержки конкретно зависят от суммарной нагрузки. В данную составляющую входят:
  • Потери в ЛЭП, они прямо связаны с силой тока. Благодаря этому при передаче электрической энергии на значительные расстояния применяется принцип увеличения в пару раз, что способствует пропорциональному уменьшению тока, исходя из этого, и расходов.
  • Расход в преобразователях электрической энергии, имеющий магнитную и электрическую природу ( 1 ). Как пример ниже представлена таблица, в которой приводятся данные расходов на трансформаторах напряжения подстанций в сетях 10 кВ.
Потери в электрических сетях

Потери в понижающих трансформаторах подстанций
Нецелевой расход в иных элементах не входит в эту же категорию, ввиду трудностей подобных расчетов и несущественного объема расходов.

Для этого предусматривается следующая составная часть.

  1. Категория условно-постоянных затрат. В нее входят расходы, которые связаны со штатной эксплуатацией электрического оборудования, к таким относятся:
  • Холостая работа силовых установок.
  • Расходы в оборудовании, обеспечивающем компенсацию реактивной нагрузки.
  • Остальные виды расходов в самых разных устройствах, характеристики которых не зависят от нагрузки. Как пример можно привестисиловую изоляцию, учетные приборы в сетях 0,38 кВ, змерительные преобразователи электрической энергии тока, ограничители перенапряжения и т.д.
  1. Климатическая составная часть. Нецелевой расход электрической энергии может быть связан с условиями климата отличительными для той местности, где проходят ЛЭП. В сетях 6 кВ и выше от этого может зависеть величина электрического тока утечки в изоляторах. В магистралях от 110 кВ значительная часть расходов приходится на коронные разряды, появлению которых способствует влажность воздуха. Кроме этого в холодный период года для нашего климата отличительно подобное явление, как обледенение на проводах высоковольтных линий, а еще обыкновенных ЛЭП.
    Потери в электрических сетях

    Лёд на ЛЭП

Если учитывать последний фактор, нужно брать во внимание расходы электрической энергии на расплавление льда.

Издержки на поддержку работы подстанций

К такой категории отнесены расходы электроэнергии на функционирование добавочных устройств. Оборудование такого рода нужно для обычной эксплуатации главных узлов, которые отвечают за переустройство электрической энергии и ее распределение.

Фиксация расходов выполняется учетными приборами. Приведем перечень главных потребителей, относящиеся к такой категории:

  • вентиляционные системы и охлаждения трансформаторного оборудования;
  • отопление и система вентиляции технологического помещения, а еще внутренние приборы освещения;
  • освещение прилегающих к подстанциям территорий;
  • зарядное оборудование АКБ;
  • своевременные цепи и системы контроля и управления;
  • системы отопления наружного оборудования, к примеру, модули управления воздушными выключателями;
  • разные варианты компрессорного оборудования;
  • подсобные механизмы;
  • оборудование для работ по ремонту, аппаратура связи, а еще прочие устройства.

Коммерческая составная часть

Под данными расходами имеется в виду сальдо между полными (фактическими) и техническими потерями. В совершенстве такая разница должна стремиться до нуля, но В практических условиях это не по настоящему.

Первым делом это связано со спецификами учетных приборов отпущенной электрической энергии и электрических счетчиков, установленных у конечных потребителей. Идет речь о неточности.

Есть ряд определенных мероприятий Для снижения потерь подобного вида.
К этой составляющей также относятся ошибки в счётах, выставленных потребителю и кражи электрической энергии.

В первом варианте аналогичная ситуация может появиться по следующим причинам:

  • в договоре на поставку электрической энергии указана неполная или некорректная информация о покупателе;
  • неверно указанный тариф;
  • отсутствие контроля за данными учетных приборов;
  • ошибки, которые связаны с раньше откорректированными счётами и т.д.

Что же касается хищений, то проблема такого рода имеет место во всех государствах. В основном, такими противозаконными действиями занимаются плохие домашние потребители. Стоит сказать, что иногда появляются казусы и с фирмами, но данные случаи довольно редки, благодаря этому не считаются важными.

Отличительно, что пик хищений приходится на прохладное время года, причем в тех регионах, где имеются проблемы с теплоснабжением.
Отличают три способа кражи (занижения показаний учетного прибора):

  1. Механический. Под ним имеется в виду подходящее вмешательство в работу прибора. Это может быть притормаживание вращения диска путем прямого механического воздействия, изменение положения электрического счетчика, путем его наклона на 45° (для той же цели). Нечасто используется более первобытный способ, а конкретно, срываются пломбы, и выполняется разбалансирование механизма. Специалист с очень большим опытом мгновенно обнаружит механическое вмешательство.
  2. Электрический. Это бывает как нелегальное подключение к воздушной линии путем «наброса», метод инвестирования фазы тока нагрузки, а еще применение специализированных приборов для его полной или частичной компенсации. Кроме этого бывают варианты с шунтированием токовой цепи учетного прибора или переключение фазы и нуля.
  3. Магнитный. При этом способе к корпусу индукционного учетного прибора подносится неодимовый магнит.
Потери в электрических сетях

Магнит воздействует лишь немногие старые модели электрических счетчиков
Фактически все актуальные приборы учета «перехитрить» описанными выше способами не получится.

Мало того, аналогичные попытки вмешательства могут быть зафиксированы устройством и занесены в память, что приводит к трагическим результатам.

Понятие норматива потерь

Под этим термином имеется в виду установка экономически обоснованных показателей нецелевого расхода за конкретный период. При нормировании берутся во внимание все составляющие.

Любая из них тщательно анализируется отдельно. По итогу производятся вычисления с учетом фактического (полного) уровня расходов за прошедший период и анализа разных возможностей, разрешающих осуществить выявленные резервы для уменьшения потерь. Другими словами, нормы не статичны, а постоянно пересматриваются.

Под полным уровнем расходов в этом случае имеется в виду сальдо между переданной электрической энергией и техническими (относительными) потерями. Нормы технологических потерь определяются путем надлежащих вычислений.

Кто платит за потери электричества?

Все будет зависеть от определяющих показателей. Если идет речь о технологических факторах и расходах на поддержку работы сопутствующего оборудования, то плата потерь закладывается в тарифы для потребителей.

Абсолютно иначе дело обстоит с коммерческой составляющей, при превышении заложенной нормы потерь, вся финансовая нагрузка считается затратами компании, осуществляющей отпуск электрической энергии потребителям.

Способы уменьшения потерь в электросетях

Сократить издержки можно путем оптимизации технической и коммерческой составляющей. В первом варианте следует принять следующие меры:

  • Оптимизация схемы и рабочего режима электрической сети.
  • Обследование статической стойкости и выделение мощных узлов нагрузки.
  • Снижение общей мощности за счёт реактивной составляющей. В результате доля активной мощности становится больше, что позитивно проявится на борьбе с потерями.
  • Оптимизация нагрузки преобразователей электрической энергии.
  • Модернизация оборудования.
  • Разные методы выравнивания нагрузки. К примеру, это можно создать, введя многотарифную систему оплаты, в которой в часы самой большой нагрузки очень высокая стоимость кВт/ч. Это даст возможность значительно электропотребление в конкретные периоды суток, в результате практическое напряжение не будет «проседать» ниже допустимых норм.

Сделать меньше коммерческие расходы можно так:

  • регулярный поиск неразрешенных подключений;
  • создание или расширение подразделений, осуществляющих контроль;
  • проверка показаний;
  • автоматизация сбора и обработки данных.

Методика и пример расчета потерь электрической энергии

В практических условиях используют следующие методики для определения потерь:

  • проведение своевременных вычислений;
  • суточный признак;
  • вычисление средних нагрузок;
  • анализ самых больших потерь передаваемой мощности в разрезе суток-часов;
  • обращение к обобщенным данным.

Исчерпывающую информацию по каждой из представленных выше методик, можно отыскать в нормативах.
По окончании приведем пример вычисления расходов в понижающем трансформаторе TM 630-6-0,4.

Формула для расчета и ее описание приведены ниже, она подходит для многих видов аналогичных устройств.

Потери в электрических сетях

Расчет потерь в понижающем трансформаторе
Для понимания процесса необходимо познакомиться с важными характеристиками TM 630-6-0,4.

Потери в электрических сетях

Параметры TM 630/6/0,4
Теперь перейдем к расчету.

Итоги расчета

Структура потерь электрической энергии

Зонирование потерь на составляющие может проводиться по самым разнообразным показателям: характеру потерь (частые, переменные), классам напряжения, группам элементов, производственным подразделениям и т. п. Для целей анализа и нормирования потерь разумно применять укрупненную структуру потерь электрической энергии, в которой потери разделены на составляющие исходя из их физической природы и особенности методов определения их количественных значений.
На основе подобного подхода фактические потери могут быть разделены на 4-ре составляющие:
1) технические потери электрической энергии, обусловленные физическими процессами, происходящими при передаче электрической энергии по электросетям и выражающимися в преобразовании части электрической энергии в тепло в элементах сетей.

В теории технические потери могут быть измерены во время установки надлежащих приборов, фиксирующих поступление и отпуск электрической энергии на рассматриваемом объекте. Фактически же оценить действительное их значение с подходящей точностью при помощи средств измерения нельзя.

Для отдельного элемента это можно объяснить относительно небольшим значением потерь, сопоставимым с погрешностью учетных приборов. К примеру, измерение потерь в линии, фактические потери энергии в которой составляют 2 %, при помощи приборов, имеющих погрешность ±0,5 %, может привести к результату от 1,5 до 2,5 %. Для объектов, имеющих очень много точек поступления и отпуска электрической энергии (электросеть), установка специализированных приборов во всех точках и обеспечение синхронного снятия их показаний фактически нереальна (особенно для определения потерь мощности).

Во всех данных точках счетчики электрической энергии и так установлены, впрочем мы не можем сказать, что разница их показаний и есть действительное значение технических потерь. Это связано с территориальной разбросанностью многих приборов и невозможностью обеспечения полного контроля правильности их показаний и отсутствия случаев воздействия на них других лиц.

Разница показаний данных приборов собой представляет фактические потери, из которых необходимо отметить искомую составляющую. Благодаря этому можно говорить, что померять технические потери на реальном сетевом объекте нельзя. Их значение можно получить только расчетным путем на основе популярных законов электробытовой техники;

2) расход электрической энергии на СН подстанций, нужный для обеспечения работы тех. оборудования подстанций и деятельности персонала . Этот расход оформляется счетчиками, установленными на трансформаторах СН подстанций;
3) потери электрической энергии, обусловленные погрешностями ее измерения (недоучет электрической энергии, метрологические потери).

Эти потери получают расчетным путем на основе данных о метрологических характеристиках и режимах работы приборов, используемых чтобы провести измерения энергии (ТТ, ТН и самих электрических счетчиков). В расчет метрологических потерь включают все учетные приборы отпуска электрической энергии из сети, также и учетные приборы расхода электрической энергии на СН подстанций;
4) коммерческие потери, обусловленные хищениями электрической энергии, несоответствием показаний счетчиков оплате электрической энергии бытовыми потребителями и остальными причинами в области организации контроля за энергопотреблением.

Коммерческие потери не имеют самостоятельного математического описания и, как последствие, не могут быть рассчитаны независимо. Их значение формируют как разницу между фактическими потерями и суммой первых трех составляющих.
Три первые составляющие укрупненной структуры потерь обусловливаются технологичными потребностью процесса передачи электрической энергии по сетям и инструментального учета ее поступления и отпуска.

Сумма данных составляющих хорошо описывается термином -технологические потери. Четвертая составная часть — коммерческие потери — собой представляет действие «антропогенного фактора» и в себя включает все проявления подобного воздействия: сознательные кражи электрической энергии некоторыми абонентами при помощи изменения показаний счетчиков, энергопотребление кроме счетчиков, неуплату или неполную оплату показаний счетчиков, обозначение поступления и отпуска электрической энергии по некоторым точкам учета расчетным путем (при несовпадении границ балансовой принадлежности сетей и мест установки учетных приборов) и т. п.
Структура потерь, в которой укрупненные составляющие потерь сгруппированы по самым разным показателям, приведена на рис.

1.1.
Каждая составная часть потерь имеет собственную очень подробную структуру.

Нагрузочные потери в себя включают потери:

  • в проводах линий передачи;
  • силовых трансформаторах и автотрансформаторах;
  • токоограничивающих реакторах;
  • заградителях высокочастотной связи;
  • трансформаторах тока;
  • соединительных проводах и шинах сортировочных устройств (РУ) подстанций.

Последние две составляющие из-за отсутствия практики их поэлементных расчетов и маленькой величины в большинстве случаев формируют на основе удельных потерь, рассчитаные для средних условий, и включают в состав условно-постоянных потерь.

Потери в электрических сетях

Структура фактических потерь электрической энергии
Потери хода в холостую в себя включают частые (не зависящие от нагрузки) потери:

  • в понижающих трансформаторах (автотрансформаторах); компенсирующих устройствах (синхронных и тиристорных компенсаторах, батареях конденсаторов и шунтирующих реакторах);
  • оборудовании системы учета электрической энергии (ТТ, ТН, счетчиках и соединительных проводах);
  • вентильных разрядниках и ограничителях перенапряжения;
  • устройствах присоединения высокочастотной связи (ВЧ-связи); кабельной изоляции.

Потери, обусловленные условиями погоды (климатические потери) в себя включают три составляющие:

  • потери на корону в воздушных линиях электропередачи (BЛ) 110 кВ и выше;
  • потери от токов утечки по изоляторам BЛ;
  • расход электрической энергии на плавку гололеда.

Расход электрической энергии на СН подстанций обусловлен рабочим режимам разных (до 23) типов ЭП. Этот расход можно разбить на шесть составляющих:

  • на обогрев помещений;
  • вентиляцию и освещение помещений;
  • системы управления подстанцией и подсобные устройства синхронных компенсаторов;
  • охлаждение и обогрев оборудования;
  • работу компрессоров воздушных выключателей и пневматических приводов масляных выключателей;
  • нынешний ремонт оборудования, устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), дистилляторы, вентиляцию закрытого распределительного устройства (ЗРУ), обогрев и освещение проходной (прочий расход).

Неточности учета электрической энергии включают составляющие, обусловленные погрешностями измерительных ТТ, ТН и электросчетчики. Коммерческие потери тоже могут быть разделены на бесчисленные составляющие, выделяющиеся причинами их появления.

Все перечисленные составляющие детально рассмотрены в дальнейших главах.
Показатели отнесения части электрической энергии к потерям могут быть физического и экономического характера. Некоторые мастера полагают, что расход электрической энергии на СН подстанций нужно относить к отпуску электрической энергии, а прочие составляющие — к потерям.

Расход на СН подстанций по характеру применения электрической энергии на самом деле не отличается ничем от ее применения потребителями. Но это не считается основанием считать его полезным отпуском, под которым знают электрическую энергию, отпущенную потребителям.

Расход же электрической энергии на СН подстанций считается внутренним потреблением сетевого объекта. Кроме того, с подобным подходом неоправданно предполагается, что расход части энергии в элементах сетей на доставку другой ее части потребителям (технические потери), в отличии от расхода на СН подстанций, не считается полезным.

Оплата потерь в электрических сетях.

Учетные приборы не меняют потоков мощности по сети, они лишь не очень точно их регистрируют. Благодаря этому некоторые мастера полагают в теории неверным относить недоучет электрической энергии, обусловленный погрешностями приборов, к потерям (ведь объем электрической энергии не меняется от того, как приборы ее регистрируют!).

Согласиться можно с теоретической правильностью подобных рассуждений, как и — одновременно — с их практической бесполезностью. Определять структуру потерь нас заставляет не наука (для научных исследований все подходы имеют смысл), а экономика. Благодаря этому для анализа отчетных потерь необходимо использовать экономические показатели.

С экономических позиций потери — это та часть электрической энергии, на которую ее зарегистрированный практичный отпуск потребителям оказался меньше электрической энергии, получившейся сетью от изготовителей электрической энергии. Под полезным отпуском электрической энергии понимается не только та электрическая энергия, финансовые средства за которую на самом деле поступили на расчетный счёт энерго-снабжающей организации, но и та, на которую выставлены счета, другими словами энергопотребление зафиксировано.

Выставление счётов считается практикой, используемой к юрлицам, энергопотребление которыми крепится каждый месяц. В отличии от этого ежемесячные показания счетчиков, фиксирующих энергопотребление бытовыми абонентами, в большинстве случаев неизвестны.

Практичный отпуск электрической энергии бытовым абонентам формируют по поступившей за месяц оплате, благодаря этому вся неоплаченная энергия автоматично попадает в потери.
Расход электрической энергии на СН подстанций не считается продукцией, оплачиваемой конечным потребителем, и с точки зрения экономики не отличается ничем от расхода электрической энергии в элементах сетей на передачу остальной ее части потребителям.

Занижение объемов полезно отпущенной электрической энергии учетными приборами (недоучет) имеет аналогичный финансовый характер, как и две вышеописанные составляющие. То же самое можно сказать и о хищениях электрической энергии.

Благодаря этому все 4-ре вышеописанные составляющие потерь с точки зрения экономики такие же.
Фактические потери являются строго детерминированной величиной, жестко связанной с финансовыми средствами, полученными за проданную энергию.

Задача «исправления» отчетных потерь на основе учета огрехов счетчиков бессмысленна, так как не может привести к изменению объема полученных (и недополученных) финансов.
Потерянный рубль остается потерянным независимо от того, по какой причине и где он потерян. Однако для того, чтобы принять самые эффективные меры по уменьшению потерь, важно знать, где и почему они случаются.

Поэтому главной задачей расчета и анализа потерь считается обозначение их подробной структуры, раскрытие определенных очагов потерь и оценка возможностей их снижения до экономически оправданных значений. Одним из методов такой диагностики потерь считается анализ небалансов электрической энергии на объектах (подстанциях, фирмах сетей) и в сетевых организациях.

Расчет потерь электрической энергии в электрических сетях

Чтобы понимать, что собой представляют потери электрической энергии в электросетях, потребуется разобраться с самой электрической системой. Она состоит из ряда конструктивных элементов, любой из них в конкретных условиях привносит взнос в непроизводительные траты.

Плюс к этому, они могут быть связаны с необходимостью удовлетворения своих потребностей на дополнительное оборудование подстанций. Из данного следует вывод, что без потерь в электроцепях обойтись как правило невозможно.

Виды и структура

Потери в электрических сетях

Потери в электрических сетях с точки зрения энергосбережения – это разница между отпущенным поставщиком объемом электричества и той энергетикой, которую по факту получает покупатель. С целью нормирования и подсчета их реальной величины была принята следующая классификация:

  • потери технологического характера;
  • рабочие (коммерческие) траты;
  • фактические непроизводительные издержки.

Фактор второй – коммерческий – в большинстве случаев увязывается с подобными неустранимыми причинами, как погрешность приборов, измеряющих контролируемые параметры. В нем также принимается во внимание ряд невидимых моментов, касающихся ошибочных снятий показаний по потреблению и хищений энергии.

Проведенные исследования убедительно доказывают, что высочайший уровень расходов приходится на энергопередачу высоковольтными линиями ЛЭП (до 64 процентов).

Потери в электрических сетях

Больше половины составляют издержки на ионизацию воздуха из-за коронарного разряда (17%). Фактическими именуют потери, которые определили в начале – разница между отпущенным продуктом и его потребленным объемом. При их упрощенном расчете иногда две описанные составляющие просто складываются.

Однако В практических условиях техника вычисления данного показателя оказывается немного другой. Для его определения применяется выверенная временем методика расчета потерь в проводах с учетом всех других элементов.

Практическая их величина согласно специализированной формуле равна притоку энергии в сеть за минусом следующих составляющих:

  • получившийся приватным потребителем объем;
  • перетоки в прочие ветки энергосистемы;
  • свои технологичные нужды.

Потом результат который получился разделяется на поступающий в сеть объем электрической энергии минус употребление в нагрузках, где потери отсутствуют, минус перетоки и свои нужды. На последнем этапе расчетной операции итоговая цифра умножается на 100%.

Если требуется получить результат в полных значениях, при применении этого метода обходятся расчетами одного только числителя.

Обозначение нагрузки, обходящейся без непроизводительных затрат (перетоки)

В рассмотренной раньше формуле введено понятие нагрузки без потерь, определяемой при помощи приборов коммерческого учета, устанавливаемых на подстанциях. Каждое предприятие или государственная организация своими силами оплачивают потери в электросети, фиксируемые индивидуальным счетчиком в точке подсоединения. «Перетоки» еще можно отнести к категории затрат энергии без потерь (так удобнее вести расчет).

Под ними понимается та ее часть, которая из одной энергосистемы перенаправляется в иную. Для учета данных объемов также используются отдельные приборы измерений.

Свои нужды

Свои нужды в большинстве случаев относят к особенной категории, классифицируемой как фактические потери. В данном показателе принято фиксировать расходы на поддержание работоспособности следующих объектов:

  • подстанций с установленными в них преобразователями электрической энергии;
  • административных зданий, добавочных строений и т. п.

Любая из статей входит в конечную сумму в соотношении, нормируемой для этого вида потребителя.
Самый весомый взнос вносят районные подстанции, потому как в них размещается основное обслуживающее оборудование.

Оно обеспечивает нормальные режимы эксплуатации узлов, ответственных за переустройство электрической энергии, а еще ее доставку к потребителю.

Потери в электрических сетях

Для фиксирования величины данных расходов на подстанциях монтируются свои учетные приборы.
Перечень потребителей, классически относящиеся к рассматриваемой категории:

  • системы вентиляции, гарантирующие настоящее охлаждение комплекта трансформаторного оборудования;
  • системы обогрева и вентиляции для технологических помещений, а еще смонтированные в них сети освещения;
  • световые приборы, размещающиеся на прилегающих к подстанциям секторах и территориях;
  • оборудование помещений для зарядки АКБ;

К такому типу оборудования относят устройства и инструменты, применяемые для выполнения строительных работ, а еще при восстановлении дополнительной аппаратуры.

Коммерческая составная часть

Потери в электрических сетях

Первым делом эта составная часть касается параметров учетных приборов, принадлежащих конечным потребителям (их неточности, в особенности). Для уменьшения данного типа потерь разработан ряд определенных мер, удачно используемых В практических условиях.

К категории коммерческих относят не только ошибки при выписывании счётов определенному потребителю, но и неучтенные кражи электрической энергии. В первом варианте они очень часто появляются по следующим причинам:

  • в договоре на поставку электрической энергии приведена неполная или не очень корректная информация о покупателе и балансовой принадлежности закрепленного за ним объекта;
  • ошибка в указании подобранного тарифа;
  • отсутствие контроля работы учетных приборов (данный случай свойственен для садовых кооперативов и СНТ, в особенности);
  • неточности, появляющиеся при корректировке выписанных раньше счётов и т. п.

Отличительные ошибки, вызванные спорным определением границ балансовой принадлежности объекта, решаются в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.
Проблема хищений с большим трудом решается во всех цивилизованных государствах. Эти противозаконные действия всякий раз пресекаются соответствующими органами, дела по ним идут в местные судебные инстанции.

Пик подобных хищений классически приходится на зимнюю пору и собственно в тех регионах страны, где бывают проблемы с централизованным теплоснабжением.

Главные причины утечек электрической энергии

Потери в электрических сетях

Правильный подход к расчету потерь электрической энергии предполагает учет причин, по которой они появляются. При исследовании проблемы следует делить источники непроизводительных затрат в согласии с уже знакомой классификацией.

Начинать необходимо с технической составляющей, которую в большинстве случаев увязывают с подобными элементами:

  • преобразователи электрической энергии;
  • высоковольтный провод или воздушная линия;
  • обслуживающее линию оборудование.

У любого понижающего трансформатора есть несколько обмоток, каркас которых фиксируется на ферромагнитном сердечнике. В нем и теряется подавляющая часть электрической энергии, трансформируемой в тепло (оно потом просто рассеивается в пространство).
На величину потерь в самых разных элементах электрической сети также оказывает влияние режим ее работы: неженатый ход или «под нагрузкой».

В первом варианте они оцениваются как частые, не зависящие от внутренних и посторонних факторов. При подключении потребителя уровень потерь зависит от величины нагрузочного тока в цепи, который ежедневно меняется.

Благодаря этому для его оценки проводятся статические наблюдения за конкретный период (за месяц, к примеру).
Потери в ВВ линиях электропередач появляются при перевозке энергоносителя из-за утечек, которые связаны с коронным разрядом, а еще из-за нагрева проводников. К категории обслуживающего оборудования относят установки и приборы, участвующие в генерации, перевозке, а еще в учете и потреблении отпускаемой энергии.

Величины сверхнормативных потерь данной категории как правило не меняются в течении определенного времени либо же берутся во внимание при помощи электрических счетчиков.

Потери в электрических сетях

Понятие нормативного показателя

Под данным термином понимается подтверждённая В практических условиях и экономически обоснованная величина потерь за конкретный зазор времени. При утверждении норматива берутся во внимание все рассмотренные раньше составляющие, для каждой из которых проходит отдельный анализ. По их результатам вычисляется практическое (полное) значение и рассматриваются потенциальные варианты снижения данного показателя.

Нормируемое значение не остается все время постоянным – постоянно корректируется.
Под полными критериями в этом случае понимается разница между переданной потребителю мощностью и технологичными (переменными) потерями.

Нормативные значения для последнего параметра вычисляются по соответствующим формулам.

Кто платит за потери электричества

Чтобы определиться с тем, кто должен заплатить непроизводительные издержки электрической энергии в сети, нужно брать во внимание определенную ситуацию, а еще ряд дополнительных показателей. Когда заходит речь о затратах на восполнение технологических потерь, их плата падает на плечи потребителей – приватных или юрлиц.
Она принимается во внимание не напрямую, а закладывается в имеющиеся тарифы.

Любой потребитель во время оплаты счётов за электричество рассчитывается с сетевой организацией за различные потери в линиях передач и трансформаторах. В случае с коммерческой составляющей за всякое превышение показателя сверх нормируемого значения оплачивать приходится компании, отпускающей энергоресурс клиенту.

Способы снижения потерь

Потери в электрических сетях

Уменьшить непроизводительные издержки получается благодаря уменьшению коммерческой и технологичной составляющих суммарных потерь. В другом варианте это можно выполнить принятием следующих особенных мер:

  • оптимизация схемных решений и рабочих режимов электрической сети;
  • изучение данных статистики и раскрытие узлов самых больших нагрузок;
  • снижение суммарной перекачиваемой по сети мощности за счёт увеличения реактивной составляющей;
  • оптимизация трансформаторных нагрузочных линий;
  • оновление оборудования и использование разных подходов к выравниванию нагрузок.

Пример расчета потерь в СНТ. Тариф на потери.

Указанные меры дают возможность ощутимо уменьшить суммарное употребление и потери и обеспечить идеальное качество напряжения в сети (оно не будет «проседать»).

Методика и пример расчета

Известны следующие методики приблизительного подсчета потерь в линиях электропередач:

  • своевременные расчеты;
  • посуточные вычисления;
  • обозначение самых больших потерь за конкретный зазор времени;
  • применение обобщенных данных.

С полной информацией об официально утвержденных методиках определения данного параметра можно познакомиться в подобающей документации нормативной базы.

Потери в электрических сетях

Как пример рассмотрим расчет потерь в фидере высоковольтной линии с преобразователем электрической энергии ТП 6-20/04кВ.
При выполнении метода своевременного расчета расходов в зависимости от линейного падения напряжения сначала измеряются величины фазных потенциалов на шинах трансформаторной подстанции в самой удалённой точке при самой большой нагрузке.

Потери в электрических сетях

По результатам проведенных измерений узнается полное и относительное снижение DU в процентах: оно берется в отношении 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 электрической энергии в сеть) можно выяснить по следующей формуле:

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

Подобрав значения показателей для определенного фидера по одной из положенных во всемирной сети таблиц (ТП-4) и подставив их в формулу, при помощи калькулятора получаем значение 11,4 процента.
Для фидеров других марок искомую величину технологических потерь получается сосчитать при помощи тех же таблиц с приведенными в них данными.

Потери электроэнергии

Во всемирной сети широко представлены очень разные методы online расчетов, которыми если понадобится имеет возможность воспользоваться каждый у кого есть желание.