Um die Stromverluste in elektrischen Netzen zu verstehen, müssen Sie sich mit dem Stromversorgungssystem selbst befassen. Es besteht aus einer Reihe von Strukturelementen, von denen jedes unter bestimmten Bedingungen zu unproduktiven Kosten beiträgt. Darüber hinaus können sie mit der Notwendigkeit verbunden sein, ihren eigenen Bedarf an Hilfsausrüstung von Umspannwerken zu decken. Daraus folgt, dass es praktisch unmöglich ist, auf Verluste in Stromkreisen zu verzichten.
Typen und Struktur
Verluste in Stromnetzen unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung sind die Differenz zwischen der vom Lieferanten gelieferten Strommenge und der Energie, die der Verbraucher tatsächlich erhält. Um ihren realen Wert zu normalisieren und zu berechnen, wurde die folgende Klassifizierung übernommen:
- technologische Verluste;
- Betriebskosten (Handelskosten);
- tatsächliche unproduktive Ausgaben.
Technische Verluste werden durch die Eigenschaften der Verlegung von Stromleitungen sowie durch die Energiedissipation an den Kontakten verursacht. Dies beinhaltet auch die Auswahl eines Teils der zugeführten elektrischen Energie für die Bedürfnisse von Zusatzgeräten. Die technologische Komponente umfasst die Kosten in den Lastketten und die Klimakomponente.
Der zweite Faktor - kommerziell - hängt normalerweise mit unvermeidbaren Gründen zusammen, wie dem Fehler von Instrumenten, die die gesteuerten Parameter messen. Es berücksichtigt auch eine Reihe von Nuancen in Bezug auf fehlerhafte Messwerte zu Verbrauch und Energiediebstahl.
Die Studien belegen überzeugend, dass das maximale Kostenniveau mit der Energieübertragung über Hochspannungsleitungen verbunden ist (bis zu 64 Prozent).
Die meisten davon sind Kosten für die Luftionisation aufgrund von Koronarentladung (17%). Die tatsächlichen Verluste sind diejenigen, die zu Beginn ermittelt wurden - die Differenz zwischen dem verkauften Produkt und dem verbrauchten Volumen. Bei ihrer vereinfachten Berechnung addieren sich die beiden beschriebenen Komponenten manchmal einfach. In der Praxis ist die Technik zur Berechnung dieses Indikators jedoch etwas anders. Um dies festzustellen, wird eine bewährte Technik zur Berechnung von Drahtverlusten unter Berücksichtigung aller anderen Komponenten angewendet.
Ihr tatsächlicher Wert nach einer speziellen Formel entspricht dem Energiezufluss in das Netzwerk abzüglich der folgenden Komponenten:
- von einem privaten Verbraucher empfangenes Volumen;
- fließt zu anderen Zweigen des Stromnetzes;
- eigene technologische Bedürfnisse.
Das erhaltene Ergebnis wird dann geteilt durch die in das Netz eintretende Strommenge abzüglich des Verbrauchs an Lasten, bei denen keine Verluste auftreten, abzüglich Überläufen und Eigenbedarf. In der letzten Phase des Abrechnungsvorgangs wird die endgültige Zahl mit 100% multipliziert. Wenn Sie das Ergebnis in absoluten Werten erhalten möchten, beschränken sich diese bei Verwendung dieser Methode nur auf die Berechnung des Zählers.
Ermittlung der Belastung ohne Gemeinkosten (Überläufe)
In der zuvor betrachteten Formel wird das Konzept der verlustfreien Last eingeführt, das mit Hilfe von in Umspannwerken installierten kommerziellen Zählern bestimmt wird. Jedes Unternehmen oder jede staatliche Organisation zahlt unabhängig für Verluste im Stromnetz, die durch einen separaten Zähler am Verbindungspunkt behoben werden. "Überläufe" beziehen sich auch auf die Kategorie der Energieverluste ohne Verluste (es ist bequemer, eine Berechnung durchzuführen).Sie meinen den Teil davon, der von einem Stromnetz zu einem anderen umgeleitet wird. Zur Berücksichtigung dieser Volumina werden auch separate Messgeräte verwendet.
Eigene Bedürfnisse
Eigene Bedürfnisse werden normalerweise einer speziellen Kategorie zugeordnet, die als tatsächliche Verluste klassifiziert wird. In diesem Indikator ist es üblich, die Kosten für die Aufrechterhaltung des Zustands der folgenden Objekte festzulegen:
- Umspannwerke mit darin installierten Transformatoren;
- Verwaltungsgebäude, Nebengebäude usw.
Jeder der Artikel ist in dem für diesen Verbrauchertyp normalisierten Anteil in der Gesamtmenge enthalten.
Den größten Beitrag leisten die Umspannwerke des Distrikts, da sie die Hauptdienstausrüstung beherbergen. Es bietet normale Betriebsbedingungen der Einheiten, die für die Umwandlung von Elektrizität verantwortlich sind, sowie deren Lieferung an den Verbraucher.
Um den Wert dieser Kosten in Umspannwerken zu ermitteln, werden eigene Messgeräte installiert.
Liste der Verbraucher, die traditionell zu der betreffenden Kategorie gehören:
- Lüftungssysteme, die eine vollständige Kühlung der Transformatorausrüstung gewährleisten;
- Heizungs- und Lüftungssysteme für Technikräume sowie darin montierte Beleuchtungsnetze;
- Beleuchtungsgeräte in Sektoren und Gebieten neben Umspannwerken;
- Ausrüstung zum Laden der Batterie;
- Heizsysteme für Außenanlagen (insbesondere zur Steuerung von Luftschaltern);
- Kompressoren und Hilfsmechanismen.
Die gleiche Art von Ausrüstung umfasst Geräte und Werkzeuge, die für Reparaturarbeiten sowie für die Restaurierung von Zusatzgeräten verwendet werden.
Kommerzielle Komponente
Diese Komponente betrifft zunächst die Eigenschaften von Messgeräten der Endverbraucher (insbesondere deren Fehler). Um diese Art von Verlust zu verringern, wurde eine Reihe spezifischer Maßnahmen in der Praxis erfolgreich angewendet. Die kommerzielle Kategorie umfasst nicht nur Fehler bei der Abrechnung eines bestimmten Verbrauchers, sondern auch nicht berücksichtigten Diebstahl von Strom. Im ersten Fall treten sie am häufigsten aus folgenden Gründen auf:
- Der Vertrag über die Lieferung von Elektrizität enthält unvollständige oder nicht ganz korrekte Angaben über den Verbraucher und die Bilanz des ihm übertragenen Eigentums.
- ein Fehler bei der Angabe des ausgewählten Tarifs;
- mangelnde Kontrolle über den Betrieb von Messgeräten (dieser Fall ist typisch für Gartengenossenschaften und insbesondere SNT);
- Ungenauigkeiten aufgrund der Anpassung zuvor ausgestellter Rechnungen usw.
Typische Fehler, die durch die kontroverse Festlegung der Grenzen der Bilanz des Vermögenswerts verursacht werden, werden auf die in der Gesetzgebung der Russischen Föderation festgelegte Weise behoben.
Das Problem des Diebstahls ist in allen zivilisierten Ländern kaum gelöst. Diese illegalen Handlungen werden von den zuständigen Behörden ständig unterdrückt und Fälle werden an die örtlichen Gerichte weitergeleitet. Der Höhepunkt solcher Diebstähle ist traditionell in der Wintersaison und in den Regionen des Landes, in denen es Probleme mit der Fernwärme gibt.
Dies bestätigt nur die Vernetzung der kommerziellen Kostenkomponenten für jede der Kategorien von Energieressourcen.
Die Hauptursachen für Stromlecks
Ein kompetenter Ansatz zur Berechnung von Stromverlusten besteht darin, die Gründe für deren Entstehung zu berücksichtigen. Bei der Untersuchung eines Problems sollten die Quellen unproduktiver Ausgaben gemäß der bereits bekannten Klassifizierung aufgeteilt werden. Sie sollten mit der technischen Komponente beginnen, die normalerweise mit solchen Elementen verknüpft ist:
- Transformer;
- Hochspannungskabel oder Freileitung;
- Ausrüstung für die Leitung.
Jeder Leistungstransformator hat mehrere Wicklungen, deren Rahmen auf einem ferromagnetischen Kern montiert ist. Darin geht der größte Teil der in Wärme umgewandelten Energie verloren (sie wird dann einfach in den Raum abgegeben).
Die Funktionsweise beeinflusst auch die Höhe der Verluste in verschiedenen Elementen des Stromversorgungsnetzes: Leerlauf oder „unter Last“. Im ersten Fall werden sie unabhängig von internen und externen Faktoren als konstant bewertet. Wenn ein Verbraucher angeschlossen ist, hängt die Höhe der Verluste von der Größe des Laststroms im Stromkreis ab, der sich täglich ändert. Zur Bewertung werden daher statische Beobachtungen für einen bestimmten Zeitraum (z. B. für einen Monat) durchgeführt.
Verluste in explosiven Stromleitungen entstehen beim Energietransport aufgrund von Lecks im Zusammenhang mit der Koronaentladung sowie aufgrund der Erwärmung von Leitern. Die Kategorie der Serviceausrüstung umfasst Anlagen und Geräte, die an der Erzeugung, dem Transport sowie an der Messung und dem Verbrauch der zugeführten Energie beteiligt sind. Die Werte der Mehrverluste in dieser Kategorie ändern sich im Allgemeinen nicht mit der Zeit oder werden mit Hilfe von Stromzählern berücksichtigt.
Das Konzept eines normativen Indikators
Dieser Begriff bezieht sich auf die in der Praxis bestätigte und wirtschaftlich tragfähige Menge an Verlusten für einen bestimmten Zeitraum. Bei der Genehmigung des Standards werden alle zuvor berücksichtigten Komponenten berücksichtigt, für die jeweils eine separate Analyse durchgeführt wird. Basierend auf ihren Ergebnissen wird der tatsächliche (absolute) Wert berechnet und mögliche Optionen zur Reduzierung dieses Indikators werden berücksichtigt.
Der normalisierte Wert bleibt nicht immer konstant - er wird kontinuierlich angepasst.
In diesem Fall werden unter absoluten Indikatoren die Differenz zwischen der auf den Verbraucher übertragenen Leistung und den technologischen (variablen) Verlusten verstanden. Die normativen Werte für den letzten Parameter werden nach den entsprechenden Formeln berechnet.
Wer zahlt für Stromverluste
Um zu bestimmen, wer für unproduktive Stromkosten im Netz aufkommen soll, sollten die spezifische Situation sowie eine Reihe zusätzlicher Kriterien berücksichtigt werden. Wenn es um die Kosten für die Wiederauffüllung technologischer Verluste geht, fällt ihre Zahlung auf die Schultern der Verbraucher - privater oder juristischer Personen.
Es wird nicht direkt bilanziert, sondern in bestehenden Tarifen festgelegt.
Jeder Verbraucher zahlt bei der Bezahlung von Stromrechnungen mit der Netzorganisation alle Arten von Verlusten in Übertragungsleitungen und Transformatoren. Bei der kommerziellen Komponente ist es für jeden Überschuss des Indikators über den normalisierten Wert erforderlich, das Unternehmen zu bezahlen, das dem Kunden Energie freisetzt.
Möglichkeiten, Verluste zu reduzieren
Es ist möglich, unproduktive Kosten zu reduzieren, indem die kommerziellen und technologischen Komponenten der Gesamtverluste reduziert werden. Im zweiten Fall kann dies durch folgende Sondermaßnahmen erreicht werden:
- Optimierung von Schaltungsentscheidungen und Betriebsarten des Stromversorgungsnetzes;
- Untersuchung statistischer Daten und Identifizierung von Knoten mit maximaler Belastung;
- eine Abnahme der durch das Netzwerk gepumpten Gesamtkapazität aufgrund einer Zunahme der reaktiven Komponente;
- Optimierung der Transformatorlastleitungen;
- Aktualisierung der Ausrüstung und Anwendung verschiedener Ansätze für den Lastausgleich.
Diese Maßnahmen können den Gesamtverbrauch und die Verluste erheblich reduzieren und eine qualitativ hochwertige Spannung im Netzwerk sicherstellen (sie wird nicht "durchhängen").
Beispiel für Methodik und Berechnung
Für die ungefähre Berechnung von Verlusten in Stromleitungen sind folgende Methoden bekannt:
- Betriebsberechnungen;
- tägliche Berechnungen;
- Ermittlung der maximalen Verluste für einen bestimmten Zeitraum;
- Verwendung verallgemeinerter Daten.
Ausführliche Informationen zu offiziell zugelassenen Methoden zur Bestimmung dieses Parameters finden Sie in der entsprechenden behördlichen Dokumentation.
Betrachten Sie als Beispiel die Berechnung der Verluste in der Einspeisung einer Hochspannungsleitung mit einem Transformator TP 6-20 / 04kV.
Bei der Implementierung der Methode der Online-Kostenberechnung werden abhängig vom linearen Spannungsabfall zunächst die Phasenpotentiale an den Bussen des Umspannwerks am entferntesten Punkt bei maximaler Last gemessen. Nach den Ergebnissen der Messungen wird die absolute und relative Abnahme von DU in Prozent erkannt: Sie wird relativ zu ihrem durchschnittlichen Phasenwert auf 0,4 kV TP 6-20-Bussen genommen.
Der Energieverlust W in einer 0,4-kV-Leitung (als Prozentsatz des Stromversands zum Netz) kann nach folgender Formel ermittelt werden:
W = 0,7 kN · DU · t / T, Wo
- Kn - Koeffizient unter Berücksichtigung des Phasenungleichgewichts oder der ungleichmäßigen Verteilung unter den Verbrauchern;
- U - Spannungsverlust in der Last (am entferntesten Punkt der Leitung, dh dem berechneten Maximum);
- T ist die Beobachtungszeit (in Stunden);
- t ist der Wert der Zeitdimension, der den Abschluss des Zeitplans zur Überprüfung der Übertragung der Nutzleistung auf den Verbraucher kennzeichnet.
Wenn Sie die Werte der Parameter für einen bestimmten Feeder gemäß einer der im Internet bereitgestellten Tabellen (TP-4) auswählen und in die Formel einsetzen, erhalten Sie mit dem Taschenrechner den Wert 11,4 Prozent.
Für Feeder anderer Marken kann der erforderliche Wert der technologischen Verluste anhand derselben Tabellen mit den darin angegebenen Daten berechnet werden.
Das Internet bietet eine Vielzahl von Online-Zahlungsmethoden, die jeder bei Bedarf nutzen kann.
