Из чего складываются технологические потери электроэнергии

II определение уровня технологических потерь в системах электроснабжения

Фактические (отчетные) потери электроэнергии — разность между поступлением (поставкой) электрической энергии в электрическую сеть и отпуском электрической энергии из сети, а также объемом электрической энергии, потребленной энергопринимающими устройствами и субъектами.

Технологические потери электроэнергии включают технические потери с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций и потери, обусловленные погрешностью системы учета электроэнергии.

Технические потери электроэнергии состоят из условно-постоянных и нагрузочных потерь и определяются расчетным путем.

Условно-постоянные потери (∆W_у-п) – технические потери в электрических сетях, не зависящие от передаваемой мощности.

Нагрузочные (переменные) потери (∆W_н) – потери в линиях, силовых трансформаторах и токоограничивающих реакторах, зависящие от передаваемой нагрузки.

Потери, обусловленные погрешностью системы учета (∆W_погр), определяются в зависимости от погрешностей трансформаторов тока (далее – ТТ), трансформаторов напряжения (далее – ТН), счетчиков и соединительных проводов.

Технологические потери определяются по выражению:

Условно-постоянные потери включают в себя:

— потери на холостой ход силовых трансформаторов (автотранс-форматоров);

— потери на корону в воздушных линиях (далее – ВЛ) 110 кВ и выше;

— потери в компенсирующих устройствах (далее – КУ): синхронных компенсаторах, батареях статических конденсаторов, статических тиристорных компенсаторах; шунтирующих реакторах (далее – ШР); соединительных проводах и сборных шинах распределительных устройств подстанций (далее – СППС);

— потери в системе учета электроэнергии (ТТ, ТН, счетчиках и соединительных проводах);

— потери в вентильных разрядниках, ограничителях перенапряжения;

— потери в устройствах присоединений высокочастотной связи (далее – ВЧ-связи);

— потери в изоляции кабелей;

— потери от токов утечки по изоляторам ВЛ;

— расход электроэнергии на собственные нужды (далее – СН) подстанций (далее – ПС) и на плавку гололеда.

Условно-постоянные потери определяются по формулам и нормативным коэффициентам, изложенным в Порядке расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям, утвержденном приказом Минпромэнерго России № 267 от 4 октября 2005 г. (далее – Порядок).

Нагрузочные потери электроэнергии могут быть рассчитаны одним из пяти методов в зависимости от объема имеющейся информации о схемах и нагрузках сетей (методы расположены в порядке снижения точности расчета):

1) методом оперативных расчетов;

2) расчетных суток;

3) средних нагрузок;

4) числа часов наибольших потерь мощности;

5) оценки потерь по обобщенной информации о схемах и нагрузках сети.

Потери мощности в сети при использовании для расчета потерь электроэнергии методов 1– 4 рассчитываются на основе заданной схемы сети и нагрузок ее элементов, определенных с помощью измерений или с помощью расчета нагрузок элементов электрической сети в соответствии с законами электро-техники.

Потери электроэнергии по методам 2–4 могут рассчитываться за каждый месяц расчетного периода с учетом схемы сети, соответствующей данному месяцу. Допускается рассчитывать потери за расчетные интервалы, включающие в себя несколько месяцев, схемы сетей в которых могут рассматриваться как неизменные. Потери электроэнергии за расчетный период определяют как сумму потерь, рассчитанных для входящих в расчетный период месяцев (расчетных интервалов).

Детальное изложение методов и особенностей их применения приведено в Порядке.

Потери, обусловленные допустимыми погрешностями системы учета электроэнергии – относительные потери электроэнергии (%), обусловленные допустимой погрешностью системы учета электроэнергии (d_погр), определяются как предельное значение величины допустимого небаланса электроэнергии в целом по электроснабжающему предприятию с учетом данных измерительных комплексов по выражению

d_погр = , (2.2)

где d_i(d_j) – погрешность измерительного канала поступившей (отпущенной) активной электроэнергии по ЭСО;

d_i (d_j) – доля поступившей (отпущенной) активной электроэнергии от поступления в целом по предприятию;

n – количество точек учета, фиксирующих поступление электроэнергии;

m – количество точек учета, фиксирующих отпуск электроэнергии крупным потребителям;

k₃ – количество точек учета 3-фазных потребителей;

k₁ – количество точек учета 1-фазных потребителей;

d₃ – суммарная доля потребления электроэнергии 3-фазными потребителями (минус учтенные в «m») от суммарного поступления электроэнергии в сеть предприятия;

d₁ – суммарная доля потребления электроэнергии 1-фазными потребителями (минус учтенные в «m») от суммарного поступления электроэнергии в сеть ЭСО.

Абсолютные потери электроэнергии, обусловленные допустимой погрешностью системы учета электроэнергии, определяются по выражению

∆W_погр =, (2.3)

где W_пост – поступление электроэнергии в сеть в целом по предприятию за расчетный период.

Погрешность измерительного канала активной электроэнергии определяется по формуле

, (2.4)

где d_сч, d_ТТ, d_ТН – основные допустимые погрешности счетчиков, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения при нормальных условиях (принимаются по значению классов точности установленных приборов, но не более указанных в ПУЭ), %;

d_л – предел допустимых потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН (по ПУЭ), %.

В качестве задания студентам предлагается определить уровень технологических потерь электроэнергии для заданной преподавателем схемы с указанными параметрами элементов и режима электропотребления.

VI. Порядок определения потерь в электрических сетях и оплаты этих потерь (п.п. 50 — 55(1))

50. Размер фактических потерь электрической энергии в электрических сетях определяется как разница между объемом электрической энергии, переданной в электрическую сеть из других сетей или от производителей электрической энергии, и объемом электрической энергии, которая поставлена по договорам энергоснабжения (купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности) и потреблена энергопринимающими устройствами, присоединенными к данной электрической сети, а также объемом электрической энергии, которая передана в электрические сети других сетевых организаций.

В отношении потребителя, энергопринимающее оборудование которого присоединено к объектам электросетевого хозяйства, с использованием которых указанный потребитель оказывает услуги по передаче электрической энергии, размер фактических потерь электрической энергии, возникающих на таких объектах электросетевого хозяйства (V_(факт)), определяется по формуле:

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

V_(отп) — объем отпуска электрической энергии из электрических сетей потребителя электрической энергии, осуществляющего деятельность по оказанию услуг по передаче электрической энергии, в энергопринимающие устройства (объекты электросетевого хозяйства) смежных субъектов электроэнергетики;

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

N — величина технологического расхода (потерь) электрической энергии (уровень потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям), которая рассчитана в процентах от объема отпуска электрической энергии в электрическую сеть потребителя электрической энергии, осуществляющего деятельность по оказанию услуг по передаче электрической энергии, как сетевой организации и учтена исполнительным органом субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов при установлении единых (котловых) тарифов.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 07.07.2017 N 810; в ред. Постановления Правительства РФ от 30.12.2022 N 2556)

(см. текст в предыдущей редакции)

(п. 50 в ред. Постановления Правительства РФ от 24.05.2017 N 624)

(см. текст в предыдущей редакции)

51. Сетевые организации обязаны оплачивать стоимость электрической энергии в объеме фактических потерь электрической энергии, возникших в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(см. текст в предыдущей редакции)

Стоимость электрической энергии в объеме фактических потерь электрической энергии, возникших на объектах электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть и принадлежащих собственникам или иным законным владельцам, которые ограничены в соответствии с Федеральным законом «Об электроэнергетике» в осуществлении своих прав в части права заключения договоров об оказании услуг по передаче электрической энергии с использованием указанных объектов, оплачивается той организацией, которая в соответствии с договором о порядке использования таких объектов обязана приобретать электрическую энергию (мощность) для компенсации возникающих в них фактических потерь электрической энергии.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 15.06.2009 N 492; в ред. Постановления Правительства РФ от 07.07.2017 N 810)

(см. текст в предыдущей редакции)

52. Потребители услуг, за исключением производителей электрической энергии, обязаны оплачивать в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери, возникающие при передаче электрической энергии по сети сетевой организацией, с которой соответствующими лицами заключен договор.

(в ред. Постановлений Правительства РФ от 15.06.2009 N 492, от 07.07.2017 N 810)

(см. текст в предыдущей редакции)

Потребители услуг, опосредованно присоединенные через энергетические установки производителей электрической энергии, оплачивают в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери только на объемы электрической энергии, не обеспеченные выработкой соответствующей электрической станцией.

Потребители услуг оплачивают потери электрической энергии сверх норматива в случае, если будет доказано, что потери возникли по вине этих потребителей услуг.

53. Нормативы потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям утверждаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере топливно-энергетического комплекса, в соответствии с настоящими Правилами и методикой определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям, утверждаемой федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере топливно-энергетического комплекса, по согласованию с федеральным органом исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов и федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере анализа и прогнозирования социально-экономического развития.

(п. 53 в ред. Постановления Правительства РФ от 13.11.2013 N 1019)

(см. текст в предыдущей редакции)

54. Нормативы потерь электрической энергии в электрических сетях устанавливаются в отношении совокупности линий электропередачи и иных объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих соответствующей сетевой организации (собственнику или иному законному владельцу объектов электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть, который ограничен в соответствии с Федеральным законом «Об электроэнергетике» в осуществлении своих прав в части права заключения договоров об оказании услуг по передаче электрической энергии с использованием указанных объектов), с учетом дифференциации по уровням напряжения сетей при установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 15.06.2009 N 492)

(см. текст в предыдущей редакции)

54(1). Нормативы потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций определяются на основе сравнительного анализа потерь с дифференциацией по уровням напряжения исходя из необходимости сокращения нормативов потерь электрической энергии к 2017 году не менее чем на 11 процентов уровня потерь электрической энергии, предусмотренного в сводном прогнозном балансе производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации на 2012 год, в соответствии с порядком, предусмотренным методикой определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям.

(п. 54(1) введен Постановлением Правительства РФ от 13.11.2013 N 1019)

55. Методика определения нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям предусматривает снижение нормативов потерь электрической энергии к 2017 году не менее чем на 11 процентов уровня потерь электрической энергии, предусмотренного в сводном прогнозном балансе производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках Единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации на 2012 год, и определение нормативов указанных потерь на основе:

1) технологических потерь электрической энергии в объектах электросетевого хозяйства, обусловленных физическими процессами, происходящими при передаче электрической энергии, с учетом технических характеристик линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства, определяющих величину переменных потерь в соответствии с технологией передачи и преобразования электрической энергии, условно-постоянных потерь для линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства;

2) сравнительного анализа потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций с дифференциацией по уровням напряжения.

(п. 55 в ред. Постановления Правительства РФ от 13.11.2013 N 1019)

(см. текст в предыдущей редакции)

55(1). Стоимость потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям, указанным в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, определяется как произведение объема фактического отпуска электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, в течение расчетного периода в отношении потребителя услуг по передаче электрической энергии, норматива потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети и ставки тарифа на услуги по передаче электрической энергии, используемой для целей определения расходов на оплату нормативных потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям, указанным в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, определяемой в соответствии с Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике.

(в ред. Постановлений Правительства РФ от 14.03.2017 N 290, от 08.06.2023 N 948)

(см. текст в предыдущей редакции)

В случае если центр питания (распределительное устройство подстанции, входящей в состав объектов электросетевого хозяйства, предусмотренных пунктом 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, или распределительное устройство электрической станции, соединенное с линиями электропередачи, входящими в состав объектов электросетевого хозяйства, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности) (далее — центр питания) и энергопринимающие устройства (объекты электросетевого хозяйства) потребителя услуг по передаче электрической энергии, присоединенные к таким центрам питания, расположены в разных субъектах Российской Федерации, при определении стоимости потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям, указанным в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, используется норматив потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети для соответствующего уровня напряжения в отношении субъекта Российской Федерации, в котором расположен центр питания.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290; в ред. Постановления Правительства РФ от 08.06.2023 N 948)

(см. текст в предыдущей редакции)

Фактический отпуск электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, потребителю услуг по передаче электрической энергии в течение расчетного периода для целей настоящего пункта определяется как разность между объемами перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии и объемами перетоков из сети потребителя услуг по передаче электрической энергии в электрические сети, указанные в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, по каждому субъекту Российской Федерации и уровню напряжения.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290; в ред. Постановления Правительства РФ от 08.06.2023 N 948)

(см. текст в предыдущей редакции)

В случае если фактический отпуск электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии осуществляется от нескольких центров питания, расположенных в разных субъектах Российской Федерации, при определении фактического отпуска электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии суммарный объем перетока электрической энергии из сети потребителя услуг по передаче электрической энергии в электрические сети, указанные в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, вычитается из объемов перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии пропорционально объемам перетоков электрической энергии от центров питания в сеть потребителя услуг по передаче электрической энергии по каждому субъекту Российской Федерации и уровню напряжения.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290; в ред. Постановления Правительства РФ от 08.06.2023 N 948)

(см. текст в предыдущей редакции)

В случае если объем фактического отпуска электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, потребителю услуг по передаче электрической энергии на одном уровне напряжения имеет положительное значение, а на другом уровне напряжения — отрицательное значение, определяется общий суммарный объем фактического отпуска электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290; в ред. Постановления Правительства РФ от 08.06.2023 N 948)

(см. текст в предыдущей редакции)

В случае положительного значения суммарного объема фактического отпуска электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, применяется норматив потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям единой национальной (общероссийской) электрической сети по соответствующему уровню напряжения того субъекта Российской Федерации, с территории которого фактический отпуск электрической энергии из электрических сетей, указанных в пункте 164 Правил оптового рынка электрической энергии и мощности, потребителю услуг по передаче электрической энергии имеет положительное значение.

(абзац введен Постановлением Правительства РФ от 14.03.2017 N 290; в ред. Постановления Правительства РФ от 08.06.2023 N 948)

(см. текст в предыдущей редакции)

Стоимость потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям для территориальных сетевых организаций при применении двухставочного варианта тарифа определяется как произведение объема фактического отпуска электрической энергии потребителям в течение расчетного периода и ставки на оплату нормативных потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям для территориальных сетевых организаций на соответствующем уровне напряжения.

Потери электроэнергии и баланс

Потери имеют место при передаче электроэнергии в каждой цепочке электросети.

Фактические (их иногда называют — отчетные) потери всегда вычисляются как разность электроэнергии, которая поступила в сеть и энергии, переданной из сети потребителям.

Эти потери имеют следующие виды, а именно потери в элементах сети, имеющие физический характер; расходование энергии на обеспечение работоспособности техники, установленной на трансформаторных и иных подстанциях и обеспечивающих передачу электроэнергии; погрешности в работе приборов учета; хищение электроэнергии и т.п.

Таким образом потери можно разделить по следующим группам:

1) технологические потери электроэнергии, которые вытекают из физических процессов в кабеле и электрооборудовании, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям;

2) расходование электроэнергии на личные нужды подстанций, необходимое для обеспечения работы оборудования подстанций и работников, устанавливаемый по показаниям счетчиков, установленных на трансформаторах ;

3) инструментальные погрешности

4) коммерческие потери, обусловленные хищениями электроэнергии;

В силу закона Сетевые организации обязаны оплачивать стоимость фактических потерь электрической энергии, возникших в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства, за вычетом стоимости потерь, учтенных в ценах (тарифах) на электрическую энергию на оптовом рынке.

При этом, размер реальных (фактических) потерь электрической энергии в электрических сетях определяется как разница между объемом электрической энергии, поставленной в электрическую сеть и объемом электрической энергии, потребленной энергопринимающими устройствами, присоединенными к этой сети.

Потребители услуг, за исключением производителей электрической энергии, обязаны оплачивать в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери, возникающие при передаче электрической энергии по сети сетевой организацией, с которой соответствующими лицами заключен договор.

Нормативы технологических потерь устанавливаются уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27 декабря 2004 года № 861 и методикой расчета нормативных технологических потерь электроэнергии в электрических сетях.

Постановление Арбитражного суда Московского округа от 30.10.2019 N Ф05-14358/2019 по делу N А40-114979/2017 Требование: О взыскании стоимости фактических потерь электрической энергии, неустойки. Решение: В удовлетворении требования частично отказано, поскольку установлен факт занижения исполнителем объема полезного отпуска и увеличения стоимости фактических потерь.

Постановление Арбитражного суда Московского округа от 24.06.2019 N Ф05-5541/2019 по делу N А41-74669/2017 Требование: О взыскании: 1) Задолженности по оплате фактических потерь; 2) Неустойки. Решение: 1) В удовлетворении требования частично отказано, поскольку исполнитель-1 надлежащим образом исполнял в спорный период обязанность по определению объема потребления электрической энергии в целях определения фактических потерь электрической энергии; 2) Требование удовлетворено частично, поскольку исполнителем-1 несвоевременно произведена оплата оказанных услуг, однако установленный договором механизм оплаты оказанных услуг не предполагает иного порядка получения исполнителем-1 денежных средств, кроме как от котлодержателя, кроме того, размер неустойки снижен на основании ст. 333 ГК РФ.

Постановление Арбитражного суда Северо-Кавказского округа от 15.08.2019 N Ф08-6950/2019 по делу N А32-45413/2017 Требование: О признании недействительным решения налогового органа. Обстоятельства: Налоговый орган начислил: 1) НДС, налог на прибыль за неправомерное отнесение обществом в состав налоговых вычетов и расходов стоимости нагрузочных потерь при приобретении электроэнергии; 2) штраф по п. 1 ст. 126 НК РФ за непредставление документов. Решение: Требование удовлетворено, поскольку: 1) общество как покупатель электрической энергии обязано приобретать ее по ценам, включающим в себя стоимость нагрузочных потерь, которые теряются в процессе ее передачи, а не реализуются в дальнейшем;

Постановление Арбитражного суда Центрального округа от 22.03.2018 N Ф10-787/2018 по делу N А48-7177/2015 Требование: О взыскании задолженности по оплате коммунальных платежей, пени. Обстоятельства: Истец ссылается на наличие у ответчика задолженности по договору управления нежилым зданием. Встречное требование: О признании факта отсутствия задолженности по коммунальным услугам по договору управления, признании факта переплаты за теплоэнергию и техническое обслуживание. Решение: 1) Основное требование удовлетворено, поскольку факт наличия спорной задолженности установлен; 2) В удовлетворении встречного требования отказано, поскольку доказательств переплаты ответчиком не представлено, заявленные требования носят противоречивый характер.

Расчет потерь электроэнергии

Согласно п. 144 из Основных положений о функционировании розничных рынков электроэнергии из Постановления Правительства РФ №442, объем потребленной электроэнергии нужно корректировать на величину потерь на участке от границы балансовой принадлежности до прибора учета в случае если прибор учета расположен не на границе.
Одним из случаев, когда счетчик электроэнергии размещается не на границе балансовой принадлежности, будет размещение счетчика в нежилом помещении, электроустановка которого подключена через распределительные сети жилого дома. Другим — размещение счетчика на опоре ВЛ-0,4, когда граница проводится по верхушке этой опоры.

В этих случаях сетевая или сбытовая компания требуют расчет потерь электроэнергии в кабеле до границы балансовой принадлежности.

Сбытовая компания может потребовать расчет потерь в линии электроснабжения для уже присоединенной электроустановки. А сетевая — в момент нового присоединения или увеличения мощности. В последнем случае расчет должен быть приложен к проекту, описывающему, кроме прочего, узел учета коммерческой энергии.

Методы расчета потерь электроэнергии на участках электросети описаны в приложении к Приказу Министерства энергетики РФ от 30 декабря 2008 г. N 326 «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям».

Здесь я приведу пример расчет потерь электроэнергии в кабеле 0,4 кв. Такой расчет АО ПСК принимает без замечаний. Именно таким образом специалисты ПСК считают потери в кабеле 0,4 кв.

5.4. Потери энергии в элементах электрических сетей

Величина потерь электроэнергии зависит от потерь мощности и времени работы сети. Рассмотрим передачу мощности через трансформатор (рис. 5.2).

янной в течение времени

шиеся потери энергии

лить как произведение

Рис. 5.2. Схема участка сети

случаях нагрузки потре-

бителей не остаются постоянными, а меняются в соответствии с графиком нагрузки (рис. 5.3, а
). Тогда переменная составляющая потерь активной мощно-

Рис. 5.3. График нагрузки:

1 – действительный; 2 – ступенчатая линеаризация

На рис. 5.3, а
показан график нагрузки в процентах от

График квадратичной нагрузки в процентах от

потерь активной мощности в процентах от

5.3, б
,в
совпадает, если не учиты-

Заметим, что конфигурация графиков∆
max

вать изменение напряжения

при изменении нагрузки

Площадь под кривой

∆
представляет собой потери энергии39

Тепловые потери дросселя

Потери энергии в любом электрическом устройстве приводит к выделению тепловой энергии, то есть нагреву данного устройства. К нагреву дросселя приводят потери энергии в обмотке ∆Р₁ и в сердечнике ∆Р₂. Температура нагрева дросселя Т_д зависит от температуры окружающей среды Т_окр и перегрева дросселя ∆Т

Температура нагрева и перегрев являются основными тепловыми параметрами работы дросселя и зависят от мощности потерь, размеров дросселя и характера отвода тепла от дросселя.

Температура перегрева дросселя рассчитывается по следующему выражению

где ∆Р₁ – мощность потерь в обмотке,

∆Р₂ – мощность потерь в сердечнике,

S_О – площадь поверхности охлаждения открытой части обмотки дросселя,

S_С – площадь поверхности охлаждения открытой части сердечника дросселя,

α – коэффициент теплопередачи.

Коэффициент теплопередачи зависит от состояния наружных поверхностей и находится в пределах от 0,9*10-3 до 2*10-3 Вт/(°С см2). Для естественного воздушного охлаждения α = 1,2 Вт/(°С см2), а в случае принудительной вентиляции определяется по выражению

где v – скорость движения охлаждающего воздуха.

Не трудно заметить, если площадь открытой поверхности сердечника S_С значительно меньше площади охлаждения обмотки S_O, например, при тороидальных или броневых (в меньшей степени) сердечниках, то выражение для перегрева дросселя преобразовывается к следующему виду

где S_S – суммарная площадь поверхности охлаждения.

Кроме того, данное выражение можно использовать в случае дросселей с мощностью менее 500 Вт.

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

5.3. Потери мощности в трансформаторах

Схема замещения двухобмоточного трансформатора отличается от схемы замещения рис. 5.1 только тем, что = 0, поэтому введенные ранее выражения для вычисления потерь также справедливы для трансформаторов.

Для приближенных расчетов постоянную составляющую потерь в транс-

форматоре (потери в стали

холостого хода. При этом

предполагается, что напряжение на трансформаторе

примерно равно номинальному.

Для подстанции с параллельными трансформаторами эквивалентные по-

отклонение напряжения от номинального, то следует за-

Переменная составляющая активных

трансформаторах (потери в меди) в соответствии с (5.4) может быть определена по формуле

Учитывая, что для

Полагая в приближенных расчетах ном

При определении потерь мощности в трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах следует учитывать загрузку каждой из обмоток трансформаторов и потери короткого замыкания каждой из обмоток:

где —
число трансформаторов;в
,с
,н
—
потоки мощности по обмоткам высшего, среднего и низшего напряжения соответственно;∆
к
в
.з
,∆
к
с
.з
,∆
к
н
.з
— потери короткого замыкания обмоток;ном
— номинальная мощность трансформатора.

Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах напряжением 10(6)/0,4 кВ

17.1.Исходными данными для расчета потерь электрической энергии в
силовых трансформаторах являются:

тип
трансформаторов, мощность;

номинальный
ток, потери холостого хода и короткого замыкания (по паспортным данным);

сведения
об отключении трансформаторов в течение расчетного периода;

средний
максимальный рабочий ток трансформатора, взятый из суточных графиков нагрузки в
период контрольных замеров:

количество
активной энергии, поступившей в силовые трансформаторы, W_тр, количество
активной энергии, поступившей в абонентские трансформаторы W_тр.а(кВт∙ч)
за расчетный период.

17.2.
Годовые потери электроэнергии в силовом трансформаторе определяются:

где t — число часов работы трансформатора за расчетный период;

τ
— время максимальных потерь (условное время, в течение которого потери в
активном сопротивлении элемента сети при постоянной максимальной нагрузке были
бы равны потерям энергии в том же элементе за расчетный период времени при
действительном графике нагрузки), ч;

ΔР_х.х.i, ΔР_к.з.i —
потери мощности холостого хода и короткого замыкания, кВт;

K_з — коэффициент загрузки
трансформатора в период годового максимума, определяемый как

где I_нi — номинальный ток i-го трансформатора, А;

I_{ср.макс} — средний максимальный ток по
суточным графикам в период контрольных замеров.

17.3.
Приближенно величину т определяют по следующей формуле:

где Т-
число часов использования максимальной нагрузки, ч.

17.4.
Число часов использования максимальной нагрузки Т определяется по
формуле:

где U_тр.н. — номинальное линейное
напряжение трансформатора на низкой стороне.

На
основании расчетных величин Т и
τ можно построить график зависимости τ = ƒ(Т) [].

17.5.
Годовые потери электроэнергии во всех трансформаторах определяются:

где n — число трансформаторов в
электрической сети.

17.6.
Относительная величина потерь электроэнергии в силовых трансформаторах:

где W_тр— количество электроэнергии
поступившей в силовые трансформаторы, кВт∙ч:

Расходы на поддержку работы подстанций

К данной категории отнесены затраты электрической энергии на функционирование вспомогательных устройств. Такое оборудование необходимо для нормальной эксплуатации основных узлов, отвечающих за преобразование электроэнергии и ее распределение. Фиксация затрат осуществляется приборами учета. Приведем список основных потребителей, относящихся к данной категории:

• системы вентиляции и охлаждения трансформаторного оборудования;
• отопление и вентиляция технологического помещения, а также внутренние осветительные приборы;
• освещение прилегающих к подстанциям территорий;
• зарядное оборудование АКБ;
• оперативные цепи и системы контроля и управления;
• системы обогрева наружного оборудования, например, модули управления воздушными выключателями;
• различные виды компрессорного оборудования;
• вспомогательные механизмы;
• оборудование для ремонтных работ, аппаратура связи, а также другие приспособления.

Наши события

14 сентября 2020, 11:40
RusCable Insider 189. Изолятор АКС, Кабельный бизнес, Акрон Холдинг

10 сентября 2020, 14:12
КАБЕЛЬНЫЙ БИЗНЕС РусКабеля вошел в программу конференции по судостроению и освоению шельфа OMR

8 сентября 2020, 09:31
Обзор эфира RusCable Live от 04.09.20. В гостях СУПР и “Точка консолидации”

7 сентября 2020, 21:03
Сверхвысоковольтное импортозамещение. “Изолятор-АКС” выпустил первую кабельную муфту на 550 кВ. Специальный репортаж RusCable.Ru

7 сентября 2020, 11:05
Будь в мейнстриме — читай Insider!

4 сентября 2020, 11:35
Деловая сессия «Кабельный бизнес 2020» пройдет 7 октября в Экспофоруме, Санкт-Петербург

Регулирование напряжения в электрической сети

Задачей
проработки этого раздела проекта
является обеспечение нормативных
отклонений напряжения на шинах 10 кВ
подстанций проектируемой сети.

Основным
экономически целесообразным средством
регулирования напряжения в проектируемой
сети являются трансформаторы с
регулированием коэффициента трансформации
под нагрузкой (РПН).

На
шинах 10 кВ подстанций должен осуществляться
закон встречного регулирования напряжения
в пределах отклонения напряжения от +
5 (или более) до 0 % при изменениях нагрузки
подстанций от наибольшей до наименьшей.
Обычно при наибольших нагрузках
достаточны отклонения напряжения на
этих шинах в пределах + 5 — 6 %. Определение
желаемых отклонений напряжения на шинах
производится линейной интерполяцией.

Аварийные
отключения линий и трансформаторов
рассматриваются, как правило, при
наибольших нагрузках подстанций. Поэтому
желаемые отклонения напряжения на шинах
10 кВ в таких режимах должны соответствовать
отклонениям напряжения, требуемым в
режиме наибольших нагрузок.

В
этом разделе проекта должны быть выбраны
рабочие ответвления понижающих
трансформаторов, обеспечивающие
поддержание требуемых отклонений
напряжения на шинах 10 кВ подстанций во
всех рассмотренных режимах работы.
Выполняется это следующим образом.
После расчета установившегося режима
сети известны напряжения на шинах
высшего напряжения каждой из подстанций
U_В.
Проще всего напряжение на шинах низшего
напряжения, приведенное к стороне
высшего напряжения (то есть без учета
коэффициента трансформации трансформаторов),
определить по выражению

Что будем делать с полученным материалом:

Все темы данного раздела:

В общем случае линию электропередачи можно представить в виде П-образной схемы замещения четырехполюсника (рис. 2.1).

Активное сопротивление линии

В общем случае активное сопротивление линии переменному току определяется по формуле

Индуктивное сопротивление линии

Наличие индуктивного сопротивления обусловлено магнитным полем, создаваемым линией. Если каждая фаза линии состоит из одного провода, то погонное индуктивное сопротивление, Ом/км, о

Активная проводимость моделирует потери активной мощности на коронный разряд и в изоляторах воздушных линий с неизолированными проводами и диэлектрические потери в изоляции кабельны

Упрощенные (практически применяемые) схемы замещения линий

Потери мощности на коронный разряд увеличиваются при увеличении напряжения линии. Если номинальное напряжение не превышает 330 кВ, то эти потери в большинстве случаев оказываются на

Двухобмоточным называется трансформатор, который имеет одну обмотку высшего напряжения (первичную) и одну обмотку низшего напряжения (вторичную). Условное обозначение этого трансфор

Трехобмоточным называется трансформатор, у которого имеется 3 обмотки: высшего, среднего и низшего напряжений. Условное обозначение показано на рис. 3.4, а схема замещения – на рис.

Автотрансформатором называется трехобмоточный трансформатор, у которого обмотка среднего напряжения является частью обмотки высшего напряжения. Условное обозначение автотрансформато

Трансформаторы с расщепленной обмоткой

Трансформатором с расщепленной обмоткой называется трансформатор, у которого имеется одна обмотка высшего напряжения и две одинаковые обмотки низшего напряжения. Условное обозначени

ПОТЕРИ И ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Рассмотрим линию электропередачи, по которой протекает ток I и передается мощность S, а напряжения в начале (со стороны источника питания) и в конце (со стороны нагруз

Потери мощности в трансформаторах

Нагрузочные потери мощности в двухобмоточных трансформаторах определяются аналогично потерям в линиях по выражениям

Потери энергии связаны с потерями активной мощности соотношением

Метод средних нагрузок

Выразим нагрузочные потери энергии через ток:
, (6.3)

Метод времени максимальных потерь

Изменения нагрузок во времени в течение года обычно представляют в виде упорядоченной диаграммы по снижению максимумов (рис. 6.1). Выражение для нагрузочных потерь энергии с

СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ НАГРУЗОК И ГЕНЕРАТОРОВ

Источники питания при расчете режимов электрических сетей могут задаваться следующим образом.
1. Постоянной активной и реактивной мощностью Рг=const, Q

Режимные трудности усугубляются тем, что в настоящее время структура генерирующих мощностей меняется в сторону снижения маневренности, это связано с вводом в эксплуатацию крупных блоков. Для покрытия пиков нагрузки энергосистем приходится привлекать к переменным режимам работы блоки мощностью 200-300 МВт на газомазуте, которые на это не рассчитаны. В отдельные дни электростанция мощностьюуст
= 18 ГВт выдает до 1,2-1,5 ГВт.

Около 50 % времени в году блоки эксплуатируются при нагрузках 40 % от номинальной мощности. При такой эксплуатации оборудования блоков снижается их экономичность. Снижение нагрузки энергосистем в воскресные дни приводит к необходимости отключения части блоков (20-25 раз в году), что в свою очередь повышает аварийность оборудования, так как велика вероятность отказа блока при пуске (до 0,4).

Исследования показали, что проблема покрытия графика нагрузки энергосистемы может быть решена только комплексно –– путем увеличения маневренности оборудования; сооружения пиковых электростанций; внедрения специальных блоков повышенной маневренности на газомазуте мощностью 500 МВт, использования газотурбинных станций; сооружения гидроаккумулирующих электростанций, введения режимных мероприятий, объединения энергосистем в единую ЭЭС РФ.

Виды и структура потерь

Под потерями подразумевается разница между отпущенной потребителям электроэнергией и фактически поступившей к ним. Для нормирования потерь и расчетов их фактической величины, была принята следующая классификация:

• Технологический фактор. Он напрямую зависит от характерных физических процессов, и может меняться под воздействием нагрузочной составляющей, условно-постоянных затрат, а также климатических условий.
• Расходы, затрачиваемые на эксплуатацию вспомогательного оборудования и обеспечение необходимых условий для работы техперсонала.
• Коммерческая составляющая. К данной категории относятся погрешности приборов учета, а также другие факторы, вызывающие недоучет электроэнергии.

Ниже представлен среднестатистический график потерь типовой электрокомпании.

Примерная структура потерь

Как видно из графика наибольшие расходы связаны с передачей по воздушным линиям (ЛЭП), это составляет около 64% от общего числа потерь. На втором месте эффект коронированния (ионизация воздуха рядом с проводами ВЛ и, как следствие, возникновение разрядных токов между ними) – 17%.

Коронный разряд на изоляторе ЛЭП

Исходя из представленного графика, можно констатировать, что наибольший процент нецелевых расходов приходится на технологический фактор.

Сравнительная характеристика методов

Определение
сечения по допустимой потере напряжения
применяют к линиям местных сетей, сечения
которых не выбирают по экономической
плотности тока.

Выбор
сечения по условиям минимального расхода
проводникового материала (min)
и минимальных потерь активной мощности
(min)
дают более экономичные результаты, чем
при условии постоянства сечений на всех
участках (F=const).

Выбор
сечения при условии
min
приводит к экономии капитальных вложений
и постоянных эксплуатационных расходов
(обслуживание и ремонт ЛЭП). Метод
применяют для потребителей с малым
числом использования максимальной
нагрузки Т_м
и малых токовых нагрузках. Для потребителей
с большими токовыми нагрузками и
значительной величиной Т_м
лучше использовать метод выбора сечений
из условия
min.
Это приводит к уменьшению переменных
эксплуатационных расходов, связанных
с потерями мощности (электроэнергии) в
ЛЭП.

Выбор
сечения по экономической плотности
тока учитывает оба фактора. Поэтому
метод является основным.

Если
длина ЛЭП велика, то сечение, выбранное
по экономической плотности тока j_эк,
может не обеспечить допустимую потерю
напряжения. Это приводит к необходимости
пересчета сечения. Поэтому нужно сначала
определить плотность тока из условия
допустимой потери напряжения
.
Эту плотность тока сравнивают с
экономической. Сечение рассчитывают
по плотности тока, величина которой
меньше.

Расчет
режимов простых замкнутых сетей

Расчет
линий с двухстронним питанием.

Частные
случаи расчета простых замкнутых сетей.

Безучетное потребление электроэнергии в СНТ

Постановка проблемы

Участники СНТ имеют полный доступ к участку сети на своих хозяйствах, и «смекалистые» садоводы часто пользуются технической возможностью подключиться к линии до прибора учета. При этом оплата всей неучтенной электроэнергии в равных долях ложится на всех участников СНТ. В быту это явление получило название «хищение электроэнергии», а если совсем по-простому — воровство.

Некоторые садоводы применяют и более изворотливые способы безотчетного потребления, большинство которых основано на вмешательстве в работу приборов учета.

Поиск решения

Существует больше 100 способов хищения электроэнергии. Зная их, можно четко представить себе, какие признаки помогут выявить факт безучетного потребления. Более подробно мы раскрыли эту проблему в статье:

Для выявления хищений потребуется осмотр садовых участков и анализ потребления по каждому из них.

Проверьте состояние сетей, счетчиков, наличие обходных линий. Трансформаторы для скрутки показаний можно подключить к счетчику через плохую изоляцию, не повредив пломбу

Поэтому обратите внимание на наличие оголенных участков провода вблизи к прибору учета.
Изучите статистику потребления по каждому участку. Если потребление на участке сохраняется на низком уровне в период полива, когда активно работают водяные электронасосы, или в отопительный сезон — возможно, абонент «ворует» энергоресурс.
Обратите внимание на соответствие внешних факторов результатам проверки

Например, показания потребления не могут быть низкими, если дом отапливается масляными электрообогревателями.

Уделите особое внимание обследованию крупных потребителей, подключенных к сетям СНТ: магазинам, мастерским, фермам. Как показывает судебная практика, они чаще всего прибегают к незаконным способам «оптимизации» энергопотребления

Реализация проекта

Приборы учета потребителей, попавших под подозрение, необходимо демонтировать для проведения трасологической экспертизы. Это позволит однозначно установить факт вмешательства в работу счетчика, либо опровергнуть его.

Единственным способом манипуляции с прибором учета, который не сможет зафиксировать экспертиза, является остановка счетного механизма неодимовым магнитом. Магнитное поле этого устройства обладает достаточной силой для блокирования счетчика и не оставляет следов. Во избежание использования магнита для остановки счетчика, наклейте на его корпус пломбу-индикатор магнитного поля. Это позволит не только пресечь «магнитное воровство», но и доказать его факт в суде.

Более действенным, но дорогостоящим способом пресечь энерговоровство является установка системы автоматического учета электроэнергии (АСКУЭ).

Размер штрафов за хищение электроэнергии

Чтобы привлечь недобросовестного потребителя к ответственности за хищение электроэнергии, необходимо составить акт о безучетном потреблении энергоресурса. Суд привлечет нарушителей к административной ответственности по ст. 7.19 КоАП РФ. По решению суда на «предприимчивого» садовода будет наложен штраф и денежная компенсация неучтенного потребления, которая начисляется с даты последней проверки прибора учета по действующему нормативу.

Действующие размеры штрафа за безучетное потребление составляют:

• от 3 тыс. до 4 тыс. рублей для физических лиц;
• от 6 тыс. до 8 тыс. рублей для должностных лиц;
• от 60 тыс. до 80 тыс. рублей для юридических лиц.

При обнаружении хищений в особо крупных размерах, нарушителей привлекут к уголовной ответственности по ст. 165 УК РФ. В этом случае потребитель выплатит штраф до 300 тыс. рублей, или в размере дохода за два года. Максимальное наказание грозит принудительными работами или лишением свободы на два года со штрафом до 80 тыс. рублей.

Как провести свет на балкон?

Для того, чтобы установить светильники на потолок на балкон, нужно сперва подвести туда электричество. Если вы хотите это сделать самостоятельно, а не при помощи профессионалов, сначала определитесь с источником электроэнергии, это могут быть:

• главный распределительный щиток в квартире (наиболее трудоемко и сложно);
• распределительная коробка в соседней комнате, от которой можно провести еще одну линию;
• или ближайшая розетка (самый простой и распространенный способ подвести электричество к балкону).

Стоить помнить, что любые работы с электросетью может проводить человек, у которого есть хотя бы базовые знания. Если отделка балкона планируется с нуля, предпочтительнее остановиться на скрытой проводке, когда электрический кабель после штробления стены помещается в специальный канал, а после — замазывается штукатуркой.

Открытая электрическая проводка размещается поверх стены, что не всегда соответствует выбранному дизайну, но зато такой способ проще. А скрыть неугодные провода всегда можно за специальными пластиковыми кабель-каналами. Так как нюансов таких, как нагрузка на сеть, пожарная безопасность и других, много, рекомендуется доверить монтажные работы специалисту.

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

5.3. Потери мощности в трансформаторах

Схема замещения двухобмоточного трансформатора отличается от схемы замещения рис. 5.1 только тем, что = 0, поэтому введенные ранее выражения для вычисления потерь также справедливы для трансформаторов.