Xác định tổn thất điện năng.

Chỉ số điện năng theo kế hoạch trong mạng được xác định bằng tỷ lệ phần trăm điện năng cung cấp cho mạng của một hệ thống năng lượng nhất định. Xét rằng tổn thất điện năng tuyệt đối trên mạng là đáng kể (trong hệ thống cung cấp điện của doanh nghiệp, tổn thất trên mạng chiếm khoảng 10% lượng điện tiêu thụ), cần lưu ý rằng bản thân thuật ngữ “tổn thất” không truyền tải chính xác ý nghĩa kỹ thuật của chỉ số này.

Về mặt khách quan, nó thể hiện mức tiêu thụ điện năng cần thiết về mặt công nghệ trong hệ thống liên quan đến việc truyền tải và phân phối điện qua lưới điện. Vì vậy, đôi khi thay vì “tổn thất” thuật ngữ “tiêu thụ công nghệ cho truyền tải điện” được sử dụng.

Trong cơ cấu tổn thất theo các phần tử mạng, phần lớn tổn thất rơi vào tổn thất trong động cơ (khoảng 40%) và đường dây phân phối (khoảng 35%), tổn thất trong máy biến áp lên tới khoảng 15%.

Khoảng 25% tổn thất là tổn thất thực tế không phụ thuộc vào tải, được gọi là hằng số có điều kiện và khoảng 75% là tổn thất thay đổi có điều kiện.

Trong tổng số tổn thất, chỉ một phần có thể phân tích kỹ thuật, gọi là tổn thất kỹ thuật, phần còn lại (khoảng 10%), cái gọi là tổn thất thương mại, có liên quan đến sự không hoàn hảo trong hệ thống đo đếm điện.

Doanh nghiệp có thể xây dựng các biện pháp giảm tổn thất, được chia thành 3 nhóm:

· Các chế độ vận hành – đảm bảo tải tối ưu các máy phát điện và máy bù đồng bộ có công suất phản kháng, chuyển mạch kịp thời các thiết bị điều chỉnh điện áp của máy biến áp (bộ chuyển đổi nấc có tải và bộ chuyển đổi nấc không tải), tắt lò phản ứng ở chế độ tải nặng;

· tổ chức – giảm thời gian sửa chữa thiết bị chính và kết hợp sửa chữa các bộ phận được kết nối tuần tự, sửa chữa thiết bị trực tiếp, cải thiện việc đo điện, giảm mức tiêu thụ điện cho nhu cầu riêng, giám sát việc sử dụng điện tác dụng và điện phản ứng, v.v.;

· Xây dựng lại cơ sở vật chất - giới thiệu các thiết bị bù mới, thay thế thiết bị có thiết kế tiên tiến hơn, tự động hóa điều chỉnh điện áp.

Tất cả các hoạt động này đòi hỏi phải đầu tư nguồn lực vật chất, vì vậy tính khả thi của hoạt động phải dựa trên việc so sánh các chỉ số kinh tế và kỹ thuật của các phương án khác nhau.

Giá trị hiện tại trung bình của bất kỳ phần nào của mạng được xác định bằng cách sử dụng số đo của đồng hồ đo có sẵn trong phần này. Chênh lệch giữa giá trị bình phương trung bình gốc của dòng điện, nhờ đó tính toán tổn thất điện năng và giá trị trung bình được tính đến bởi hệ số hình dạng biểu đồ tải:

Tôi sk = k f tôi trung bình, (10.1)

trong đó I rms là giá trị bình phương trung bình gốc của dòng điện, I av là giá trị trung bình của dòng điện.

Đối với hầu hết các doanh nghiệp, hệ số hình dạng k f nằm trong khoảng 1,05-1,1. Giá trị nhỏ hơn của k f tương ứng với tải có một số lượng lớn máy thu.

Nên xác định tổn thất điện năng trong kỳ đang xem xét là tích của tổn thất điện năng trong một ngày của kỳ kế toán, gọi là đặc trưng, ​​theo số ngày làm việc trong kỳ. Tổn thất điện vào cuối tuần được tính riêng.

Những ngày tiêu biểu về lượng điện tiêu thụ như sau:

1. Xác định mức tiêu thụ năng lượng trong kỳ kế toán,

2. sau đó tính mức tiêu thụ điện trung bình hàng ngày,

3. theo nhật ký vận hành, những ngày được tìm thấy có mức tiêu thụ điện gần với mức tiêu thụ được tìm thấy, cũng như mức tiêu thụ trung bình hàng ngày thu được,

4. Những ngày được tìm thấy theo cách này và lịch trình tải thực tế của chúng được coi là đặc trưng.

Tổn thất đường dây.

Tổn thất điện năng trên lưới điện trong kỳ kế toán:

trong đó I av là giá trị trung bình của dòng điện trong một ngày đặc trưng, ​​R e là điện trở tác dụng tương đương của đường dây, gây ra tổn thất nhiệt, T r – số giờ làm việc trong kỳ kế toán. Dòng điện trung bình trong một ngày điển hình có thể được tìm thấy:

, (10.3)

trong đó E a, Er là mức tiêu thụ năng lượng hoạt động và phản ứng trong một ngày điển hình.

Khi xác định tổn thất năng lượng phản ứng, các công thức tương tự được sử dụng:

. (10.4)

Điện trở tương đương, R e hoạt động hoặc X e phản ứng, là điện trở của một số đường dây không phân nhánh, dòng điện bằng dòng điện ở phần đầu của mạng và tổn thất điện bằng tổn thất trong mạng:

Vì rất khó xác định điện trở tương đương từ số đọc của thiết bị nên nên xác định chúng bằng tính toán có tính đến sự khác biệt giữa dòng điện chạy qua thực tế và dòng điện tính toán. Khi đó tổn thất công suất tác dụng và phản kháng:

VÀ (10.6)

Mạng có điện áp 6-35 kV rất ngắn nên dòng điện dẫn tác dụng và phản kháng trong chúng không đáng kể so với dòng tải đường dây.

Dòng nhiều hơn điện cao thế Chúng có chiều dài lớn và ngoài điện trở tác dụng và điện cảm của dây còn có độ dẫn điện tác dụng và phản ứng.

Độ dẫn hoạt động G l là do tổn thất hoạt động đối với quầng hào quang (corona hình dạng đặc biệt phóng điện liên quan đến sự ion hóa không khí xung quanh dây). Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến việc giảm tổn thất do vầng hào quang là sự gia tăng tiết diện của đường dây trên không hoặc sự phân tách của nó.

Tổn thất máy biến áp. Tổn thất công suất tác dụng:

, (10.7)

trong đó ∆Р x ' =∆P x +k và ∆Q x là tổn thất điện năng không tải giảm của máy biến áp, ∆Р đến ' =∆P đến +k và ∆Q là tổn thất điện năng ngắn mạch giảm, k з =I avg /I nom.t – hệ số tải dòng máy biến áp, k và – hệ số tổn thất phụ thuộc vào sự truyền công suất phản kháng (thường lấy bằng 0,07), T 0 – số đầy đủ giờ của máy biến áp dưới điện áp, T r – số giờ làm việc của máy biến áp khi có tải, ∆Q x =S nom I x /100 – thành phần không đổi của tổn thất công suất phản kháng không tải, ∆Q to =S nom u to /100 – công suất phản kháng mà máy biến áp tiêu thụ khi đầy tải.

Tổn thất năng lượng phản ứng trong kỳ kế toán:

. (10.8)

Tổn thất điện năng trong động cơ. Đối với các tổ máy lớn, cần phải tính đến sự cân bằng điện lượng tổn thất điện trong động cơ và cơ cấu truyền động của chúng.

Trong quá trình hoạt động ở trạng thái ổn định của động cơ điện, tổn thất trong chúng được xác định bằng tổng tổn thất trong cuộn dây, thép và cơ khí. Tổn thất cuộn dây cho động cơ xoay chiều được xác định.

Một vấn đề cấp bách trong ngành điện lực hiện đại là tổn thất điện năng, vấn đề gắn bó chặt chẽ với thành phần tài chính. Đây là một loại dự trữ để thu được lợi ích bổ sung, tăng lợi nhuận của quá trình sản xuất. Chúng tôi sẽ cố gắng hiểu tất cả các khía cạnh của vấn đề này và đưa ra ý tưởng rõ ràng về mức độ phức tạp của việc thất thoát điện trong mạng lưới.

Tổn thất năng lượng điện là gì?

Khi bị mất điện ở theo nghĩa rộng bạn nên hiểu sự khác biệt giữa thu nhập từ mạng và mức tiêu thụ thực tế (đầu ra hữu ích). Tính toán tổn thất liên quan đến việc xác định hai đại lượng, được thực hiện thông qua việc tính toán năng lượng điện. Một số được đặt trực tiếp tại trạm biến áp, một số khác được đặt tại người tiêu dùng.

Tổn thất có thể được tính toán một cách tương đối và giá trị tuyệt đối. Trong trường hợp đầu tiên, phép tính được thực hiện theo tỷ lệ phần trăm, trong trường hợp thứ hai - tính bằng kilowatt giờ. Cấu trúc được chia thành hai loại chính do sự xuất hiện của nó. Tổng thiệt hạiđược gọi là thực tế và là cơ sở cho hiệu quả của đơn vị.

Việc tính toán được thực hiện ở đâu?

Tính toán tổn thất điện năng trong lưới điện được thực hiện trong các lĩnh vực sau:

1. Dành cho các doanh nghiệp tạo ra năng lượng và cung cấp năng lượng cho mạng. Mức độ phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, tính chính xác của việc xác định nhu cầu của chính mình và sự sẵn có của hồ sơ kỹ thuật và thương mại. Tổn thất phát điện do tổ chức thương mại gánh chịu (đã tính vào chi phí) hoặc được bổ sung vào tiêu chuẩn, giá trị thực tế cho các huyện, doanh nghiệp lưới điện.
2. Đối với mạng điện áp cao Truyền dẫn đường dài đi kèm với cấp độ cao tổn thất điện năng trên đường dây và thiết bị điện của trạm biến áp 220/110/35/10 kV. Nó được tính toán bằng cách xác định tiêu chuẩn và trong các hệ thống tiên tiến hơn thông qua các thiết bị đo điện tử và hệ thống tự động.
3. Mạng lưới phân phối nơi tổn thất được chia thành thương mại và kỹ thuật. Chính tại khu vực này, rất khó để dự đoán mức giá trị do yếu tố phức tạp trong việc ràng buộc thuê bao hệ thống hiện đại kế toán. Tổn thất trong quá trình truyền tải điện được tính trên cơ sở số điện năng nhận được trừ đi phần năng lượng điện tiêu thụ. Các bộ phận kỹ thuật và thương mại được xác định thông qua tiêu chuẩn.

Tổn thất kỹ thuật: nguyên nhân vật lý xảy ra và nơi xảy ra chúng

Bản chất của tổn thất kỹ thuật nằm ở sự không hoàn hảo của công nghệ và dây dẫn được sử dụng trong ngành điện lực hiện đại. Trong quá trình sản xuất, truyền tải và biến đổi điện năng, các hiện tượng vật lý phát sinh tạo điều kiện gây rò rỉ dòng điện, làm nóng dây dẫn hoặc các vấn đề khác. Tổn thất kỹ thuật có thể xảy ra ở các yếu tố sau:

1. Máy biến áp. Mỗi máy biến áp có hai hoặc ba cuộn dây, ở giữa có một lõi. Trong quá trình chuyển đổi điện từ nhiều hơn thành ít hơn, phần tử này xảy ra hiện tượng nóng lên, điều này cho thấy có thể xảy ra tổn thất.
2. Đường dây điện. Khi vận chuyển năng lượng đi xa, dòng điện rò rỉ tới vành của đường dây trên không, làm nóng dây dẫn. Việc tính toán tổn thất đường dây bị ảnh hưởng bởi các thông số kỹ thuật sau: chiều dài, tiết diện, mật độ riêng của dây dẫn (đồng hoặc nhôm), hệ số tổn thất điện năng, đặc biệt là hệ số phân bố tải, hệ số dạng đồ thị.
3. Trang thiết bị tùy chọn. Danh mục này nên bao gồm các yếu tố kỹ thuật liên quan đến việc sản xuất, vận chuyển, đo lường và tiêu thụ điện. Các giá trị cho danh mục này hầu hết là hằng số hoặc được tính thông qua bộ đếm.

Đối với mỗi loại phần tử mạng điện cần tính toán tổn thất kỹ thuật, người ta phân chia thành tổn thất không tải và tổn thất có tải. Giá trị trước được coi là giá trị không đổi, giá trị sau phụ thuộc vào mức độ thiếu sót và được xác định cho khoảng thời gian phân tích, thường là mỗi tháng.

Tổn thất thương mại: hướng chính để tăng hiệu quả trong ngành điện

Tổn thất điện năng thương mại được coi là một giá trị khó dự đoán vì chúng phụ thuộc vào người tiêu dùng và mong muốn lừa dối doanh nghiệp hoặc nhà nước. Cơ sở của những vấn đề này là:

1. Thành phần theo mùa. Khái niệm được trình bày bao gồm việc trả thiếu cá nhân dựa trên năng lượng điện cung cấp thực tế. Ví dụ, ở Cộng hòa Belarus, có 2 lý do dẫn đến sự xuất hiện của thời kỳ “theo mùa” - sự sẵn có của các lợi ích về thuế quan và thanh toán không phải vào ngày 1 mà vào ngày 25.
2. Sự không hoàn hảo của thiết bị đo sáng và hoạt động không chính xác của chúng. Hiện đại phương tiện kỹ thuậtđể xác định mức năng lượng tiêu thụ, chúng tôi đã đơn giản hóa rất nhiều nhiệm vụ cho dịch vụ thuê bao. Tuy nhiên, thiết bị điện tử hoặc hệ thống kế toán được điều chỉnh không chính xác có thể bị lỗi, khiến tổn thất thương mại tăng lên.
3. Trộm cắp, đánh giá thấp chỉ số công tơ của các tổ chức thương mại. Đây là một chủ đề trao đổi riêng, bao gồm nhiều thủ đoạn khác nhau của các cá nhân và pháp nhân nhằm giảm chi phí năng lượng điện. Tất cả điều này ảnh hưởng đến sự gia tăng của tổn thất.

Thiệt hại thực tế: tổng cộng

Để tính toán tổn thất thực tế cần cộng các thành phần thương mại và kỹ thuật. Tuy nhiên, việc tính toán thực tế chỉ tiêu này được thực hiện khác nhau, công thức tính tổn thất điện năng như sau:

Lượng tổn thất = (Tiền thu từ lưới điện - Nguồn cung cấp hữu ích - Dòng đến các hệ thống năng lượng khác - Nhu cầu riêng) / (Tiền thu từ lưới điện - Không tổn thất - Dòng chảy - Nhu cầu riêng) * 100%

Biết rõ từng yếu tố, xác định tổn thất thực tế trong phần trăm. Để tính tham số cần thiết ở dạng giá trị tuyệt đối, chỉ cần thực hiện các phép tính đối với tử số.

Những người tiêu dùng nào được coi là không mất mát và dòng chảy là gì?

Công thức trình bày ở trên sử dụng khái niệm “không tổn hao” được xác định bằng thiết bị đo đếm thương mại tại các trạm biến áp cao áp. Một doanh nghiệp hoặc tổ chức độc lập chịu chi phí tổn thất điện năng được công tơ tính đến tại điểm kết nối vào mạng.

Đối với các luồng, chúng cũng đề cập đến các luồng không tổn hao, mặc dù phát biểu này không hoàn toàn đúng. TRONG Sự hiểu biết chungĐây là năng lượng điện được truyền từ hệ thống điện này sang hệ thống điện khác. Kế toán cũng được thực hiện bằng cách sử dụng các công cụ.

Nhu cầu riêng và tổn thất năng lượng điện

Nhu cầu riêng phải được phân loại thành một loại đặc biệt và một phần tổn thất thực tế. Việc vận hành mạng điện đòi hỏi chi phí để duy trì hoạt động của các trạm biến áp, trung tâm thanh toán tiền mặt, tòa nhà hành chính và chức năng của khu vực phân phối. Tất cả các giá trị này được ghi lại và phản ánh trong tham số được trình bày.

Phương pháp tính toán tổn thất kỹ thuật trong doanh nghiệp điện lực

Tổn thất điện năng trong lưới điện được thực hiện bằng hai phương pháp chính:

1. Tính toán và chuẩn bị các tiêu chuẩn tổn thất, được thực hiện thông qua một chương trình đặc biệt phần mềm, nơi lưu trữ thông tin về cấu trúc liên kết của mạch. Theo sau, các giá trị tiêu chuẩn được xác định.
2. Vẽ sự mất cân bằng cho từng phần tử của mạng điện. Phương pháp này dựa trên việc tổng hợp số dư hàng ngày, hàng tuần và hàng tháng trong mạng lưới phân phối và điện áp cao.

Mỗi lựa chọn đều có đặc điểm và hiệu quả riêng. Cần phải hiểu rằng việc lựa chọn phương án cũng phụ thuộc vào khía cạnh tài chính của vấn đề.

Tính toán tổn thất tiêu chuẩn

Tính toán tổn thất điện năng trong mạng lưới ở nhiều nước CIS và Châu Âu được thực hiện bằng phương pháp này. Như đã lưu ý ở trên, quy trình này liên quan đến việc sử dụng phần mềm chuyên dụng, chứa các giá trị tiêu chuẩn và cấu trúc liên kết của sơ đồ mạng điện.

Để có được thông tin về tổn thất kỹ thuật từ nhân viên của tổ chức, bạn sẽ cần nhập các đặc tính truyền năng lượng tác dụng và phản kháng qua bộ cấp liệu, đồng thời xác định giá trị tối đa cho công suất tác dụng và phản kháng.

Cần lưu ý rằng sai số của các mô hình như vậy chỉ có thể lên tới 25% khi tính toán tổn thất điện năng trên đường dây. Phương pháp được trình bày phải được coi là một giá trị toán học, gần đúng. Điều này phản ánh sự chưa hoàn hảo của phương pháp tính toán tổn thất kỹ thuật trong mạng điện.

Phần mềm tính toán được sử dụng

Hiện nay có số lượng lớn phần mềm tính toán tổn thất kỹ thuật tiêu chuẩn. Việc lựa chọn một sản phẩm cụ thể phụ thuộc vào chi phí dịch vụ, khu vực và các điểm quan trọng khác. Tại Cộng hòa Belarus, chương trình chính là DWRES.

Phần mềm được phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học và lập trình viên của Tổ chức Quốc gia Belarus Đại học kỹ thuật dưới sự hướng dẫn của Giáo sư N.I. Fursanov Công cụ tính toán tiêu chuẩn tổn thất rất cụ thể và có một số ưu điểm và nhược điểm mang tính hệ thống.

Đối với thị trường Nga, phần mềm RPT 3 được phát triển bởi các chuyên gia từ Trung tâm Khoa học và Kỹ thuật Công nghiệp Điện lực OJSC, đặc biệt được ưa chuộng. Phần mềm khá tốt, thực hiện tốt các nhiệm vụ được giao nhưng cũng có một số những mặt tiêu cực. Tuy nhiên, việc tính toán các giá trị tiêu chuẩn được thực hiện đầy đủ.

Vẽ lên sự mất cân bằng trong mạng lưới điện áp cao và phân phối

Tổn thất điện năng kỹ thuật có thể được xác định thông qua một phương pháp khác. Điều này đã được đề cập ở trên - giả định rằng tất cả các mạng lưới điện áp cao hoặc phân phối đều được kết nối với các thiết bị đo đếm. Chúng giúp xác định giá trị một cách chính xác nhất có thể. Ngoài ra, kỹ thuật này còn đảm bảo một cuộc chiến thực sự chống lại những người không trả tiền, trộm cắp và lạm dụng thiết bị năng lượng.

Cần lưu ý rằng phương pháp này, mặc dù có hiệu quả, nhưng không được áp dụng trong điều kiện hiện đại. Điều này đòi hỏi các biện pháp nghiêm túc với chi phí cao để thực hiện ràng buộc tất cả người tiêu dùng bằng kế toán điện tử với truyền dữ liệu (ASKUE).

Cách giảm tổn thất kỹ thuật: phương pháp và giải pháp

Các lĩnh vực sau giúp giảm tổn thất trên đường dây và trạm biến áp:

1. Chế độ vận hành thiết bị được lựa chọn chính xác và việc sử dụng công suất sẽ ảnh hưởng đến tổn thất phụ tải. Đó là lý do tại sao người điều phối có nghĩa vụ lựa chọn và duy trì phương thức hoạt động được chấp nhận nhất. Điều quan trọng là phải bao gồm việc lựa chọn các điểm ngắt thông thường, tính toán tải máy biến áp, v.v. trong khu vực được trình bày.
2. Thay thế thiết bị bằng thiết bị mới có tốc độ không tải thấp hoặc có khả năng đối phó tốt hơn với tổn thất khi có tải. Đối với đường dây điện, dự kiến ​​thay dây có tiết diện lớn hơn và sử dụng dây dẫn cách điện.
3. Giảm thời gian bảo trì thiết bị, dẫn đến giảm tiêu hao năng lượng cho nhu cầu riêng.

Giảm thành phần tổn thất thương mại: cơ hội hiện đại

Tổn thất điện năng cho phần thương mại đòi hỏi phải sử dụng các phương pháp sau:

1. Lắp đặt các thiết bị và hệ thống đo đếm ít sai sót hơn. Hiện tại, các tùy chọn có cấp chính xác 0,5 S được coi là tối ưu.
2. Việc sử dụng hệ thống truyền thông tin tự động, ASKUE, được thiết kế để loại bỏ những biến động theo mùa. Kiểm soát các kết quả đọc là điều kiện để chống trộm cắp và báo cáo thiếu dữ liệu.
3. Tiến hành truy quét các địa chỉ có vấn đề được xác định thông qua hệ thống cân bằng mạng lưới phân phối. Điều thứ hai có liên quan khi kết nối người đăng ký với kế toán hiện đại.
4. Ứng dụng công nghệ mới để xác định độ đo thiếu của hệ thống có máy biến dòng. Các thiết bị chuyên dụng nhận biết hệ số dịch chuyển của tiếp tuyến của vectơ phân bố năng lượng điện.

Tổn thất điện năng trong mạng lưới điện là một chỉ số quan trọng có tiềm năng đáng kể đối với các tổ chức kinh doanh năng lượng thương mại. Giảm tổn thất thực tế dẫn đến tăng lợi nhuận và điều này ảnh hưởng đến lợi nhuận. Tóm lại, cần lưu ý rằng cấp độ cao nhất tổn thất từ ​​3-5% tùy khu vực.

Tổn thất trong mạng điện được coi là sự chênh lệch giữa điện năng truyền tải từ nhà sản xuất đến điện năng tiêu thụ được ghi nhận của người tiêu dùng. Tổn thất xảy ra trên đường dây điện, trong máy biến áp điện, do dòng điện xoáy khi tiêu thụ các thiết bị có tải phản kháng, cũng như do cách điện kém của dây dẫn và mất trộm điện không được tính toán. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cố gắng nói chi tiết về các loại tổn thất điện năng trong mạng lưới điện, đồng thời xem xét các biện pháp để giảm thiểu chúng.

Khoảng cách từ nhà máy điện đến tổ chức cung cấp điện

Việc hạch toán và thanh toán tất cả các loại tổn thất được quy định bởi đạo luật lập pháp: “Nghị quyết của Chính phủ Liên bang Nga ngày 27 tháng 12 năm 2004 N 861 (được sửa đổi vào ngày 22 tháng 2 năm 2016)” Về việc phê duyệt Quy tắc không phân biệt đối xử tiếp cận các dịch vụ truyền tải năng lượng điện và cung cấp các dịch vụ này…” khoản VI. Quy trình xác định tổn thất trong mạng điện và thanh toán các tổn thất này. Nếu bạn muốn tìm ra ai sẽ trả tiền cho một phần năng lượng bị mất, chúng tôi khuyên bạn nên nghiên cứu hành động này.

Khi truyền tải điện trên khoảng cách xa từ nhà sản xuất đến nhà cung cấp đến người tiêu dùng, một phần năng lượng bị thất thoát vì nhiều lý do, một trong số đó là điện áp mà người tiêu dùng thông thường tiêu thụ (là 220 hoặc 380 V). Nếu điện áp như vậy được truyền trực tiếp từ các máy phát điện của nhà máy điện thì cần phải bố trí mạng điện có đường kính dây sẽ cung cấp cho mọi người dòng điện cần thiết ở các thông số quy định. Các dây sẽ rất dày. Sẽ không thể treo chúng trên đường dây điện do trọng lượng nặng và việc đặt chúng xuống đất cũng sẽ rất tốn kém.

Bạn có thể tìm hiểu thêm về điều này trong bài viết của chúng tôi!

Để loại bỏ yếu tố này, đường dây điện cao thế được sử dụng trong mạng lưới phân phối. Công thức đơn giản Cách tính như sau: P=I*U. Công suất bằng tích của dòng điện và điện áp.

Tiêu thụ điện năng, W	Điện áp, V	Hiện tại, A
100 000	220	454,55
100 000	10 000	10

Bằng cách tăng điện áp khi truyền tải điện trong mạng điện, dòng điện có thể giảm đáng kể, điều này giúp có thể sử dụng dây có đường kính nhỏ hơn nhiều. Cạm bẫy của việc chuyển đổi này là có những tổn thất trong máy biến áp mà ai đó phải trả tiền. Khi truyền tải điện ở điện áp như vậy, điện bị thất thoát đáng kể do dây dẫn tiếp xúc kém, điện trở của chúng tăng theo thời gian. Tổn thất tăng khi độ ẩm không khí tăng - dòng rò trên chất cách điện và trên quầng sáng tăng. Tổn hao trên đường cáp cũng tăng khi các thông số cách điện của dây giảm.

Nhà cung cấp đã chuyển năng lượng cho tổ chức cung cấp. Đến lượt nó, phải đưa các tham số về các chỉ số cần thiết: chuyển đổi sản phẩm thu được sang điện áp 6-10 kV, phân phối các đường cáp theo từng điểm, sau đó chuyển đổi lại thành điện áp 0,4 kV. Tổn thất biến áp lại xảy ra khi vận hành máy biến áp 6-10 kV và 0,4 kV. Điện được cung cấp cho người tiêu dùng trong gia đình ở điện áp yêu cầu - 380 V hoặc 220 V. Bất kỳ máy biến áp nào cũng có hiệu suất riêng và được thiết kế cho một tải nhất định. Nếu điện năng tiêu thụ lớn hơn hoặc nhỏ hơn công suất tính toán thì tổn thất trong lưới điện tăng lên bất kể mong muốn của nhà cung cấp.

Cạm bẫy tiếp theo là sự chênh lệch về công suất của máy biến áp chuyển đổi 6-10 kV thành 220V. Nếu người tiêu dùng sử dụng nhiều năng lượng hơn công suất định mức của máy biến áp thì máy biến áp sẽ bị lỗi hoặc không thể cung cấp các thông số cần thiết ở đầu ra. Do điện áp mạng giảm, các thiết bị điện hoạt động không đúng các điều kiện quy định và do đó làm tăng mức tiêu thụ.

Các biện pháp giảm tổn thất kỹ thuật điện trong hệ thống cung cấp điện được trình bày chi tiết trong video:

Điều kiện nhà

Người tiêu dùng nhận được điện áp 220/380 V của mình tại đồng hồ. Bây giờ năng lượng điện bị mất sau khi đồng hồ rơi vào người dùng cuối.

Nó bao gồm:

1. Tổn thất khi vượt quá các thông số tiêu thụ tính toán.
2. Tiếp xúc kém trong các thiết bị chuyển mạch (công tắc, bộ khởi động, công tắc, ổ cắm đèn, phích cắm, ổ cắm).
3. Bản chất điện dung của tải.
4. Bản chất cảm ứng của tải.
5. Sử dụng hệ thống chiếu sáng, tủ lạnh và các thiết bị cũ khác đã lỗi thời.

Hãy xem xét các biện pháp giảm tổn thất điện năng trong nhà ở và căn hộ.

Mục 1 - chỉ có một cách để chống lại loại tổn thất này là sử dụng dây dẫn tương ứng với tải. Trong các mạng hiện có, cần giám sát việc tuân thủ các thông số dây và mức tiêu thụ điện năng. Nếu không thể điều chỉnh các thông số này và đưa chúng trở lại bình thường, bạn phải chấp nhận thực tế là năng lượng bị mất khi làm nóng dây dẫn, do đó các thông số cách điện của chúng thay đổi và khả năng xảy ra cháy trong phòng tăng lên . Chúng tôi đã nói về điều này trong bài viết tương ứng.

P.2 - tiếp xúc kém: trong các công tắc - đây là việc sử dụng thiết kế hiện đại với các tiếp điểm không bị oxy hóa tốt. Bất kỳ oxit nào cũng làm tăng sức đề kháng. Phương pháp tương tự áp dụng cho người mới bắt đầu. Công tắc - hệ thống bật tắt phải sử dụng kim loại có khả năng chịu được độ ẩm và nhiệt độ cao. Sự tiếp xúc phải được đảm bảo bằng cách ép chặt cực này vào cực kia.

P.3, P.4 - tải phản kháng. Tất cả các thiết bị điện không thuộc loại đèn sợi đốt hoặc bếp điện kiểu cũ đều có thành phần phản ứng tiêu thụ điện. Bất kỳ cuộn cảm nào, khi đặt điện áp vào nó, sẽ cản trở dòng điện chạy qua nó do sinh ra cảm ứng từ. Qua thời gian cảm ứng điện từ, ngăn cản dòng điện đi qua, giúp dòng điện đi qua và bổ sung một số năng lượng vào mạng có hại cho mạng chung. Có cái gọi là dòng điện xoáy, làm sai lệch số chỉ thực của đồng hồ đo điện và tạo ra những thay đổi tiêu cực trong các thông số của nguồn điện được cung cấp. Điều tương tự cũng xảy ra với tải điện dung. Dòng điện xoáy sinh ra làm hỏng các thông số của điện cung cấp cho người tiêu dùng. Khó khăn là việc sử dụng các bộ bù năng lượng phản kháng đặc biệt, tùy thuộc vào các thông số tải.

P.5. Sử dụng hệ thống chiếu sáng lạc hậu (bóng đèn sợi đốt). Hiệu suất của chúng là gia trị lơn nhât- 3-5%, hoặc có thể ít hơn. 95% còn lại dùng để làm nóng dây tóc và kết quả là làm nóng môi trường và bức xạ mà mắt người không cảm nhận được. Vì vậy, cải thiện loại nàyánh sáng trở nên không thực tế. Các loại ánh sáng khác đã xuất hiện - đèn huỳnh quang, loại đèn được sử dụng rộng rãi gần đây. Hiệu suất của đèn huỳnh quang đạt 7% và đèn LED lên tới 20%. Việc sử dụng loại thứ hai sẽ tiết kiệm năng lượng ngay bây giờ và trong quá trình hoạt động do tuổi thọ dài - lên tới 50.000 giờ (đèn sợi đốt - 1.000 giờ).

Riêng biệt, tôi muốn lưu ý rằng bạn có thể giảm tổn thất năng lượng điện trong nhà bằng cách sử dụng. Ngoài ra, như chúng tôi đã nói, điện sẽ bị mất khi bị đánh cắp. Nếu nhận thấy điều đó, bạn cần ngay lập tức có biện pháp thích hợp. Chúng tôi đã cho bạn biết nơi để gọi trợ giúp trong bài viết tương ứng mà chúng tôi đã giới thiệu!

Các phương pháp giảm tiêu thụ điện năng được thảo luận ở trên giúp giảm tải cho hệ thống dây điện trong nhà và do đó, giảm tổn thất trên mạng điện. Như bạn đã hiểu, các phương pháp kiểm soát được tiết lộ rộng rãi nhất cho người tiêu dùng hộ gia đình vì không phải chủ sở hữu căn hộ hoặc nhà nào cũng biết về khả năng mất điện và các tổ chức cung cấp sử dụng những công nhân được đào tạo đặc biệt về chủ đề này, những người có thể giải quyết những vấn đề đó.

Giới thiệu

Bình luận văn học

1.3 Tổn hao không tải

Phần kết luận

Thư mục

Giới thiệu

Năng lượng điện là loại sản phẩm duy nhất không sử dụng các nguồn tài nguyên khác để di chuyển nó từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ. Đối với điều này, một phần điện năng truyền tải được tiêu thụ nên tổn thất là không thể tránh khỏi; nhiệm vụ là xác định mức độ hợp lý về mặt kinh tế của chúng. Giảm tổn thất điện năng trong mạng điện đến mức này là một trong những lĩnh vực quan trọng của tiết kiệm năng lượng.

Trong suốt giai đoạn từ 1991 đến 2003, tổng tổn thất trong các hệ thống điện của Nga đã tăng cả về giá trị tuyệt đối lẫn tỷ lệ phần trăm điện năng cung cấp cho mạng lưới.

Sự gia tăng tổn thất năng lượng trong mạng lưới điện được xác định bởi tác động của các quy luật hoàn toàn khách quan trong sự phát triển của toàn bộ ngành năng lượng nói chung. Nổi bật là: xu hướng tập trung sản xuất điện tại các nhà máy điện lớn; phụ tải mạng điện tăng trưởng liên tục, gắn liền với sự tăng trưởng tự nhiên của phụ tải tiêu dùng và độ trễ về tốc độ tăng trưởng công suất mạng so với tốc độ tăng trưởng tiêu thụ điện và công suất phát điện.

Cùng với sự phát triển của quan hệ thị trường trong nước, tầm quan trọng của vấn đề thất thoát điện năng đã tăng lên đáng kể. Việc xây dựng các phương pháp tính toán, phân tích tổn thất điện năng và lựa chọn các biện pháp giảm tổn thất điện năng khả thi về mặt kinh tế đã được thực hiện tại VNIIE trong hơn 30 năm qua. Để tính toán tất cả các thành phần tổn thất điện năng trong mạng lưới thuộc mọi cấp điện áp của Công ty Cổ phần Năng lượng và trong thiết bị của mạng lưới, trạm biến áp cũng như các đặc tính quy định của chúng, một gói phần mềm đã được phát triển có chứng nhận hợp quy được Văn phòng Điều độ Trung ương phê duyệt. UES của Nga, Glavgosenergonadzor của Nga và Cục Mạng lưới điện của RAO UES của Nga.

Do sự phức tạp của việc tính toán tổn thất và có sai sót đáng kể, gần đây người ta đặc biệt chú ý đến việc phát triển các phương pháp bình thường hóa tổn thất điện năng.

Phương pháp xác định tiêu chuẩn tổn thất vẫn chưa được thiết lập. Ngay cả các nguyên tắc phân phối cũng chưa được xác định. Các ý kiến ​​​​về cách tiếp cận tiêu chuẩn hóa nằm trong phạm vi rộng - từ mong muốn có một tiêu chuẩn vững chắc được thiết lập dưới dạng phần trăm tổn thất đến kiểm soát tổn thất “thông thường” thông qua việc tính toán liên tục được thực hiện trên sơ đồ mạng bằng phần mềm thích hợp.

Giá điện được thiết lập dựa trên tỷ lệ tổn thất năng lượng thu được. Quy định về thuế quan được giao cho các cơ quan quản lý nhà nước FEC và REC (ủy ban năng lượng liên bang và khu vực). Các tổ chức cung cấp năng lượng phải chứng minh mức độ tổn thất điện năng mà họ cho là phù hợp để đưa vào biểu giá và hoa hồng năng lượng phải phân tích những lời biện minh này và chấp nhận hoặc điều chỉnh chúng.

Bài báo này xem xét vấn đề tính toán, phân tích và phân bổ tổn thất điện năng theo góc nhìn hiện đại; Các quy định lý thuyết về tính toán được trình bày, mô tả phần mềm thực hiện các quy định này và kinh nghiệm tính toán thực tế được nêu ra.

Bình luận văn học

Vấn đề tính toán tổn thất điện năng đã làm các kỹ sư điện lo lắng từ rất lâu. Về vấn đề này, hiện nay có rất ít sách về chủ đề này được xuất bản vì có rất ít thay đổi trong thiết kế cơ bản của mạng. Nhưng đồng thời, một số lượng khá lớn các bài báo được xuất bản, trong đó các số liệu cũ được làm rõ và các giải pháp mới cho các vấn đề liên quan đến tính toán, điều tiết và giảm tổn thất điện năng được đề xuất.

Một trong những cuốn sách mới nhất được xuất bản về chủ đề này là cuốn sách của Yu.S. Zhelezko. “Tính toán, phân tích và điều chỉnh tổn thất điện năng trong mạng lưới điện”. Nó trình bày đầy đủ nhất về cơ cấu tổn thất điện năng, các phương pháp phân tích tổn thất và lựa chọn các biện pháp giảm thiểu tổn thất điện năng. Các phương pháp bình thường hóa tổn thất đã được chứng minh. Phần mềm thực hiện phương pháp tính tổn thất được mô tả chi tiết.

Trước đó, cũng chính tác giả này đã xuất bản cuốn sách “Lựa chọn các biện pháp giảm tổn thất điện năng trong mạng điện: Hướng dẫn tính toán thực tế”. Đây sự chú ý lớn nhất chú ý đến các phương pháp tính toán tổn thất điện năng trên các mạng khác nhau và lý giải việc sử dụng phương pháp này hay phương pháp khác tùy theo loại mạng cũng như các biện pháp giảm tổn thất điện năng.

Trong cuốn sách Budzko I.A. và Levin M.S. “Cung cấp điện cho doanh nghiệp nông nghiệp và khu định cư“Các tác giả đã xem xét chi tiết các vấn đề về cung cấp điện nói chung, tập trung vào mạng lưới phân phối cung cấp cho các doanh nghiệp nông nghiệp và khu dân cư. Cuốn sách cũng đưa ra các khuyến nghị về tổ chức kiểm soát tiêu thụ điện và cải thiện hệ thống đo đếm.

Các tác giả Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S. và Kazantsev V.N. trong cuốn “Tổn thất điện năng trong mạng điện của hệ thống điện” đã được xem xét chi tiết các vấn đề chung liên quan đến giảm tổn thất điện năng trên mạng: phương pháp tính toán và dự báo tổn thất trên mạng, phân tích cơ cấu tổn thất và tính toán hiệu quả kinh tế kỹ thuật của chúng, lập kế hoạch tổn thất và các biện pháp giảm thiểu tổn thất.

Trong bài viết của Vorotnitsky V.E., Zaslonov S.V. và Kalinkini M.A. "Chương trình tính toán tổn thất kỹ thuật điện năng và điện năng trong lưới điện phân phối 6 - 10 kV" mô tả chi tiết chương trình tính toán tổn thất kỹ thuật điện năng RTP 3.1 Ưu điểm chính của nó là dễ sử dụng và dễ phân tích đầu ra của kết quả cuối cùng, giúp giảm đáng kể chi phí nhân công tính toán.

Bài viết của Zhelezko Yu.S. "Nguyên tắc bình thường hóa tổn thất điện năng trong mạng điện và phần mềm tính toán" được dành riêng cho vấn đề hiện tại phân bổ tổn thất điện năng. Tác giả tập trung vào mục tiêu giảm tổn thất đến mức khả thi về mặt kinh tế, điều này không được đảm bảo bởi thực tiễn phân phối hiện tại. Bài báo cũng đề xuất sử dụng đặc tính tổn hao tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở tính toán chi tiết mạch điện của mạng điện ở các cấp điện áp. Trong trường hợp này, việc tính toán có thể được thực hiện bằng phần mềm.

Mục đích của một bài viết khác của cùng tác giả có tựa đề “Ước tính tổn thất điện do lỗi đo lường của thiết bị” không nhằm làm rõ phương pháp xác định sai số của các thiết bị đo cụ thể dựa trên việc kiểm tra các thông số của chúng. Tác giả bài báo đã đánh giá các lỗi phát sinh trong hệ thống hạch toán tiếp nhận và cung cấp điện từ mạng lưới của một tổ chức cung cấp năng lượng, bao gồm hàng trăm, hàng nghìn thiết bị. Đặc biệt được chú trọng lỗi hệ thống, hiện nay hóa ra là một thành phần quan trọng của cấu trúc tổn thất.

Trong bài viết của Galanov V.P., Galanov V.V. “Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến mức độ tổn thất điện năng trên lưới điện” chú ý đến vấn đề chất lượng điện năng hiện nay, có tác động không nhỏ đến tổn thất điện năng trong lưới điện.

Bài viết của Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T. và Apryatkina V.N. “Tính toán, tiêu chuẩn hóa và giảm tổn thất điện năng trong mạng lưới điện đô thị” được dành để làm rõ các phương pháp tính toán tổn thất điện năng hiện có, bình thường hóa tổn thất trong điều kiện hiện đại, cũng như các phương pháp mới để giảm tổn thất.

Trong bài viết của Ovchinnikov A. “Tổn thất điện trong mạng phân phối 0,38 - 6 (10) kV” nhấn mạnh vào việc thu được thông tin đáng tin cậy về các thông số vận hành của các phần tử mạng và trên hết là về phụ tải của máy biến áp điện. Thông tin này Theo tác giả, sẽ giúp giảm đáng kể tổn thất điện năng trên lưới điện 0,38 - 6 - 10 kV.

1. Cơ cấu tổn thất điện năng trong lưới điện. Tổn thất kỹ thuật về điện

1.1 Cơ cấu tổn thất điện năng trong lưới điện

Khi truyền năng lượng điện, tổn thất xảy ra ở mỗi phần tử của mạng điện. Để nghiên cứu các thành phần tổn thất trong các phần tử mạng khác nhau và đánh giá sự cần thiết của một biện pháp cụ thể nhằm giảm tổn thất, việc phân tích cấu trúc tổn thất điện năng được thực hiện.

Tổn thất điện thực tế (được báo cáo) Δ W Otch được định nghĩa là sự chênh lệch giữa điện năng cung cấp cho mạng và điện năng cung cấp từ mạng cho người tiêu dùng. Những tổn thất này bao gồm các thành phần có tính chất khác nhau: tổn thất trong các phần tử mạng thuần túy mang tính chất vật lý, tiêu thụ điện để vận hành thiết bị lắp đặt tại trạm biến áp và cung cấp điện truyền tải, lỗi ghi điện bằng thiết bị đo đếm và cuối cùng là trộm cắp điện, không thanh toán hoặc thanh toán không đầy đủ công tơ bài đọc, v.v.

Việc phân chia tổn thất thành các thành phần có thể được thực hiện theo các tiêu chí khác nhau: tính chất của tổn thất (không đổi, thay đổi), cấp điện áp, nhóm phần tử, bộ phận sản xuất, v.v. Có tính đến tính chất vật lý và tính đặc thù của các phương pháp xác định giá trị định lượng của tổn thất thực tế, chúng có thể được chia thành bốn thành phần:

1) tổn thất điện năng kỹ thuật Δ W T , do các quá trình vật lý trong dây dẫn và thiết bị điện xảy ra trong quá trình truyền tải điện qua mạng điện.

2) điện năng tiêu thụ cho nhu cầu riêng của trạm biến áp Δ W CH , cần thiết để đảm bảo hoạt động của các thiết bị công nghệ trạm biến áp và tuổi thọ của nhân viên phục vụ, được xác định bằng chỉ số công tơ lắp trên máy biến áp phụ của trạm biến áp;

3) tổn thất điện năng do lỗi thiết bị số đo của họ(tổn thất công cụ) Δ W Izm;

4) tổn thất thương mại Δ W K, do trộm cắp điện, sai lệch giữa chỉ số công tơ và việc thanh toán tiền điện của người tiêu dùng trong hộ gia đình và các nguyên nhân khác trong lĩnh vực tổ chức kiểm soát tiêu thụ năng lượng. Giá trị của chúng được xác định bằng chênh lệch giữa tổn thất thực tế (được báo cáo) và tổng của ba thành phần đầu tiên:

Δ W K = Δ W Och - Δ W T - Δ W CH - Δ W Thay đổi (1.1)

Ba thành phần đầu tiên của cơ cấu tổn thất được xác định bởi nhu cầu công nghệ của quá trình truyền tải điện qua mạng và kế toán công cụ tiếp nhận và cung cấp điện. Tổng của các thành phần này được mô tả rõ ràng bằng thuật ngữ tổn thất công nghệ. Thành phần thứ tư - tổn thất thương mại - thể hiện tác động của “yếu tố con người” và bao gồm tất cả các biểu hiện của nó: một số thuê bao cố tình trộm điện bằng cách thay đổi chỉ số công tơ, không thanh toán hoặc thanh toán không đầy đủ chỉ số công tơ, v.v.

Tiêu chí để phân loại một phần điện năng là tổn thất có thể được thuộc vật chất Và thuộc kinh tế tính cách

Tổng tổn thất kỹ thuật, điện năng tiêu thụ cho nhu cầu riêng của TBA và tổn thất thương mại có thể gọi là thuộc vật chất tổn thất điện năng. Các thành phần này thực sự liên quan đến tính chất vật lý của việc phân phối năng lượng trên toàn mạng. Trong trường hợp này, hai thành phần tổn thất vật lý đầu tiên liên quan đến công nghệ truyền tải điện qua mạng và thành phần thứ ba liên quan đến công nghệ kiểm soát lượng điện truyền tải.

Kinh tế quyết định lỗ vốn như một phần điện năng mà nguồn cung cấp hữu ích đã đăng ký cho người tiêu dùng hóa ra lại ít hơn lượng điện được sản xuất tại các nhà máy điện của họ và được mua từ các nhà sản xuất khác. Đồng thời, nguồn cung cấp điện hữu ích đã đăng ký không chỉ là phần mà tiền thực sự đến trong tài khoản hiện tại của tổ chức cung cấp năng lượng, mà còn là phần được phát hành hóa đơn, tức là. mức tiêu thụ năng lượng được ghi lại. Ngược lại, số liệu thực tế trên đồng hồ ghi lại mức tiêu thụ năng lượng của các thuê bao dân cư vẫn chưa được biết. Việc cung cấp điện hữu ích cho các thuê bao hộ gia đình được xác định trực tiếp bằng khoản thanh toán nhận được trong tháng, do đó toàn bộ năng lượng chưa thanh toán được coi là tổn thất.

Từ góc độ kinh tế, việc tiêu thụ điện cho nhu cầu riêng của các trạm biến áp không khác gì việc tiêu thụ điện trong các phần tử mạng để truyền tải phần điện năng còn lại đến người tiêu dùng.

Việc đánh giá thấp khối lượng điện được cung cấp hữu ích cũng gây ra tổn thất kinh tế tương tự như hai thành phần được mô tả ở trên. Điều tương tự cũng có thể nói về hành vi trộm cắp điện. Như vậy, cả bốn thành phần tổn thất được mô tả ở trên đều giống nhau xét theo quan điểm kinh tế.

Tổn thất kỹ thuật của điện năng có thể được thể hiện bằng các thành phần kết cấu sau:

Tổn thất tải trong thiết bị trạm biến áp. Chúng bao gồm tổn thất trong đường dây và máy biến áp điện, cũng như tổn thất trong máy biến dòng đo lường, bộ triệt tần số cao (HF) của truyền thông HF và lò phản ứng giới hạn dòng điện. Tất cả những yếu tố này đều được bao gồm trong việc “cắt” đường thẳng, tức là. nối tiếp, do đó tổn thất của chúng phụ thuộc vào dòng điện chạy qua chúng.

Tổn thất không tải, bao gồm tổn thất điện năng trong máy biến áp điện, thiết bị bù (CD), máy biến điện áp, đồng hồ đo và thiết bị kết nối thông tin liên lạc HF, cũng như tổn thất cách điện của đường cáp.

Tổn thất do khí hậu, bao gồm hai loại tổn thất: tổn thất vầng quang và tổn thất do dòng điện rò rỉ trong cách điện của đường dây trên không và trạm biến áp. Cả hai loại đều phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.

Tổn thất kỹ thuật trong mạng điện của tổ chức cung cấp năng lượng (hệ thống điện) phải được tính toán trên ba dải điện áp:

trong lưới điện cao thế từ 35 kV trở lên;

trong lưới phân phối trung áp 6 - 10 kV;

trong lưới phân phối hạ áp 0,38 kV.

Mạng lưới phân phối 0,38 - 6 - 10 kV do RES và PES vận hành có đặc điểm là tỷ lệ tổn thất điện năng đáng kể trong tổng tổn thất dọc theo toàn bộ chuỗi truyền tải điện từ nguồn đến các thiết bị tiếp nhận điện. Điều này là do đặc thù của việc xây dựng, vận hành và tổ chức vận hành loại mạng này: số lượng lớn các phần tử, phân nhánh mạch, cung cấp không đủ thiết bị đo đếm, tải phần tử tương đối thấp, v.v.

Hiện nay, đối với mỗi RES và PES của hệ thống điện, tổn thất kỹ thuật trên lưới từ 0,38 - 6 - 10 kV được tính toán hàng tháng và tổng hợp trong năm. Giá trị tổn thất thu được dùng để tính định mức thất thoát điện năng dự kiến ​​cho năm tiếp theo.

1.2 Tổn thất điện năng tải

Tổn thất năng lượng trong dây dẫn, cáp và cuộn dây máy biến áp tỷ lệ với bình phương dòng điện tải chạy qua chúng và do đó được gọi là tổn thất tải. Dòng tải thường thay đổi theo thời gian và tổn hao khi tải thường được gọi là tổn hao thay đổi.

Tổn thất điện năng phụ tải bao gồm:

Tổn thất trên đường dây và máy biến áp, nhìn chung có thể xác định theo công thức nghìn kWh:

Ở đâu TÔI ( t)- phần tử hiện tại tại thời điểm t ;

Δ t- khoảng thời gian giữa các phép đo liên tiếp, nếu các phép đo sau được thực hiện ở các khoảng thời gian bằng nhau và đủ nhỏ. Tổn thất trong máy biến dòng điện. Tổn hao công suất tác dụng trong CT và mạch thứ cấp của nó được xác định bằng tổng của ba thành phần: tổn hao ở mạch sơ cấp ΔР 1 và thứ cấp ΔР 2 cuộn dây và tổn thất khi tải của mạch thứ cấp ΔР n2. Giá trị chuẩn hóa của tải mạch thứ cấp của hầu hết các CT có điện áp 10 kV và dòng điện định mức dưới 2000 A, chiếm phần lớn tất cả các CT hoạt động trong mạng, là 10 VA ở cấp chính xác CT tới TT= 0,5 và 1 VA tại Đến TT = 1.0. Đối với CT có điện áp 10 kV và dòng điện định mức từ 2000 A trở lên và đối với CT có điện áp 35 kV, các giá trị này lớn gấp đôi và đối với CT có điện áp 110 kV trở lên - gấp ba lần lớn. Đối với tổn thất điện năng trên CT một đấu nối, nghìn kWh trong kỳ thanh toán T, ngày:

Ở đâu β TTeq - CT hệ số tải dòng điện tương đương;

MỘT Và b- hệ số phụ thuộc của tổn thất điện năng riêng trong CT và trong

mạch thứ cấp của nó Δр CT, có dạng:

Suy hao trong các rào cản truyền thông tần số cao. Tổng tổn thất trong đấu nối trên không và thiết bị đấu nối trên một pha của đường dây trên không có thể xác định theo công thức nghìn kWh:

trong đó β inc là tỷ số giữa bình phương trung bình của dòng điện làm việc của đầu vào đối với dòng điện tính toán

khoảng thời gian so với dòng điện định mức của nó;

Δ R pr - tổn thất trong các thiết bị kết nối.

1.3 Tổn hao không tải

Đối với lưới điện 0,38 - 6 - 10 kV, thành phần tổn thất không tải (tổn hao không đổi có điều kiện) bao gồm:

Tổn thất điện năng không tải trong máy biến áp điện lực được xác định theo thời gian T theo công thức nghìn kWh:

, (1.6)

ở đâu R x - tổn thất điện năng không tải của máy biến áp ở điện áp danh định bạn N;

bạn ( t)- Điện áp tại điểm đấu nối (tại đầu vào HV) của máy biến áp tại thời điểm t .

Tổn thất trong thiết bị bù (CD), tùy thuộc vào loại thiết bị. Trong mạng lưới phân phối 0,38-6-10 kV, dãy tụ điện tĩnh (SCB) chủ yếu được sử dụng. Tổn thất trong chúng được xác định trên cơ sở tổn thất điện năng cụ thể đã biết Δр B SК, kW/kvar:

Ở đâu W Q B SK - năng lượng phản ứng được tạo ra bởi pin tụ điện trong thời gian thanh toán. Thông thường Δр B SC = 0,003 kW/sq.

Tổn thất trong máy biến điện áp. Tổn thất công suất tác dụng trong VT bao gồm tổn thất trong chính VT và trong tải thứ cấp:

ΔР TN = ΔР 1TN + ΔР 2TN. (1.8)

Tổn thất trong chính TN ΔР 1TN chủ yếu bao gồm tổn thất trong mạch từ thép của máy biến áp. Chúng tăng khi điện áp định mức tăng và đối với một pha ở điện áp định mức, chúng xấp xỉ bằng điện áp lưới định mức. Trong mạng phân phối có điện áp 0,38-6-10 kV, chúng có công suất khoảng 6-10 W.

Tổn thất tải thứ cấp ΔР 2VT phụ thuộc vào cấp chính xác của VT Tới TN. Hơn nữa, đối với máy biến áp có điện áp 6-10 kV, sự phụ thuộc này là tuyến tính. Ở tải định mức đối với VT thuộc cấp điện áp nhất định ΔР 2TH ≈ 40 W. Tuy nhiên trong thực tế mạch thứ cấp VT thường bị quá tải nên giá trị được chỉ định phải nhân với hệ số tải của mạch thứ cấp VT β 2TH. Có tính đến những điều trên, tổng tổn thất điện năng trong HP và phụ tải của mạch thứ cấp của nó được xác định theo công thức nghìn kWh:

Tổn hao cách điện của đường dây cáp được xác định theo công thức kWh:

Ở đâu b c- độ dẫn điện của cáp, Sim/km;

bạn- điện áp, kV;

Cáp L - chiều dài cáp, km;

tanφ - tiếp tuyến tổn hao điện môi, xác định theo công thức:

Ở đâu T sl- số năm vận hành cáp;

và τ- hệ số lão hóa, có tính đến độ lão hóa của cách điện qua

hoạt động. Kết quả là tang của góc tăng

tổn thất điện môi được phản ánh bởi dấu ngoặc thứ hai của công thức.

1.4 Tổn thất điện liên quan đến khí hậu

Điều chỉnh thời tiết tồn tại đối với hầu hết các loại tổn thất. Mức tiêu thụ điện năng quyết định dòng điện trong các nhánh và điện áp trong các nút mạng phụ thuộc đáng kể vào điều kiện thời tiết. Diễn biến theo mùa được thể hiện rõ ràng ở tổn thất phụ tải, lượng điện tiêu thụ cho nhu cầu riêng của các trạm biến áp và việc hạch toán thiếu điện. Nhưng trong những trường hợp này, sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết được thể hiện chủ yếu thông qua một yếu tố - nhiệt độ không khí.

Đồng thời, có những thành phần tổn thất, giá trị của chúng được xác định không nhiều bởi nhiệt độ mà bởi loại thời tiết. Trước hết, chúng bao gồm tổn thất hào quang xảy ra trên dây dẫn. đường dây điện cao thế truyền tải điện do điện áp cao điện trường trên bề mặt của chúng. Khi tính toán tổn thất do hào quang, người ta thường phân biệt thời tiết tốt, tuyết khô, mưa và sương giá (theo thứ tự tổn thất tăng dần) là loại thời tiết điển hình.

Khi chất cách điện bị ô nhiễm bị làm ẩm, một chất dẫn điện (chất điện phân) xuất hiện trên bề mặt của nó, góp phần làm tăng đáng kể dòng điện rò rỉ. Những tổn thất này xảy ra chủ yếu khi thời tiết ẩm ướt (sương mù, sương mù, mưa phùn). Theo thống kê, tổn thất điện hàng năm trong mạng lướiJSC-Energo do dòng điện rò rỉ qua các chất cách điện trên đường dây trên không ở mọi điện áp đều có thể so sánh với tổn thất hào quang. Hơn nữa, khoảng một nửa tổng giá trị của chúng rơi vào các mạng từ 35 kV trở xuống. Điều quan trọng là cả dòng điện rò rỉ và tổn thất do quầng sáng về bản chất đều hoàn toàn hoạt động và do đó là thành phần trực tiếp của tổn thất điện.

Tổn thất khí hậu bao gồm:

Những tổn thất về Corona. Tổn hao Corona phụ thuộc vào tiết diện của dây và điện áp làm việc (tiết diện càng nhỏ và điện áp càng cao thì sức căng riêng trên bề mặt dây càng lớn và càng lớn). mất mát nhiều hơn), thiết kế pha, chiều dài đường dây cũng như thời tiết. Tổn thất cụ thể trong các điều kiện thời tiết khác nhau được xác định trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm. Tổn thất do dòng điện rò qua sứ cách điện trên không. Độ dài tối thiểu của đường dẫn dòng điện rò qua chất cách điện được tiêu chuẩn hóa tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm khí quyển (SPA). Đồng thời, dữ liệu về điện trở cách điện được đưa ra trong tài liệu rất không đồng nhất và không bị ràng buộc với mức SZA.

Công suất do một vật cách điện giải phóng được xác định theo công thức kW:

Ở đâu bạn của- điện áp trên cái cách điện, kV;

R từ -điện trở của nó, kOhm.

Tổn thất điện năng do dòng điện rò rỉ trên sứ cách điện trên không được xác định theo công thức nghìn kWh:

, (1.12)

Ở đâu Nợ- thời gian trong khoảng thời gian tính toán của thời tiết ẩm ướt

(sương mù, sương mù và mưa phùn);

trọng lượng N- số vòng hoa cách điện.

2. Phương pháp tính tổn thất điện năng

2.1 Phương pháp tính tổn thất điện năng cho các mạng lưới

Xác định chính xác tổn thất trong một khoảng thời gian T có thể với các thông số đã biết R và ∆ R hàm x và thời gian TÔI (t) Và bạn (t) trong toàn bộ khoảng thời gian. Tùy chọn R và ∆ R x thường được biết đến và trong tính toán chúng được coi là không đổi. Nhưng điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ.

Thông tin về các thông số chế độ TÔI (t) Và bạn (t) thường chỉ có sẵn trong những ngày đo kiểm soát. Tại hầu hết các trạm biến áp không có nhân viên bảo trì đều được ghi chép 3 lần trong ngày kiểm soát. Thông tin này không đầy đủ và có độ tin cậy hạn chế, vì các phép đo được thực hiện bằng thiết bị có cấp độ chính xác nhất định và không đồng thời ở tất cả các trạm biến áp.

Tùy thuộc vào mức độ đầy đủ của thông tin về tải của các phần tử mạng, có thể sử dụng các phương pháp sau để tính toán tổn thất tải:

Phương pháp tính toán từng phần tử theo công thức:

, (2.1)

Ở đâu k- số phần tử mạng;

điện trở phần tử thứ tôi V.

khoảnh khắc của thời gian j ;

Δ t- tần số ghi cảm biến bỏ phiếu

tải hiện tại của các yếu tố.

Phương pháp chế độ đặc trưng sử dụng công thức:

, (2.2)

ở đâu R Tôi- Tổn thất điện năng tải trong mạng trong Tôi-chế độ thứ

khoảng thời gian t Tôi giờ;

N- số lượng chế độ.

Phương pháp ngày đặc trưng sử dụng công thức:

, (2.3)

Ở đâu tôi- số ngày đặc trưng, ​​tổn thất điện năng của từng ngày tính theo biểu đồ nổi tiếng tải

trong các nút mạng, lên tới Δ W n c Tôi ,

Tôi thích đi du lịch Tôi - thời gian tương đương trong một năm Tôi-đặc điểm thứ

đồ họa (số ngày).

4. Phương pháp tính số giờ tổn thất lớn nhất τ, sử dụng công thức:

, (2.4)

ở đâu R tối đa- tổn thất điện năng khi tải mạng tối đa.

5. Phương pháp tải trọng trung bình sử dụng công thức:

, (2.5)

ở đâu R c p - tổn thất điện năng trong mạng ở mức tải nút trung bình

(hoặc toàn bộ mạng) theo thời gian T ;

k f - công suất hoặc hệ số hình dạng đồ thị hiện tại.

6. Phương pháp thống kê sử dụng hồi quy sự phụ thuộc của tổn thất điện năng vào đặc điểm chung của mạch điện và các phương thức của lưới điện.

Phương pháp 1-5 cung cấp tính toán điện của mạng ở các giá trị nhất định của các thông số mạch và tải. Ngược lại chúng được gọi thiết kế mạch .

Khi sử dụng phương pháp thống kê, tổn thất điện năng được tính toán dựa trên cơ sở ổn định sự phụ thuộc thống kê tổn thất từ ​​các thông số chung của mạng lưới, ví dụ như tổng phụ tải, tổng chiều dài đường dây, số lượng trạm biến áp, v.v. Bản thân các phụ thuộc đều dựa trên chúng xử lý thống kê một số phép tính mạch nhất định, trong đó giá trị tính toán của tổn thất và giá trị của các hệ số mà mối liên hệ của tổn thất được thiết lập đã biết.

Phương pháp thống kê không cho phép xác định các biện pháp cụ thể để giảm tổn thất. Chúng được sử dụng để ước tính tổng tổn thất trong mạng. Nhưng đồng thời, khi áp dụng cho nhiều đối tượng, chẳng hạn như đường dây 6-10 kV, chúng có khả năng cao để xác định những đối tượng trong đó có những nơi có tổn thất gia tăng. Điều này giúp giảm đáng kể khối lượng tính toán mạch và do đó giảm chi phí nhân công cho việc thực hiện chúng.

Khi thực hiện tính toán mạch, một số dữ liệu ban đầu và kết quả tính toán có thể được trình bày dưới dạng xác suất, ví dụ, dưới dạng kỳ vọng và phương sai toán học. Trong những trường hợp này, bộ máy lý thuyết xác suất được sử dụng, đó là lý do tại sao các phương pháp này được gọi là phương pháp kỹ thuật mạch xác suất .

Để xác định τ và k f được sử dụng trong phương pháp 4 và 5, có một số công thức. Các tính toán thực tế được chấp nhận nhất là như sau:

; (2.6)

Ở đâu k z là hệ số lấp đầy đồ thị, bằng số giờ sử dụng tương đối của tải tối đa.

Dựa trên đặc điểm của mạch và chế độ của mạng điện cũng như tính sẵn có của thông tin tính toán, năm nhóm mạng được phân biệt, việc tính toán tổn thất điện năng trong đó được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau:

mạng điện chuyển tiếp từ 220 kV trở lên (kết nối liên hệ thống), qua đó năng lượng được trao đổi giữa các hệ thống năng lượng.

Mạng điện chuyển tuyến được đặc trưng bởi sự xuất hiện của các tải có giá trị thay đổi và thường có dấu (dòng công suất đảo ngược). Các thông số chế độ của các mạng này thường được đo hàng giờ.

lưới điện khép kín từ 110 kV trở lên, thực tế không tham gia trao đổi điện năng giữa các hệ thống điện;

mạng điện hở (xuyên tâm) 35-150 kV.

Đối với lưới điện cung cấp từ 110 kV trở lên và lưới phân phối hở 35 - 150 kV, các thông số chế độ được đo vào các ngày đo kiểm soát (điển hình là những ngày mùa đông và mùa hè). Mạng vòng hở 35-150 kV được phân bổ vào một nhóm riêng do khả năng tính toán tổn thất trong chúng tách biệt với việc tính toán tổn thất trong mạng kín.

lưới điện phân phối 6-10 kV.

Đối với mạng vòng hở 6-10 kV, đã biết tải ở phần đầu mỗi đường dây (dạng điện hoặc dòng điện).

lưới điện phân phối 0,38 kV.

Đối với mạng điện 0,38 kV, chỉ có dữ liệu từ các phép đo không thường xuyên về tổng phụ tải dưới dạng dòng điện pha và tổn thất điện áp trong mạng.

Theo những điều trên, các phương pháp tính toán sau được khuyến nghị cho các mạng cho các mục đích khác nhau.

Các phương pháp của các chế độ đặc trưng được khuyến nghị để tính toán tổn thất trong mạng hình thành hệ thống và mạng truyền tải khi có thông tin từ xa về phụ tải của các nút được truyền định kỳ đến trung tâm máy tính của hệ thống điện. Cả hai phương pháp - tính toán từng phần tử và chế độ đặc tính - đều dựa trên các tính toán vận hành về tổn thất điện năng trong mạng hoặc các phần tử của mạng.

Phương pháp về ngày đặc trưng và số giờ tổn thất lớn nhất có thể được sử dụng để tính toán tổn thất trong mạng kín từ 35 kV trở lên trong hệ thống điện tự cân bằng và trong mạng vòng hở từ 6-150 kV.

Phương pháp tải trung bình được áp dụng cho biểu đồ tải nút tương đối đồng nhất. Chúng được khuyến nghị thích hợp hơn cho các mạng vòng hở 6-150 kV nếu có dữ liệu về điện được truyền qua phần đầu của mạng trong khoảng thời gian đang được xem xét. Việc thiếu dữ liệu về tải của các nút mạng cho thấy tính đồng nhất của chúng.

Tất cả các phương pháp có thể áp dụng để tính toán tổn thất trong mạng có điện áp cao hơn, nếu có thông tin thích hợp, đều có thể được sử dụng để tính toán tổn thất trong mạng có điện áp thấp hơn.

2.2 Phương pháp tính tổn thất điện năng trong lưới phân phối 0,38-6-10 kV

Mạng lưới hệ thống điện 0,38 - 6 - 10 kV có đặc điểm là mạch điện của từng đường dây tương đối đơn giản, số lượng lớn các đường dây như vậy và độ tin cậy của thông tin về phụ tải máy biến áp thấp. Các yếu tố được liệt kê làm cho nó không thực tế để ở giai đoạn này việc sử dụng các phương pháp tính toán tổn thất điện năng trong các mạng này tương tự như các phương pháp được sử dụng trong mạng có điện áp cao hơn và dựa trên thông tin sẵn có về từng thành phần của mạng. Về vấn đề này, các phương pháp dựa trên việc biểu diễn đường dây 0,38-6-10 kV dưới dạng điện trở tương đương đã trở nên phổ biến.

Tổn thất tải điện trên đường dây được xác định theo một trong hai công thức tùy theo thông tin về phụ tải của phần đầu có sẵn - hoạt động W R và phản ứng w Năng lượng Q được truyền trong thời gian T hoặc tải dòng điện tối đa TÔI tối đa:

, (2.8)

, (2.9)

Ở đâu k fR và k f Q - hệ số hình dạng của đồ thị công suất tác dụng và phản kháng;

bạn ek - điện áp mạng tương đương, có tính đến sự thay đổi điện áp thực tế theo thời gian và dọc theo đường dây.

Nếu đồ họa R Và Q không được ghi ở phần đầu, nên xác định hệ số hình dạng đồ thị bằng (2.7).

Điện áp tương đương được xác định theo công thức thực nghiệm:

Ở đâu bạn 1 , bạn 2 - điện áp trong CPU ở chế độ tải cao nhất và thấp nhất; k 1 = 0,9 đối với mạng 0,38-6-10 kV. Trong trường hợp này, công thức (2.8) có dạng:

, (2.11)

Ở đâu k f 2 được xác định bởi (2.7), dựa trên dữ liệu về hệ số lấp đầy của biểu đồ tải chủ động. Do có sự khác biệt giữa thời điểm đo tải hiện tại và thời điểm chưa xác định được giá trị cực đại thực tế của nó, công thức (2.9) cho kết quả bị đánh giá thấp. Việc loại bỏ sai số hệ thống đạt được bằng cách tăng giá trị thu được từ (2.9) lên 1,37 lần. Công thức tính toán có dạng:

. (2.12)

Điện trở tương đương của đường dây 0,38-6-10 kV với các phần tử tải chưa xác định được xác định dựa trên giả định về cùng một tải tương đối của các máy biến áp. Trong trường hợp này, công thức tính toán trông như sau:

, (2.13)

Ở đâu S T Tôi- tổng công suất định mức của máy biến áp phân phối (DT) công suất nhận theo Tôi-phần thứ của đường dây có điện trở R tôi Tôi,

P - số đoạn tuyến;

S T j- công suất định mức Tôi-thứ PT kháng R T j ;

T - số RT;

S t. g - tổng công suất của RT được kết nối với đường dây đang xét.

Phép tính R eq theo (2.13) liên quan đến việc xử lý sơ đồ mạch của từng đường dây 0,38-6-10 kV (đánh số nút, mã hóa nhãn hiệu dây và nguồn điện RT, v.v.). Bởi vì số lượng lớn dòng tính toán như vậy R eq có thể khó khăn do chi phí lao động cao. Trong trường hợp này, sự phụ thuộc hồi quy được sử dụng để xác định R eq, dựa trên các thông số tổng quát của đường dây: tổng chiều dài các đoạn đường dây, mặt cắt dây và chiều dài đường dây chính, các nhánh, v.v. Để sử dụng thực tế, sự phụ thuộc thích hợp nhất là:

, (2.14)

Ở đâu R G -điện trở phần đầu đường dây;

tôi tôi là , tôi m s - tổng chiều dài của các đoạn chính (không có phần đầu) có dây nhôm và dây thép tương ứng;

tôiồ một , tôi o s - các đoạn giống nhau của đường liên quan đến các nhánh của đường chính;

F M - tiết diện của dây chính;

MỘT 1 - MỘT 4 - hệ số dạng bảng.

Về vấn đề này, nên sử dụng sự phụ thuộc (2.14) và phép xác định tiếp theo với sự trợ giúp của nó về tổn thất điện năng trên đường dây để giải quyết hai vấn đề:

xác định tổng thiệt hại trong k dòng là tổng các giá trị được tính theo (2.11) hoặc (2.12) cho mỗi dòng (trong trường hợp này, sai số giảm đi khoảng √ k một lần);

xác định các đường dây có tổn thất tăng (mất điểm nóng). Những đường này bao gồm các đường mà giới hạn trên của khoảng không chắc chắn tổn thất vượt quá định mức đã thiết lập (ví dụ: 5%).

3. Chương trình tính toán tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối

3.1 Sự cần thiết tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật

Hiện tại, trong nhiều hệ thống năng lượng của Nga, tổn thất mạng lưới đang gia tăng ngay cả khi mức tiêu thụ năng lượng giảm. Đồng thời, tổn thất tuyệt đối và tương đối đều gia tăng, có nơi lên tới 25-30%. Để xác định phần nào trong những tổn thất này thực sự thuộc về thành phần kỹ thuật được xác định về mặt vật lý và phần nào thuộc về thành phần thương mại liên quan đến kế toán không đáng tin cậy, trộm cắp, những thiếu sót trong hệ thống thanh toán và thu thập dữ liệu về sản lượng sản xuất, cần phải xác định có thể đếm được tổn thất kỹ thuật.

Tổn thất tải công suất tác dụng trong phần tử mạng có điện trở R Dưới áp lực bạnđược xác định bởi công thức:

, (3.1)

Ở đâu P Và Q- công suất tác dụng và công suất phản kháng được truyền qua phần tử.

Trong hầu hết các trường hợp các giá trị R Và Q trên các phần tử mạng ban đầu chưa được biết đến. Theo quy định, phụ tải tại các nút mạng (trạm biến áp) đều đã biết. Mục đích của tính toán điện (tính toán trạng thái ổn định - UR) trong bất kỳ mạng nào là xác định các giá trị R Và Q trong mỗi nhánh của mạng theo giá trị của chúng trong các nút. Sau đó, việc xác định tổng tổn thất điện năng trên lưới là nhiệm vụ đơn giản tổng các giá trị xác định theo công thức (3.1).

Khối lượng và tính chất của dữ liệu ban đầu về mạch điện và tải thay đổi đáng kể đối với các mạng có cấp điện áp khác nhau.

Vì Mạng 35 kV trở lên các giá trị thường được biết đến P Và Q các nút tải. Kết quả của việc tính toán SD là các luồng được xác định R Và Q trong mọi phần tử.

Vì mạng 6-10 kV Theo quy định, chỉ biết việc cung cấp điện qua phần đầu của nguồn cấp điện, tức là. trên thực tế, tổng phụ tải của tất cả các trạm biến áp là 6-10/0,38 kV, bao gồm cả tổn thất trên lộ tuyến. Dựa trên năng lượng đầu ra, có thể xác định được giá trị trung bình R Và Qở phần đầu của bộ nạp. Để tính toán các giá trị R Và Q trong mỗi phần tử cần đưa ra một số giả định về sự phân bổ tổng tải giữa TP. Thông thường, giả định duy nhất có thể xảy ra trong trường hợp này là tải được phân bổ tỷ lệ với công suất lắp đặt của trạm biến áp. Sau đó, bằng cách sử dụng các phép tính lặp từ dưới lên trên và từ trên xuống dưới, các tải này được điều chỉnh để đạt được sự bằng nhau giữa tổng tải trọng nút và tổn thất trong mạng với tải đã cho của phần cột nước. Do đó, dữ liệu bị thiếu về tải nút được khôi phục một cách giả tạo và vấn đề được giảm xuống trường hợp đầu tiên.

Trong các nhiệm vụ được mô tả, sơ đồ và tham số của các thành phần mạng có lẽ đã được biết đến. Sự khác biệt giữa các phép tính là ở bài toán đầu tiên, tải trọng nút được coi là ban đầu và tổng tải được tính là kết quả của phép tính, trong bài toán thứ hai, tổng tải được biết và tải trọng nút được lấy dưới dạng kết quả của phép tính.

Khi tính toán tổn thất trong mạng 0,38 kV Với các sơ đồ đã biết của các mạng này, về mặt lý thuyết có thể sử dụng thuật toán tương tự như đối với mạng 6 - 10 kV. Tuy nhiên, số lượng lớn đường dây 0,4 kV, khó khăn trong việc đưa thông tin về các mạch điện từng cực (cực-cực) vào chương trình và việc thiếu dữ liệu đáng tin cậy về tải nút (tải tòa nhà) khiến việc tính toán như vậy trở nên cực kỳ khó khăn. khó khăn, và quan trọng nhất là không rõ liệu có đạt được kết quả làm rõ như mong muốn hay không. Đồng thời, lượng dữ liệu tối thiểu về các tham số tổng quát của các mạng này (tổng chiều dài, số dòng và phần của phần đầu) giúp ước tính tổn thất trong chúng với độ chính xác không kém so với việc tính toán tỉ mỉ từng phần tử tính toán phần tử dựa trên dữ liệu không rõ ràng về tải trọng nút.

3.2 Ứng dụng phần mềm tính toán tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối 0,38 - 6 - 10 kV

Một trong những công việc tốn nhiều công sức nhất là tính toán tổn thất điện năng trong mạng lưới phân phối 0,38 - 6 - 10 kV, do đó, để đơn giản hóa việc tính toán, nhiều chương trình dựa trên nhiều phương pháp khác nhau đã được phát triển. Trong công việc của tôi, tôi sẽ xem xét một số trong số họ.

Tính toán tất cả các thành phần trong cấu trúc chi tiết các tổn thất điện năng và công nghệ trong lưới điện, tiêu chuẩn điện năng tiêu thụ cho nhu cầu riêng của các trạm biến áp, sự mất cân bằng điện năng thực tế và cho phép tại các cơ sở điện lực cũng như các đặc tính tiêu chuẩn về điện năng và tổn thất điện năng. , một bộ chương trình RAP-95 đã được phát triển, bao gồm bảy chương trình:

RAP - OS được thiết kế để tính toán tổn thất kỹ thuật trong mạng kín từ 110 kV trở lên;

NP - 1, dùng để tính toán các hệ số đặc tính tiêu chuẩn tổn thất kỹ thuật trong lưới điện kín từ 110 kV trở lên dựa trên kết quả RAP - OS;

RAP - 110, dùng để tính toán tổn thất kỹ thuật và đặc tính tiêu chuẩn của chúng trong mạng xuyên tâm 35 - 110 kV;

RAP - 10, dùng để tính toán tổn thất kỹ thuật và đặc tính tiêu chuẩn của chúng trong mạng phân phối 0,38-6-10 kV;

ROSP, dùng để tính toán tổn thất kỹ thuật trong thiết bị của mạng và trạm biến áp;

RAPU, được thiết kế để tính toán tổn thất do sai sót trong thiết bị đo điện, cũng như sự mất cân bằng điện thực tế và cho phép tại các cơ sở;

SP, dùng để tính toán các chỉ số của biểu mẫu báo cáo dựa trên số liệu cung cấp điện trên mạng có điện áp khác nhau và kết quả tính toán theo chương trình 1-6.

Chúng ta hãy xem chi tiết hơn về mô tả của chương trình RAP - 10, chương trình thực hiện các phép tính sau:

xác định cơ cấu tổn thất theo điện áp và nhóm phần tử;

tính toán điện áp trong các nút trung chuyển, dòng công suất tác dụng và công suất phản kháng trong các nhánh, cho biết tỷ trọng của chúng trong tổng tổn thất điện năng;

xác định các nguồn gây tổn thất và tính toán bội số tăng của định mức tổn thất có tải và tổn thất không tải;

tính toán hệ số đặc tính tổn thất kỹ thuật cho CPU, RES và PES.

Chương trình cho phép bạn tính toán tổn thất điện năng ở các nguồn cấp 6-10 kV bằng hai phương pháp:

tải trọng trung bình, khi hệ số hình dạng của đồ thị được xác định dựa trên hệ số lấp đầy xác định của đồ thị tải trọng phần đầu k h hoặc được lấy bằng giá trị đo được từ biểu đồ tải trọng của phần đầu. Trong trường hợp này giá trị k h phải tương ứng với kỳ thanh toán (tháng hoặc năm);

ngày thanh toán (lịch trình tiêu chuẩn), trong đó giá trị được chỉ định k f 2 phải phù hợp với lịch ngày làm việc.

Chương trình cũng triển khai hai phương pháp đánh giá tính toán tổn thất điện năng trên lưới 0,38 kV:

bằng tổng chiều dài và số dòng có các đoạn khác nhau của phần đầu;

bởi tổn thất điện áp lớn nhất trên một đường dây hoặc giá trị trung bình của nó trong một nhóm đường dây.

Trong cả hai phương pháp, năng lượng được giải phóng vào một đường hoặc một nhóm đường, mặt cắt ngang của phần đầu cũng như giá trị của hệ số phân nhánh của đường, tỷ lệ tải phân phối, hệ số lấp đầy đồ thị và hệ số công suất phản kháng.

Việc tính toán tổn thất có thể được thực hiện ở cấp độ CPU, RES hoặc PES. Ở mỗi cấp độ, bản in đầu ra chứa cấu trúc tổn thất trong các thành phần có trong cấp độ này (ở cấp độ CPU - theo bộ cấp dữ liệu, ở cấp độ RES - theo CPU, ở cấp độ PES - theo RES), cũng như tổng số tổn thất và cấu trúc của chúng.

Để tạo sơ đồ tính toán dễ dàng hơn, nhanh hơn và trực quan hơn, view thuận tiệnĐể cung cấp kết quả tính toán và tất cả các dữ liệu cần thiết cho việc phân tích các kết quả này, chương trình “Tính toán tổn thất kỹ thuật (TCL)” 3.1 đã được phát triển.

Việc nhập sơ đồ vào chương trình này được hỗ trợ và tăng tốc rất nhiều nhờ một bộ sách tham khảo có thể chỉnh sửa. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào khi làm việc với chương trình, bạn luôn có thể chuyển sang trợ giúp hoặc hướng dẫn sử dụng để được trợ giúp. Giao diện chương trình thuận tiện và đơn giản, cho phép bạn giảm chi phí nhân công cho việc chuẩn bị và tính toán mạng điện.

Hình 1 thể hiện sơ đồ thiết kế, đầu vào được thực hiện trên cơ sở sơ đồ vận hành bình thường của bộ cấp nguồn. Các phần tử trung chuyển là các nút và đường. Nút đầu tiên của lộ xuất tuyến luôn là trung tâm điện lực, điểm đấu nối là điểm đấu nối của hai đường dây trở lên, trạm biến áp là nút có trạm biến áp cũng như các máy biến áp chuyển tiếp 6/10 kV (máy biến áp khối). Có hai loại đường dây: dây điện - đường dây trên không hoặc đường cáp có chiều dài và nhãn hiệu dây và đường kết nối - đường dây hư cấu có độ dài bằng 0 và không có nhãn hiệu dây. Hình ảnh trung chuyển có thể được phóng to hoặc thu nhỏ bằng chức năng thu phóng và cũng có thể được di chuyển xung quanh màn hình bằng thanh cuộn hoặc chuột.

Các tham số của mô hình thiết kế hoặc thuộc tính của bất kỳ thành phần nào của nó đều có sẵn để xem ở bất kỳ chế độ nào. Sau khi tính toán cấp liệu, ngoài thông tin lai lịch về phần tử, kết quả tính toán được thêm vào cửa sổ với các đặc điểm của phần tử đó.

Hình.1. Sơ đồ thiết kế mạng.

Tính toán ở trạng thái ổn định bao gồm việc xác định dòng điện và dòng công suất dọc theo các nhánh, cấp điện áp tại các nút, tổn thất điện năng có tải trên đường dây và máy biến áp cũng như tổn thất không tải dựa trên số liệu tham khảo, hệ số phụ tải của đường dây. và máy biến áp. Số liệu ban đầu để tính toán là dòng điện đo được ở phần đầu xuất tuyến và điện áp trên các thanh cái 0,38 - 6 - 10 kV trong những ngày vận hành cũng như phụ tải trên toàn bộ hoặc một phần trạm biến áp. Ngoài dữ liệu ban đầu được chỉ định để tính toán, chế độ cài đặt điện ở phần đầu được cung cấp. Có thể ấn định ngày thanh toán.

Đồng thời với việc tính toán tổn thất điện năng, tính toán tổn thất điện năng. Kết quả tính toán cho từng lộ xuất tuyến được lưu trong một tệp, trong đó chúng được tóm tắt cho các trung tâm điện lực, các khu vực của mạng điện và toàn bộ mạng điện, cho phép phân tích chi tiết kết quả.

Kết quả tính toán chi tiết gồm 2 bảng với thông tin chi tiết về các tham số chế độ và kết quả tính toán cho các nhánh, nút tuyến tiếp sóng. Kết quả tính toán chi tiết có thể được lưu dưới dạng văn bản hoặc Excel. Điều này cho phép bạn sử dụng các khả năng mở rộng của ứng dụng Windows này khi lập báo cáo hoặc phân tích kết quả.

Chương trình cung cấp chế độ chỉnh sửa linh hoạt, cho phép bạn nhập bất kỳ thay đổi cần thiết nào đối với dữ liệu nguồn, sơ đồ mạng điện: thêm hoặc chỉnh sửa lộ tuyến, tên mạng điện, quận, huyện, trung tâm điện lực, chỉnh sửa thư mục. Khi chỉnh sửa bộ cấp nguồn, bạn có thể thay đổi vị trí và thuộc tính của bất kỳ phần tử nào trên màn hình, chèn một dòng, thay thế một phần tử, xóa một dòng, máy biến áp, nút, v.v.

Chương trình RTP 3.1 cho phép bạn làm việc với một số cơ sở dữ liệu, để làm được điều này, bạn chỉ cần chỉ định đường dẫn đến chúng. Nó thực hiện nhiều kiểm tra khác nhau đối với dữ liệu ban đầu và kết quả tính toán (độ kín của mạng, hệ số tải máy biến áp, dòng điện phần đầu phải lớn hơn tổng dòng điện không tải của máy biến áp được lắp đặt, v.v.)

Do việc chuyển đổi các công tắc ở chế độ sửa chữa và sau khẩn cấp cũng như những thay đổi tương ứng trong cấu hình của mạch mạng điện, có thể xảy ra tình trạng quá tải không thể chấp nhận được của đường dây và máy biến áp, mức điện áp trong các nút và tổn thất điện năng trong mạng tăng lên. Với mục đích này, chương trình đưa ra đánh giá về hậu quả của chế độ khi chuyển mạch vận hành trong mạng, cũng như kiểm tra khả năng chấp nhận các chế độ đối với tổn thất điện áp, tổn thất điện năng, dòng tải và dòng bảo vệ. Để đánh giá các chế độ như vậy, chương trình cung cấp khả năng chuyển đổi từng phần của đường dây phân phối từ trung tâm nguồn này sang trung tâm nguồn khác nếu có các bộ nhảy dự phòng. Để thực hiện khả năng chuyển đổi giữa các nguồn cấp dữ liệu của các CPU khác nhau, cần thiết lập kết nối giữa chúng.

Tất cả các tùy chọn trên giúp giảm đáng kể thời gian chuẩn bị thông tin ban đầu. Đặc biệt, sử dụng chương trình, trong một ngày làm việc, một nhân viên vận hành có thể nhập thông tin để tính toán tổn thất kỹ thuật cho 30 đường dây phân phối 6 - 10 kV có độ phức tạp trung bình.

Chương trình RTP 3.1 là một trong các module của hệ thống tích hợp đa cấp tính toán và phân tích tổn thất điện năng trên lưới điện của Công ty Cổ phần Energo, trong đó kết quả tính toán cho một PES nhất định được tổng hợp với kết quả tính toán cho PES khác và cho PES khác. toàn bộ hệ thống năng lượng.

Chúng ta sẽ xem xét chi tiết hơn việc tính toán tổn thất điện năng bằng chương trình RTP 3.1 trong chương thứ năm.

4. Phân bổ tổn thất điện năng

Trước khi đưa ra khái niệm về tiêu chuẩn tổn thất điện năng, cần làm rõ bản thân thuật ngữ “tiêu chuẩn” được các từ điển bách khoa đưa ra.

Tiêu chuẩn được hiểu là giá trị tính toán của chi phí nguyên vật liệu dùng trong quy hoạch và quản lý hoạt động kinh tế doanh nghiệp. Tiêu chuẩn phải có cơ sở khoa học, tiến bộ và năng động, tức là phải có tính khoa học. được xem xét một cách có hệ thống khi có những thay đổi về tổ chức và kỹ thuật xảy ra trong sản xuất.

Những điều trên tuy được đưa ra trong các từ điển về tài nguyên vật chất theo nghĩa rộng nhưng nó phản ánh đầy đủ yêu cầu về điều tiết tổn thất điện năng.

4.1 Khái niệm về tiêu chuẩn tổn thất. Phương pháp xây dựng tiêu chuẩn trong thực tế

Phân bổ khẩu phần là một thủ tục nhằm thiết lập mức tổn thất (bình thường) có thể chấp nhận được theo các tiêu chí kinh tế trong khoảng thời gian đang được xem xét ( tiêu chuẩn tổn thất), giá trị của nó được xác định trên cơ sở tính toán tổn thất, phân tích khả năng giảm bớt từng bộ phận cấu thành thực tế của chúng trong kỳ kế hoạch.

Tiêu chuẩn tổn thất báo cáo phải được hiểu là tổng các tiêu chuẩn của bốn thành phần trong cơ cấu tổn thất, mỗi thành phần có tính chất độc lập và do đó cần có cách tiếp cận riêng để xác định mức độ (bình thường) có thể chấp nhận được trong kỳ. đang được xem xét. Tiêu chuẩn cho từng thành phần phải được xác định trên cơ sở tính toán mức độ thực tế của nó và phân tích khả năng hiện thực hóa trữ lượng đã xác định để giảm bớt.

Nếu chúng ta trừ đi khoản lỗ thực tế của ngày hôm nay tất cả các khoản dự trữ sẵn có để giảm toàn bộ chúng thì kết quả có thể được gọi là tổn thất tối ưu ở mức tải mạng hiện có và giá thiết bị hiện có. Mức tổn thất tối ưu thay đổi từ năm này sang năm khác khi phụ tải mạng và giá thiết bị thay đổi. Nếu tiêu chuẩn tổn thất được xác định dựa trên tải mạng tiềm năng (cho năm kế toán), có tính đến hiệu quả của việc thực hiện tất cả các biện pháp hợp lý về mặt kinh tế, thì có thể gọi là tiêu chuẩn đầy hứa hẹn. Do dữ liệu được sàng lọc dần dần nên tiêu chuẩn tương lai cũng cần được cập nhật định kỳ.

Rõ ràng là cần có một khoảng thời gian nhất định để thực hiện tất cả các biện pháp khả thi về mặt kinh tế. Do đó, khi xác định mức tổn thất cho năm tới, người ta chỉ nên tính đến ảnh hưởng của những hoạt động thực sự có thể được thực hiện trong giai đoạn này. Tiêu chuẩn này được gọi là tiêu chuẩn hiện hành.

Tiêu chuẩn tổn thất được xác định cho các giá trị tải mạng cụ thể. Trước thời kỳ quy hoạch, các phụ tải này được xác định từ tính toán dự báo. Do đó, trong năm được đề cập, có thể phân biệt hai giá trị của tiêu chuẩn này:

dự kiến (được xác định bởi tải trọng dự đoán);

thực tế (xác định cuối kỳ dựa trên khối lượng hoàn thành).

Đối với tiêu chuẩn tổn thất có trong biểu giá, giá trị dự đoán của nó luôn được sử dụng. Nên sử dụng giá trị thực tế của tiêu chuẩn khi xem xét vấn đề tiền thưởng cho nhân sự. Nếu có sự thay đổi đáng kể về mô hình mạng và chế độ vận hành trong kỳ báo cáo thì tổn thất có thể giảm đáng kể (mà nhân sự không có công) hoặc tăng lên. Từ chối điều chỉnh tiêu chuẩn là không công bằng trong cả hai trường hợp.

Để thiết lập các tiêu chuẩn trong thực tế, ba phương pháp được sử dụng: tính toán phân tích, sản xuất thử nghiệm và báo cáo-thống kê.

Phương pháp tính toán phân tích tiến bộ và khoa học nhất. Nó dựa trên sự kết hợp giữa các tính toán kinh tế và kỹ thuật chặt chẽ với việc phân tích các điều kiện sản xuất và dự trữ để tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu.

Phương pháp sản xuất thí điểmđược sử dụng khi không thể thực hiện các tính toán kinh tế và kỹ thuật nghiêm ngặt vì một số lý do (thiếu hoặc phức tạp của các phương pháp tính toán đó, khó khăn trong việc thu thập dữ liệu ban đầu khách quan, v.v.). Các tiêu chuẩn thu được trên cơ sở các bài kiểm tra.

Phương pháp báo cáo và thống kêít chính đáng nhất. Tiêu chuẩn cho kỳ quy hoạch tiếp theo được thiết lập dựa trên số liệu báo cáo, thống kê về tình hình tiêu hao nguyên vật liệu của kỳ kế hoạch trước.

Việc phân bổ mức tiêu thụ điện cho nhu cầu riêng của các trạm biến áp được thực hiện nhằm mục đích kiểm soát và lập kế hoạch, cũng như xác định các khu vực tiêu thụ điện không hợp lý. Mức tiêu thụ được biểu thị bằng hàng nghìn kilowatt giờ mỗi năm trên một đơn vị thiết bị hoặc trên mỗi trạm biến áp. Các giá trị số của định mức phụ thuộc vào điều kiện khí hậu.

Do sự khác biệt đáng kể về cấu trúc và độ dài của mạng, tiêu chuẩn tổn thất đối với từng tổ chức cung cấp năng lượng là một giá trị riêng được xác định trên cơ sở sơ đồ và chế độ vận hành của mạng điện cũng như tính năng tính toán việc tiếp nhận và cung cấp điện. .

Do biểu giá được thiết lập khác nhau cho ba loại người tiêu dùng nhận năng lượng từ mạng có điện áp từ 110 kV trở lên, 35-6 kV và 0,38 kV, tiêu chuẩn tổn thất chung phải được chia thành ba thành phần. Việc phân chia này phải được tính đến mức độ mà mỗi loại người tiêu dùng sử dụng mạng có các cấp điện áp khác nhau.

Các tổn thất thương mại tạm thời cho phép bao gồm trong biểu giá được phân bổ đồng đều cho tất cả các loại người tiêu dùng, vì các tổn thất thương mại, phần lớn là do trộm cắp năng lượng, không thể được coi là một vấn đề và chỉ những người tiêu dùng được cung cấp bởi mạng 0,38 kV mới phải gánh chịu khoản thanh toán này. .

Trong bốn thành phần tổn thất, thành phần khó trình bày dưới dạng rõ ràng nhất đối với các cơ quan quản lý là tổn thất kỹ thuật(đặc biệt là thành phần tải của chúng), vì chúng đại diện cho tổng tổn thất của hàng trăm và hàng nghìn phần tử, để tính toán cần phải có kiến ​​​​thức về điện. Giải pháp là sử dụng các đặc tính tiêu chuẩn của tổn thất kỹ thuật, thể hiện sự phụ thuộc của tổn thất vào các yếu tố được phản ánh trong báo cáo chính thức.

4.2 Đặc tính tiêu chuẩn của tổn thất

Đặc điểm tổn thất điện năng - sự phụ thuộc của tổn thất điện năng vào các yếu tố được phản ánh trong các báo cáo chính thức.

Đặc tính tiêu chuẩn của tổn thất điện năng - sự phụ thuộc của mức tổn thất điện có thể chấp nhận được (có tính đến ảnh hưởng của các doanh nghiệp vừa và nhỏ, việc thực hiện được thỏa thuận với tổ chức phê duyệt tiêu chuẩn tổn thất) vào các yếu tố được phản ánh trong báo cáo chính thức.

Các tham số của đặc tính tiêu chuẩn khá ổn định và do đó, sau khi được tính toán, thống nhất và phê duyệt, chúng có thể được sử dụng trong thời gian dài - cho đến khi xảy ra những thay đổi đáng kể trong sơ đồ mạng. Ở mức độ xây dựng mạng lưới hiện nay còn rất thấp, các đặc điểm quy định được tính toán cho các sơ đồ mạng lưới hiện tại có thể được sử dụng trong vòng 5-7 năm. Đồng thời, sai số phản ánh tổn thất không vượt quá 6-8%. Trong trường hợp đưa vào vận hành hoặc ngừng hoạt động các phần tử quan trọng của mạng điện trong giai đoạn này, các đặc điểm đó cung cấp các giá trị tổn thất cơ bản đáng tin cậy, qua đó có thể đánh giá được tác động của những thay đổi trong mạch đối với tổn thất.

Đối với mạng hướng tâm, tổn thất công suất tải được biểu thị bằng công thức:

, (4.1)

Ở đâu W- cung cấp điện cho mạng trong kỳ T ;

tg φ - hệ số công suất phản kháng;

R eq - điện trở mạng tương đương;

U-điện áp hoạt động trung bình.

Do thực tế là điện trở, điện áp tương đương của mạng cũng như hệ số công suất phản kháng và hình dạng đồ thị thay đổi trong giới hạn tương đối hẹp nên chúng có thể được “thu thập” thành một hệ số MỘT, việc tính toán phải được thực hiện một lần cho một mạng cụ thể:

. (4.2)

Trong trường hợp này (4.1) trở thành đặc điểm tổn thất tảiđiện:

. (4.3)

Với sự có mặt của đặc tính (4.3), tổn thất tải trong bất kỳ khoảng thời gian nào Tđược xác định trên cơ sở một giá trị ban đầu duy nhất - việc cung cấp điện cho mạng.

Đặc điểm tổn thất không tải có dạng:

Giá trị hệ số VỚIđược xác định trên cơ sở tổn thất điện năng không tải, được tính toán có tính đến điện áp thực tế trên thiết bị - Δ W x theo công thức (4.4) hoặc tính theo tổn thất điện năng khi không tải ΔР X.

Tỷ lệ cược MỘT Và VỚIđặc điểm của tổng tổn thất trong Pđường dây hướng tâm 35, 6-10 hoặc 0,38 kV được xác định theo công thức:

; (4.5)

Ở đâu MỘT Tôi Và VỚI Tôi- giá trị hệ số cho các đường có trong mạng;

Wi - cung cấp điện ở Tôi-dòng thứ;

W Σ - giống nhau cho tất cả các dòng nói chung.

Hạch toán tương đối về điện ∆W phụ thuộc vào lượng năng lượng được cung cấp - âm lượng càng thấp, tải hiện tại của CT càng thấp và sai số âm càng lớn. Việc xác định giá trị trung bình của việc hạch toán thiếu được thực hiện cho từng tháng trong năm và trong đặc điểm tiêu chuẩn của khoản lỗ hàng tháng, chúng được phản ánh dưới dạng thuật ngữ riêng cho từng tháng và trong đặc điểm của khoản lỗ hàng năm - dưới dạng Tổng giá trị.

Theo cách tương tự, chúng được phản ánh trong các đặc điểm quy phạm tổn thất khí hậu, Và điện năng tiêu thụ cho nhu cầu riêng của trạm biến áp WNC, có sự phụ thuộc mạnh mẽ vào tháng trong năm.

Đặc tính tiêu chuẩn của tổn thất trong mạng xuyên tâm có dạng:

ở đâu W m - tổng của bốn thành phần được mô tả ở trên:

Δ W m = Δ W y + Δ W lõi +Δ W từ + Δ W Tái bút. (4.8)

Đặc tính tiêu chuẩn tổn thất điện năng trên lưới của cơ sở, trên cân bằng có các lưới phân phối có cấp điện áp 6-10 và 0,38 kV, có dạng triệu kWh:

Ở đâu T 6-10 - cấp điện vào lưới 6-10 kV, triệu kWh, trừ điện cấp tới hộ tiêu dùng trực tiếp từ bus 6-10 kV của các trạm biến áp và nhà máy điện 35-220/6-10 kV; T 0.38 - tương tự ở mạng 0,38 kV; 6-10 Và 0,38 - các hệ số đặc tính Giá trị Δ W m đối với các doanh nghiệp này, theo quy định, chỉ bao gồm số hạng thứ nhất và thứ tư của công thức (4.8). Trong trường hợp không đo đếm điện năng phía 0,38 kV của máy biến áp phân phối 6-10/0,38 kV, giá trị T 0,38được xác định bằng cách trừ đi giá trị T 6-10 cung cấp điện trực tiếp cho người tiêu dùng từ mạng lưới 6-10 kV và tổn thất trên đó, được xác định theo công thức (4.8) không bao gồm số hạng thứ hai.

4.3 Quy trình tính toán tiêu chuẩn tổn thất điện năng lưới điện phân phối 0,38 - 6 - 10 kV

Hiện nay, các phương pháp thiết kế mạch sử dụng nhiều phần mềm khác nhau được sử dụng để tính toán tiêu chuẩn tổn thất điện năng trên lưới phân phối của lưới phân phối và nhà máy điện của Công ty Cổ phần Smolenskenergo. Nhưng trong điều kiện thông tin ban đầu về các thông số vận hành của lưới điện không đầy đủ và độ tin cậy thấp, việc sử dụng các phương pháp này dẫn đến sai số tính toán đáng kể và chi phí nhân công khá lớn cho nhân công của khu vực phân phối và trạm điện để thực hiện. Để tính toán và điều chỉnh giá điện, Ủy ban Năng lượng Liên bang (FEC) đã phê duyệt các tiêu chuẩn về mức tiêu thụ điện theo công nghệ để truyền tải, tức là. tiêu chuẩn tổn thất điện năng Khuyến nghị tính toán tổn thất điện năng theo tiêu chuẩn tổng hợp cho lưới điện của hệ thống điện sử dụng giá trị của các thông số tổng quát (tổng chiều dài đường dây, tổng công suất các máy biến áp) và khả năng cung cấp điện vào lưới. Việc đánh giá tổn thất điện năng như vậy, đặc biệt đối với nhiều mạng lưới phân nhánh 0,38 - 6 - 10 kV, giúp có khả năng cao xác định các bộ phận của hệ thống điện (RES và PES) có tổn thất gia tăng, điều chỉnh giá trị tổn thất tính toán theo phương pháp thiết kế mạch điện và giảm chi phí nhân công tính toán tổn thất điện năng. Để tính toán định mức tổn thất điện năng hàng năm cho mạng lưới Năng lượng Công ty Cổ phần, các biểu thức sau được sử dụng:

ở đâu W per - tổn thất biến đổi công nghệ của điện năng (tiêu chuẩn tổn thất) mỗi năm trong lưới điện phân phối 0,38 - 6 - 10 kV, kW∙h;

Δ W NN, Δ W MV - tổn thất thay đổi trong mạng điện áp thấp (LV) và trung thế (MV), kWh;

Δω 0 NN - tổn thất điện năng riêng trong lưới điện hạ thế, nghìn kW∙h/km;

Δω 0 SN - tổn thất điện năng riêng trong lưới điện trung áp, % nguồn điện cung cấp;

W OTS - cấp điện trong mạng trung thế, kWh;

V. CH - hệ số hiệu chỉnh, rel. các đơn vị;

ΔW p - tổn thất điện năng không đổi có điều kiện, kWh;

Δ R n - tổn thất điện năng không đổi có điều kiện cụ thể của lưới điện trung thế, kW/MVA;

S TΣ - tổng công suất định mức của máy biến áp 6 - 10 kV, MVA.

Đối với Công ty Cổ phần "Smolenskenergo" FEC được chỉ định các giá trị sau các chỉ số tiêu chuẩn cụ thể có trong (4.10) và (4.11):

; ;

; .

5. Ví dụ tính tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối 10 kV

Để có ví dụ tính toán tổn thất điện năng trong mạng phân phối 10 kV, chúng tôi sẽ chọn một đường dây thực kéo dài từ trạm biến áp Kapyrevshchina (Hình 5.1).

Hình.5.1. Sơ đồ thiết kế lưới phân phối 10 kV.

Dữ liệu ban đầu:

Điện áp định mức bạn N = 10 kV;

hệ số công suất tgφ = 0,62;

tổng chiều dài dòng L= 12,980km;

tổng công suất máy biến áp SΣT = 423 kVA;

số giờ tải tối đa T tối đa = 5100 giờ/năm;

hệ số hình dạng đường cong tải k f = 1,15.

Một số kết quả tính toán được trình bày ở Bảng 5.1.

Bảng 3.1

Kết quả tính toán của chương trình RTP 3.1
Điện áp trung tâm điện:	10.000 kV
Phần đầu hiện tại:	6.170 A
Coef. sức mạnh của phần đầu:	0,850
Thông số trung chuyển	R, kW	Q, kvar
Sức mạnh phần đầu	90,837	56,296
Tổng mức tiêu thụ	88,385	44,365
Tổng tổn thất đường dây	0,549	0, 203
Tổng tổn thất trong máy biến áp đồng	0,440	1,042
Tổng tổn thất trong thép của máy biến áp	1,464	10,690
Tổng tổn thất trong máy biến áp	1,905	11,732
Tổng tổn thất trong đường cấp liệu	2,454	11,935
Tùy chọn lược đồ	Tổng cộng	bao gồm	trên số dư
Số lượng nút:	120	8
Số lượng máy biến áp:	71	4	4
Khối lượng, công suất máy biến áp, kVA	15429,0	423,0	423,0
Số dòng:	110	7	7
Tổng chiều dài các tuyến, km	157,775	12,980	12,980
Thông tin về các nút
Số nút	Quyền lực	UV, kV	Un, kV	pH, kW	Qn, kvar	In, A	Mất điện							đồng bằng Uв,		Kz. tr.,
	kVA						pH, kW	Qn, kvar	Рхх, kW	Qхх, kvar		R, kW	Q, kvar	%		%
CPU: FCES	10,00	0,000
114	9,98	0,231
115	9,95	0,467
117	9,95	0,543
119	100,0	9,94	0,39	20,895	10,488	1,371	0,111	0,254	0,356	2,568		0,467	2,821	1,528		23,38
120	160,0	9,94	0,39	33,432	16,781	2, 191	0,147	0,377	0,494	3,792		0,641	4,169	1,426		23,38
118	100,0	9,95	0,39	20,895	10,488	1,369	0,111	0,253	0,356	2,575		0,467	2,828	1,391		23,38
116	63,0	9,98	0,40	13,164	6,607	0,860	0,072	0,159	0,259	1,756		0,330	1,914	1,152		23,38

Bảng 3.2

Thông tin đường dây
Bắt đầu dòng	Cuối dòng	Thương hiệu dây	Chiều dài đường dây, km	Điện trở chủ động, Ohm	Điện trở, Ohm	Hiện tại, A	R, kW	Q, kvar	Mất điện		Kz. dòng,%
									R, kW	Q, kvar
CPU: FCES	114	AS-25	1,780	2,093	0,732	6,170	90,837	56,296	0,239	0,084	4,35
114	115	AS-25	2,130	2,505	0,875	5,246	77,103	47,691	0, 207	0,072	3,69
115	117	A-35	1, 200	1,104	0,422	3,786	55,529	34,302	0,047	0,018	2,23
117	119	A-35	3,340	3,073	1,176	1,462	21,381	13,316	0,020	0,008	0,86
117	120	AS-50	3,000	1,809	1,176	2,324	34,101	20,967	0,029	0,019	1,11
115	118	A-35	0,940	0,865	0,331	1,460	21,367	13,317	0,006	0,002	0,86
114	116	AS-25	0,590	0,466	0,238	0,924	13,495	8,522	0,001	0,001	0,53

Chương trình RTP 3.1 cũng tính toán các chỉ số sau:

Tổn thất điện năng trên đường dây:

(hoặc 18,2% tổng tổn thất điện năng);

Tổn hao điện trong cuộn dây máy biến áp (tổn hao thay đổi có điều kiện):

(14,6%);

tổn thất điện năng trong máy biến áp thép (không đổi có điều kiện): (67,2%);

(hoặc 2,4% tổng lượng điện cung cấp).

chúng ta hãy tự hỏi mình k ZTP1 = 0,5 và tính tổn thất điện năng:

tổn thất đường dây:

, chiếm 39,2% tổng tổn thất và 1,1% tổng lượng điện cung cấp;

trong đó chiếm 31,4% tổng tổn thất và 0,9% tổng lượng điện cung cấp;

chiếm 29,4% tổng tổn thất và 0,8% tổng lượng điện cung cấp;

Tổng tổn thất điện năng:

Đó là 2,8% tổng nguồn cung cấp điện.

Chúng ta hãy tự hỏi k ZTP2 = 0,8 và lặp lại tính toán tổn thất điện năng tương tự bước 1. Chúng tôi nhận được:

tổn thất đường dây:

trong đó chiếm 47,8% tổng tổn thất và 1,7% tổng lượng điện cung cấp;

Tổn thất trong cuộn dây máy biến áp:

Trong đó chiếm 38,2% tổng tổn thất và 1,4% tổng lượng điện cung cấp;

Tổn hao thép máy biến áp:

chiếm 13,9% tổng tổn thất và 0,5% tổng lượng điện cung cấp;

tổng thiệt hại:

Đó là 3,6% tổng nguồn cung cấp điện.

Hãy tính toán tiêu chuẩn tổn thất điện năng cho lưới điện phân phối này theo công thức (4.10) và (4.11):

Tiêu chuẩn tổn thất biến đổi công nghệ:

Tiêu chuẩn về tổn thất vĩnh viễn có điều kiện:

Phân tích tính toán tổn thất điện năng và tiêu chuẩn của chúng cho phép chúng tôi rút ra các kết luận chính sau:

khi k TP tăng từ 0,5 lên 0,8, giá trị tuyệt đối của tổng tổn thất điện năng sẽ tăng lên, tương ứng với sự gia tăng công suất của phần đầu tỷ lệ với k TP. Tuy nhiên, đồng thời, mức tăng tổng tổn thất liên quan đến cung cấp điện là:

với k ZTP1 = 0,5 - 2,8% và

với k ZTP2 = 0,8 - 3,6%,

bao gồm tỷ lệ tổn thất thay đổi có điều kiện trong trường hợp đầu tiên là 2% và trong trường hợp thứ hai - 3,1%, trong khi tỷ lệ tổn thất không đổi có điều kiện trong trường hợp đầu tiên là 0,8% và trong trường hợp thứ hai - 0,5%. Do đó, chúng tôi quan sát thấy sự gia tăng tổn hao biến đổi có điều kiện khi tải tăng ở phần cột nước, trong khi tổn hao không đổi có điều kiện không thay đổi và chiếm ít trọng lượng hơn khi tải đường dây tăng.

Kết quả là tổn thất điện năng tăng tương đối chỉ là 1,2% khi công suất của phần đầu tăng đáng kể. Thực tế này cho thấy việc sử dụng mạng lưới phân phối này hợp lý hơn.

Tính toán tiêu chuẩn tổn thất điện năng cho thấy cả k ZTP1 và k ZTP2 đều đạt tiêu chuẩn tổn thất. Như vậy, hiệu quả nhất là sử dụng mạng phân phối này với k ZTP2 = 0,8. Trong trường hợp này, thiết bị sẽ được sử dụng tiết kiệm hơn.

Phần kết luận

Dựa trên kết quả công việc của cử nhân này, có thể rút ra những kết luận chính sau:

Năng lượng điện truyền qua mạng điện tiêu tốn một phần năng lượng của chính nó để chuyển động. Một phần điện năng tạo ra được sử dụng trong mạng điện để tạo ra điện trường và từ trường và là chi phí công nghệ cần thiết cho việc truyền tải điện. Để xác định các khu vực tổn thất tối đa cũng như thực hiện các biện pháp cần thiết để giảm thiểu chúng, cần phân tích các thành phần cơ cấu tổn thất điện năng. Tổn thất kỹ thuật hiện nay có tầm quan trọng lớn nhất vì chúng là cơ sở để tính toán các tiêu chuẩn quy hoạch về tổn thất điện năng.

Tùy thuộc vào mức độ đầy đủ của thông tin về tải của các phần tử mạng, có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để tính toán tổn thất điện năng. Ngoài ra, việc sử dụng một phương pháp cụ thể có liên quan đến đặc thù của mạng được tính toán. Do đó, xét đến tính đơn giản của sơ đồ đường dây của mạng 0,38 - 6 - 10 kV, số lượng đường dây như vậy lớn và độ tin cậy thấp của thông tin về phụ tải máy biến áp, trong các mạng này phương pháp dựa trên việc biểu diễn đường dây dưới dạng điện trở tương đương. được sử dụng để tính toán tổn thất. Nên sử dụng các phương pháp này khi xác định tổn thất tổng trên tất cả các đường dây hoặc trong từng đường dây, cũng như để xác định tâm tổn thất.

Quá trình tính toán tổn thất điện năng khá tốn công. Để tạo điều kiện thuận lợi cho những phép tính như vậy, có nhiều chương trình khác nhau có giao diện đơn giản và thân thiện với người dùng, đồng thời cho phép bạn thực hiện các phép tính cần thiết nhanh hơn nhiều.

Một trong những tiện ích nhất là chương trình tính toán tổn thất kỹ thuật RTP 3.1, nhờ khả năng của nó, giúp giảm đáng kể thời gian chuẩn bị thông tin ban đầu và do đó việc tính toán được thực hiện với chi phí thấp nhất.

Để thiết lập mức tổn thất có thể chấp nhận được về mặt kinh tế trong giai đoạn đang được xem xét, cũng như để thiết lập biểu giá điện, việc phân bổ tổn thất điện năng được sử dụng. Có tính đến sự khác biệt đáng kể về cấu trúc mạng và độ dài của chúng, tiêu chuẩn tổn thất cho mỗi tổ chức cung cấp năng lượng là một giá trị riêng được xác định trên cơ sở sơ đồ và chế độ vận hành của mạng điện cũng như tính năng tính toán việc tiếp nhận và cung cấp năng lượng. điện.

Hơn nữa, nên tính toán tổn thất điện năng theo tiêu chuẩn sử dụng giá trị của các thông số tổng quát (tổng chiều dài đường dây truyền tải điện, tổng công suất các máy biến áp điện) và lượng điện cung cấp vào lưới điện. Việc đánh giá tổn thất như vậy, đặc biệt đối với nhiều mạng phân nhánh 0,38 - 6 - 10 kV, có thể giảm đáng kể chi phí nhân công tính toán.

Một ví dụ về tính toán tổn thất điện năng trên lưới phân phối 10 kV cho thấy, hiệu quả nhất là sử dụng lưới có phụ tải đủ cao (k ZTP = 0,8). Đồng thời, có sự gia tăng tương đối nhẹ về tổn thất biến đổi có điều kiện trong tỷ lệ cung cấp điện và giảm tổn thất không đổi có điều kiện. Do đó, tổng tổn thất tăng nhẹ và thiết bị được sử dụng hiệu quả hơn.

Thư mục

1. Zhelezko Yu.S. Tính toán, phân tích và điều chỉnh tổn thất điện năng trong mạng điện. - M.: NU ENAS, 2002. - 280 tr.

2. Zhelezko Yu.S. Lựa chọn biện pháp giảm tổn thất điện năng trong lưới điện: Hướng dẫn tính toán thực tế. - M.: Energoatomizdat, 1989. - 176 tr.

3. Budzko I.A., Levin M.S. Cung cấp điện cho các doanh nghiệp nông nghiệp và khu dân cư. - M.: Agropromizdat, 1985. - 320 tr.

4. Vorotnitsky V.E., Zhelezko Yu.S., Kazantsev V.N. Tổn thất điện năng trong mạng điện của hệ thống điện. - M.: Energoatomizdat, 1983. - 368 tr.

5. Vorotnitsky V.E., Zaslonov S.V., Kalinkina M.A. Chương trình tính toán tổn thất kỹ thuật điện năng trong lưới điện phân phối 6 - 10 kV. - Trạm điện, 1999, số 8, tr. 38-42.

6. Zhelezko Yu.S. Nguyên tắc điều chỉnh tổn thất điện năng trong mạng điện và phần mềm tính toán. - Trạm điện, 2001, số 9, tr. 33-38.

7. Zhelezko Yu.S. Ước tính tổn thất điện do lỗi đo lường của thiết bị. - Trạm điện, 2001, số 8, tr. 19-24.

8. Galanov V.P., Galanov V.V. Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến mức độ tổn thất trên mạng. - Trạm điện, 2001, số 5, trang 54-63.

9. Vorotnitsky V.E., Zagorsky Ya.T., Apryatkin V.N. Tính toán, điều tiết và giảm tổn thất điện năng trong mạng lưới điện đô thị. - Trạm điện, 2000, số 5, tr. 9-13.

10. Ovchinnikov A. Tổn thất điện năng trên lưới phân phối 0,38 - 6 (10) kV. - Bản tin Kỹ thuật Điện, 2003, số 1, trang 15-17.

Khi truyền năng lượng điện, tổn thất xảy ra ở mỗi phần tử của mạng điện. Để nghiên cứu các thành phần tổn thất trong các phần tử mạng khác nhau và đánh giá sự cần thiết của một biện pháp cụ thể nhằm giảm tổn thất, việc phân tích cấu trúc tổn thất điện năng được thực hiện.

Tổn thất điện năng thực tế (được báo cáo) được định nghĩa là sự chênh lệch về lượng điện cung cấp cho mạng lưới điện và cung cấp cho người tiêu dùng một cách hữu ích. Những tổn thất này bao gồm các thành phần có tính chất khác nhau: tổn thất trong các phần tử mạng có bản chất thuần túy vật lý, tiêu thụ điện năng để vận hành các thiết bị lắp đặt tại các trạm biến áp và đảm bảo truyền tải điện, lỗi ghi điện bằng thiết bị đo đếm và cuối cùng là trộm cắp điện. , không thanh toán hoặc chỉ số đồng hồ thanh toán không đầy đủ, v.v.

Tổn thất thực tế có thể được chia thành bốn thành phần:

- tổn thất điện năng kỹ thuật xảy ra trong quá trình truyền tải điện qua mạng điện, do các quá trình vật lý trong dây dẫn, cáp và thiết bị điện gây ra;

– lượng điện tiêu thụ cho nhu cầu riêng của trạm biến áp , cần thiết để đảm bảo hoạt động của các thiết bị công nghệ trạm biến áp và tuổi thọ của nhân viên bảo trì, được xác định bằng chỉ số công tơ lắp đặt trên TSN;

– tổn thất điện do sai sót trong phép đo (tổn thất thiết bị) ;

– tổn thất thương mại do trộm điện, can thiệp vào sơ đồ nối dây, tác động lên thiết bị đo bằng nam châm, sai lệch giữa chỉ số công tơ và thanh toán tiền điện của người tiêu dùng trong hộ gia đình và các lý do khác trong lĩnh vực tổ chức kiểm soát tiêu thụ năng lượng. Giá trị của chúng được xác định bằng chênh lệch giữa tổn thất thực tế (được báo cáo) và tổng của ba thành phần đầu tiên:

Ba thành phần đầu tiên của cơ cấu tổn thất được xác định bởi nhu cầu công nghệ của quá trình truyền tải điện qua mạng và kế toán công cụ tiếp nhận và cung cấp điện. Tổng của các thành phần này được mô tả rõ ràng bằng thuật ngữ tổn thất công nghệ. Thành phần thứ tư - tổn thất thương mại - thể hiện tác động của “yếu tố con người” và bao gồm tất cả các biểu hiện của nó: một số thuê bao cố tình trộm điện bằng cách thay đổi chỉ số công tơ, không thanh toán hoặc thanh toán không đầy đủ chỉ số công tơ, v.v.

Tiêu chí để phân loại một phần điện năng là tổn thất có thể mang tính chất vật lý hoặc kinh tế.

Tổng tổn thất kỹ thuật, tiêu thụ điện năng cho nhu cầu riêng của trạm biến áp và tổn thất thương mại có thể gọi là tổn thất vật lý của điện năng. Các thành phần này thực sự liên quan đến tính chất vật lý của việc phân phối năng lượng trên toàn mạng. Trong trường hợp này, hai thành phần tổn thất vật lý đầu tiên liên quan đến công nghệ truyền tải điện qua mạng và thành phần thứ ba liên quan đến công nghệ kiểm soát lượng điện truyền tải.

Kinh tế học định nghĩa tổn thất là sự chênh lệch giữa nguồn cung cấp cho mạng và nguồn cung cấp hữu ích cho người tiêu dùng. Cần lưu ý rằng nguồn cung cấp hữu ích không chỉ là phần điện đã được thanh toán mà còn là phần mà công ty bán năng lượng đã lập hóa đơn. Nếu mức tiêu thụ của người đăng ký không được ghi lại trong kỳ thanh toán hiện tại (bỏ qua, thanh toán, AIP, v.v.), thì việc tích lũy sẽ được thực hiện dựa trên mức tiêu thụ trung bình hàng tháng.

Từ góc độ kinh tế, việc tiêu thụ điện cho nhu cầu riêng của các trạm biến áp không khác gì việc tiêu thụ điện trong các phần tử mạng để truyền tải phần điện năng còn lại đến người tiêu dùng.

Việc đánh giá thấp khối lượng điện được cung cấp hữu ích cũng gây ra tổn thất kinh tế tương tự như hai thành phần được mô tả ở trên. Điều tương tự cũng có thể nói về hành vi trộm cắp điện. Như vậy, cả bốn thành phần tổn thất được mô tả ở trên đều giống nhau xét theo quan điểm kinh tế.

Tổn thất kỹ thuật của điện năng có thể được thể hiện bằng các thành phần kết cấu sau:

- tổn thất không tải, bao gồm tổn thất điện năng trong máy biến áp điện, thiết bị bù (CD), máy biến điện áp, đồng hồ đo và thiết bị kết nối thông tin liên lạc HF, cũng như tổn thất trong cách điện của đường cáp;

– Tổn hao tải trong thiết bị trạm biến áp. Chúng bao gồm tổn thất trong đường dây và máy biến áp điện, cũng như tổn thất trong hệ thống đo năng lượng điện,

– tổn thất về khí hậu, bao gồm hai loại tổn thất: tổn thất do vầng quang và tổn thất do dòng điện rò rỉ trong chất cách điện của đường dây trên không và trạm biến áp. Cả hai loại đều phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.

Tổn thất kỹ thuật trong mạng điện của tổ chức cung cấp năng lượng (hệ thống điện) phải được tính toán trên ba dải điện áp:

- trong mạng lưới cung cấp điện áp từ 35 kV trở lên;

– trong lưới phân phối trung áp 6 - 10 kV;

– trong mạng phân phối điện áp thấp 0,38 kV.

Mạng lưới phân phối 0,38 - 6 - 10 kV, do Mạng lưới điện khu vực (RES) vận hành, có đặc điểm là tổn thất điện năng chiếm tỷ trọng đáng kể. Điều này là do đặc thù về chiều dài, cách xây dựng, vận hành và tổ chức vận hành của loại mạng này: số lượng lớn các phần tử, sự phân nhánh của mạch, cung cấp không đủ thiết bị đo đếm thuộc loại thích hợp, v.v.

Hiện nay, đối với từng vùng phân phối của hệ thống điện, tổn thất kỹ thuật trên lưới từ 0,38 - 6 - 10 kV được tính toán hàng tháng và tổng hợp trong năm. Giá trị tổn thất thu được dùng để tính định mức thất thoát điện năng dự kiến ​​cho năm tiếp theo.