Cálculo de perdas de eletricidade em redes elétricas

Para entender quais são as perdas de eletricidade nas redes elétricas, você precisará lidar com o próprio sistema de fornecimento de energia. Consiste em vários elementos estruturais, cada um dos quais em determinadas condições contribui para custos improdutivos. Além disso, eles podem estar associados à necessidade de atender às próprias necessidades de equipamentos auxiliares das subestações. Daqui resulta que é praticamente impossível prescindir de perdas em circuitos elétricos.

Tipos e estrutura

Estrutura de perda estimada

Perdas em redes elétricas do ponto de vista da conservação de energia são a diferença entre a quantidade de eletricidade fornecida pelo fornecedor e a energia que o consumidor realmente recebe. Para normalizar e calcular seu valor real, foi adotada a seguinte classificação:

  • perdas tecnológicas;
  • custos operacionais (comerciais);
  • despesas improdutivas reais.


As perdas técnicas são causadas pelas características das linhas de energia, bem como a dissipação de energia nos contatos. Isso também inclui a seleção de parte da energia elétrica fornecida para as necessidades de equipamentos auxiliares. O componente tecnológico inclui custos nas cadeias de carga e no componente climático.

O segundo fator - comercial - geralmente está ligado a razões inevitáveis, como o erro de instrumentos que medem os parâmetros controlados. Ele também leva em consideração várias nuances relacionadas a leituras errôneas sobre consumo e roubo de energia.

Os estudos comprovam convincentemente que o nível máximo de custos está associado à transmissão de energia pelas linhas de transmissão de alta tensão (até 64%).

Descarga Corona na linha de energia

A maioria deles são gastos com ionização do ar devido à secreção coronariana (17%). As perdas reais são aquelas que foram determinadas desde o início - a diferença entre o produto vendido e o volume consumido. Com seu cálculo simplificado, às vezes os dois componentes descritos simplesmente se somam. No entanto, na prática, a técnica para calcular esse indicador é um pouco diferente. Para determiná-lo, é aplicada uma técnica testada pelo tempo para calcular perdas em fios, levando em consideração todos os outros componentes.

Seu valor real, de acordo com uma fórmula especial, é igual ao influxo de energia na rede menos os seguintes componentes:

  • volume recebido por um consumidor privado;
  • flui para outros ramos do sistema de energia;
  • próprias necessidades tecnológicas.

Em seguida, o resultado obtido é dividido pela quantidade de eletricidade que entra na rede menos o consumo de cargas, onde não há perdas, menos transbordamentos e necessidades próprias. Na fase final da operação de liquidação, o valor final é multiplicado por 100%. Se você deseja obter o resultado em valores absolutos, ao usar esse método, eles são limitados apenas aos cálculos do numerador.

Determinação da carga sem custo de despesas gerais (estouros)

Na fórmula anteriormente considerada, é introduzido o conceito de carga sem perdas, determinado por meio de medidores comerciais instalados em subestações. Qualquer empresa ou organização estatal paga independentemente por perdas na rede elétrica, fixadas por um medidor separado no ponto de conexão. “Excedentes” também são referidos à categoria de perdas de energia sem perdas (é mais conveniente realizar um cálculo).Eles significam que parte dele é redirecionada de um sistema de energia para outro. Instrumentos de medição separados também são usados ​​para contabilizar esses volumes.

Necessidades próprias

Perdas em transformadores de subestações

As necessidades próprias são geralmente referidas a uma categoria especial, classificada como perdas reais. Nesse indicador, é habitual fixar os custos de manutenção da integridade dos seguintes objetos:

  • subestações com transformadores instalados;
  • edifícios administrativos, edifícios auxiliares, etc.

Cada um dos artigos está incluído no valor total na proporção normalizada para esse tipo de consumidor.

A contribuição mais significativa é dada pelas subestações distritais, uma vez que hospedam os principais equipamentos de serviço. Ele fornece condições operacionais normais das unidades responsáveis ​​pela conversão de eletricidade, bem como sua entrega ao consumidor.

Sala de carregamento para baterias de tração

Para fixar o valor desses custos nas subestações, seus próprios dispositivos de medição são instalados.

Lista de consumidores tradicionalmente pertencentes à categoria em questão:

  • sistemas de ventilação que garantam o resfriamento total do conjunto de equipamentos transformadores;
  • sistemas de aquecimento e ventilação para salas tecnológicas, bem como redes de iluminação montadas nelas;
  • dispositivos de iluminação localizados em setores e territórios adjacentes às subestações;
  • equipamento para carregar a bateria;
  • sistemas de aquecimento para instalações externas (em especial para controlar interruptores pneumáticos);
  • compressores e mecanismos auxiliares.

O mesmo tipo de equipamento inclui dispositivos e ferramentas usadas para trabalhos de reparo, bem como na restauração de equipamentos auxiliares.

Componente comercial

A falta de controle dos dispositivos de medição leva ao desaparecimento não contabilizado de eletricidade

Antes de mais, este componente diz respeito às características dos dispositivos de medição pertencentes aos consumidores finais (seus erros, em particular). Para reduzir esse tipo de perda, várias medidas específicas foram aplicadas com sucesso na prática. A categoria comercial inclui não apenas erros na cobrança de um consumidor específico, mas também não contabilizados por roubo de eletricidade. No primeiro caso, ocorrem com mais freqüência pelos seguintes motivos:

  • o contrato de fornecimento de eletricidade forneça informações incompletas ou não totalmente corretas sobre o consumidor e o balanço patrimonial da propriedade que lhe foi confiada;
  • erro na indicação da tarifa selecionada;
  • falta de controle sobre a operação de dispositivos de medição (este caso é típico para cooperativas de hortas e SNT, em particular);
  • Imprecisões decorrentes do ajuste de faturas emitidas anteriormente, etc.

Erros típicos causados ​​pela determinação controversa dos limites do balanço do ativo são resolvidos da maneira estabelecida pela legislação da Federação Russa.

O problema do roubo dificilmente é resolvido em todos os países civilizados. Essas ações ilegais são constantemente suprimidas pelas autoridades relevantes, os casos são enviados aos tribunais locais. O pico de tais roubos ocorre tradicionalmente no inverno e nas regiões do país onde há problemas com o aquecimento urbano.


Isso confirma apenas a interconectividade dos componentes de custos comerciais para cada uma das categorias de recursos energéticos.

As principais causas de vazamentos de energia

A maior parte da energia produzida pelo transformador é dissipada

Uma abordagem competente para calcular as perdas de eletricidade envolve levar em consideração as razões pelas quais elas surgem. No estudo do problema, as fontes de despesas improdutivas devem ser divididas de acordo com a classificação já familiar. Você deve começar com o componente técnico, que geralmente está vinculado a esses elementos:

  • transformadores;
  • cabo de alta tensão ou linha aérea;
  • equipamentos que atendem a linha.

Qualquer transformador de potência possui vários enrolamentos, cuja estrutura é montada em um núcleo ferromagnético. Nele, a maior parte da eletricidade transformada em calor é perdida (ela simplesmente se dissipa no espaço).

O modo de operação também influencia a quantidade de perdas em vários elementos da rede de fornecimento de energia: em marcha lenta ou “sob carga”. No primeiro caso, são avaliados como constantes, independentes de fatores internos e externos. Quando um consumidor está conectado, o nível de perdas depende da magnitude da corrente de carga no circuito, que muda todos os dias. Portanto, para avaliá-lo, são realizadas observações estáticas por um determinado período (por um mês, por exemplo).

Perdas em linhas de energia explosivas são formadas durante o transporte de energia devido a vazamentos associados à descarga de coroa, bem como ao aquecimento de condutores. A categoria de equipamentos de serviço inclui instalações e dispositivos envolvidos na geração, transporte, bem como na medição e consumo de energia fornecida. Os valores de perdas excedentes nessa categoria geralmente não mudam com o tempo ou são levados em consideração por meio de medidores elétricos.

O conceito de indicador normativo

Este termo refere-se à quantidade confirmada na prática e de perdas economicamente viáveis ​​por um determinado período de tempo. Ao aprovar a norma, todos os componentes considerados anteriormente são levados em consideração, para cada um dos quais é realizada uma análise separada. Com base em seus resultados, o valor real (absoluto) é calculado e as opções possíveis para reduzir esse indicador são consideradas.

O valor normalizado não permanece constante o tempo todo - é continuamente ajustado.

Nesse caso, os indicadores absolutos são entendidos como a diferença entre a energia transferida para o consumidor e as perdas tecnológicas (variáveis). Os valores normativos para o último parâmetro são calculados pelas fórmulas correspondentes.

Quem paga por perdas de eletricidade

Para determinar quem deve pagar pelos custos improdutivos de eletricidade na rede, deve-se levar em consideração a situação específica, bem como vários critérios adicionais. No que diz respeito aos custos de reabastecimento de perdas tecnológicas, seu pagamento recai sobre os ombros dos consumidores - pessoas físicas ou jurídicas.

Não é contabilizado diretamente, mas estabelecido nas tarifas existentes.

Cada consumidor, ao pagar contas de energia elétrica, paga à organização da rede todos os tipos de perdas em linhas de transmissão e transformadores. No caso do componente comercial, por qualquer excesso do indicador acima do valor normalizado, é necessário pagar a empresa que libera energia para o cliente.

Maneiras de reduzir perdas

É possível reduzir despesas improdutivas reduzindo os componentes comerciais e tecnológicos das perdas totais. No segundo caso, isso pode ser feito tomando as seguintes medidas especiais:

  • otimização de decisões de circuito e modos de operação da rede de fornecimento de energia;
  • estudo de dados estatísticos e identificação de nós de cargas máximas;
  • uma diminuição na capacidade total bombeada através da rede devido a um aumento no componente reativo;
  • otimização das linhas de carga do transformador;
  • atualização de equipamentos e aplicação de diferentes abordagens para o balanceamento de carga.

Essas medidas podem reduzir significativamente o consumo total e as perdas e garantir uma voltagem de alta qualidade na rede (não "cederá").

Exemplo de metodologia e cálculo

Os métodos a seguir são conhecidos para o cálculo aproximado de perdas em linhas de energia:

  • cálculos operacionais;
  • cálculos diários;
  • determinação das perdas máximas por um determinado período de tempo;
  • uso de dados generalizados.

Informações completas sobre métodos oficialmente aprovados para determinar esse parâmetro podem ser encontradas na documentação regulatória relevante.

Cálculo de perdas em um transformador de potência

Como exemplo, considere o cálculo de perdas no alimentador de uma linha de alta tensão com um transformador TP 6-20 / 04kV.

Ao implementar o método de cálculo de custo on-line, dependendo da queda de tensão linear, os potenciais de fase são medidos primeiro nos barramentos da subestação do transformador no ponto mais remoto com carga máxima. De acordo com os resultados das medições, é reconhecida a diminuição absoluta e relativa de DU em porcentagem: é tomada em relação ao seu valor médio de fase em barramentos TP 6-20 de 0,4 kV.

A perda de energia W em uma linha de 0,4 kV (como uma porcentagem do transporte de eletricidade para a rede) pode ser encontrada pela seguinte fórmula:

W = 0,7 KN x DU x t / T, Onde

  • Kn - coeficiente, considerando o desequilíbrio de fase ou distribuição desigual entre os consumidores;
  • U - perda de tensão na carga (no ponto mais distante da linha, ou seja, o máximo calculado);
  • T é o tempo de observação (em horas);
  • t é o valor da dimensão temporal, caracterizando a conclusão do cronograma para verificar a transferência de energia útil para o consumidor.

Escolhendo os valores dos parâmetros para um alimentador específico de acordo com uma das tabelas estabelecidas na Internet (TP-4) e substituindo-os na fórmula, usando a calculadora, obtemos o valor de 11,4%.

Para alimentadores de outras marcas, o valor necessário de perdas tecnológicas pode ser calculado usando as mesmas tabelas com os dados fornecidos.

A Internet possui uma ampla variedade de métodos de pagamento online que qualquer pessoa pode usar, se necessário.

Aquecimento

Ventilação

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