Ztráty elektřiny v elektrických sítích jsou nevyhnutelné, proto je důležité, aby nepřesáhly ekonomicky oprávněnou úroveň. Překročení norem technologické spotřeby ukazuje na vzniklé problémy. K nápravě situace je nutné zjistit příčiny necílených nákladů a zvolit způsoby jejich snížení. Informace shromážděné v článku popisují mnoho aspektů tohoto obtížného úkolu.
Druhy a struktura ztrát
Ztráty znamenají rozdíl mezi elektřinou dodanou spotřebitelům a jimi skutečně přijatou. Pro normalizaci ztrát a výpočet jejich skutečné hodnoty byla přijata následující klasifikace:
- technologický faktor. Přímo závisí na charakteristických fyzikálních procesech a může se měnit vlivem složky zatížení, polofixních nákladů a také klimatických podmínek.
- Výdaje vynaložené na provoz pomocných zařízení a zajištění nezbytných podmínek pro práci technického personálu.
- komerční složka. Tato kategorie zahrnuje chyby v měřicích zařízeních a další faktory, které způsobují podcenění elektřiny.
Níže je uveden graf průměrných ztrát pro typickou energetickou společnost.
Přibližná struktura ztráty
Jak je patrné z grafu, největší náklady jsou spojeny s přenosem vzduchem (TL), což je asi 64 % z celkového počtu ztrát. Na druhém místě je vliv koróny (ionizace vzduchu v blízkosti vodičů venkovního vedení a v důsledku toho výskyt výbojových proudů mezi nimi) – 17 %.
Korónový výboj na izolátoru elektrického vedení
Na základě prezentovaného grafu lze konstatovat, že největší procento necílených výdajů připadá na technologický faktor.
Hlavní příčiny ztrát elektřiny
Když jsme se zabývali strukturou, přejděme k důvodům, které způsobují zneužití v každé z výše uvedených kategorií. Začněme složkami technologického faktoru:
- Ztráty zatížení, vyskytují se v elektrických vedeních, zařízeních a různých prvcích energetických sítí. Tyto náklady přímo závisí na celkovém zatížení. Tato součást zahrnuje:
- Ztráty v elektrických vedeních, přímo souvisí se silou proudu. Proto se při přenosu elektřiny na velké vzdálenosti používá princip několikanásobného zvýšení, což přispívá k úměrnému snížení proudu, respektive nákladů.
- Spotřeba v transformátorech, která má magnetickou a elektrickou povahu ( 1 ). Jako příklad je níže uvedena tabulka, která poskytuje údaje o nákladech na napěťové transformátory rozvoden v sítích 10 kV.
Necílové výdaje v ostatních prvcích nejsou do této kategorie zahrnuty z důvodu složitosti těchto výpočtů a nevýznamné výše nákladů. K tomu je k dispozici následující komponenta.
- Kategorie semifixních výdajů. Zahrnuje náklady spojené s běžným provozem elektrického zařízení, mezi které patří:
- Nečinný provoz elektráren.
- Náklady na zařízení poskytující kompenzaci jalové zátěže.
- Jiné typy nákladů v různých zařízeních, jejichž vlastnosti nezávisí na zatížení. Příkladem jsou výkonové izolace, měřicí přístroje v sítích 0,38 kV, měřicí transformátory proudu, svodiče přepětí atd.
- klimatická složka. Neúčelová spotřeba elektřiny může souviset s klimatickými podmínkami typickými pro oblast, kudy elektrické vedení prochází. V sítích 6 kV a více na tom závisí velikost svodového proudu v izolátorech. Ve vedení od 110 kV připadá velký podíl nákladů na korónové výboje, jejichž vznik usnadňuje vzdušná vlhkost. Kromě toho je v chladném období naše klima charakterizováno takovým jevem, jako je námraza na drátech vedení vysokého napětí, ale i běžných elektrických vedení. Led na elektrickém vedení
Vzhledem k poslednímu faktoru je třeba vzít v úvahu náklady na elektřinu na tání ledu.
Náklady na podporu rozvodny
Tato kategorie zahrnuje náklady na elektrickou energii pro provoz pomocných zařízení. Takové zařízení je nezbytné pro normální provoz hlavních jednotek odpovědných za přeměnu elektřiny a její distribuci. Stanovení nákladů se provádí pomocí měřicích zařízení. Zde je seznam hlavních spotřebitelů patřících do této kategorie:
- ventilační a chladicí systémy pro transformátorová zařízení;
- vytápění a větrání technologické místnosti, jakož i vnitřní osvětlovací zařízení;
- osvětlení území sousedících s rozvodnami;
- zařízení na nabíjení baterií;
- operační řetězce a systémy kontroly a řízení;
- topné systémy pro venkovní zařízení, jako jsou řídicí moduly vzduchových jističů;
- různé typy kompresorových zařízení;
- pomocné mechanismy;
- zařízení pro opravy, komunikační zařízení, jakož i další zařízení.
Komerční složka
Tyto náklady znamenají rovnováhu mezi absolutními (skutečnými) a technickými ztrátami. V ideálním případě by tento rozdíl měl směřovat k nule, ale v praxi to není reálné. Především je to způsobeno zvláštnostmi měřicích zařízení dodávané elektřiny a elektroměrů instalovaných u konečných spotřebitelů. Jde o chybu. Ke snížení ztrát tohoto typu existuje řada konkrétních opatření.
Součástí této složky jsou i chyby ve fakturách vystavených spotřebitelům a krádeže elektřiny. V prvním případě může taková situace nastat z následujících důvodů:
- smlouva o dodávce elektřiny obsahuje neúplné nebo nesprávné údaje o spotřebiteli;
- nesprávně uvedený tarif;
- nedostatek kontroly nad údaji měřicích zařízení;
- chyby související s dříve opravenými fakturami atd.
Pokud jde o krádeže, tento problém se vyskytuje ve všech zemích. Bezohlední spotřebitelé v domácnostech jsou zpravidla zapojeni do takových nezákonných akcí. Všimněte si, že někdy dochází k incidentům s podniky, ale takové případy jsou poměrně vzácné, proto nejsou rozhodující. Je charakteristické, že vrchol krádeží připadá na chladné období a v regionech, kde jsou problémy s dodávkami tepla.
Existují tři způsoby krádeže (podhodnocení odečtů měřičů):
- Mechanické. Znamená vhodný zásah do provozu zařízení. Tou může být zpomalení otáčení kotouče přímým mechanickým působením, změna polohy elektroměru jeho nakloněním o 45° (za stejným účelem). Někdy se používá barbarštější metoda, totiž rozbití těsnění a nevyváženost mechanismu. Zkušený specialista okamžitě odhalí mechanické rušení.
- Elektrické. To může být jako nelegální připojení k venkovnímu vedení “přepětím”, způsob investování fáze zátěžového proudu, stejně jako použití speciálních zařízení pro jeho úplnou nebo částečnou kompenzaci. Kromě toho existují možnosti s bočníkem proudového obvodu elektroměru nebo spínáním fáze a nuly.
- Magnetický. Touto metodou je k tělu indukčního měřiče přiveden neodymový magnet.
Téměř všechna moderní měřící zařízení nelze „oklamat“ výše popsanými metodami. Navíc takové pokusy o zásah může zařízení zaznamenat a uložit do paměti, což povede k smutným následkům.
Koncept ztrátovosti
Tento termín se týká stanovení ekonomicky zdravých kritérií pro neúčelové výdaje na určité období. Při normalizaci se berou v úvahu všechny komponenty. Každý z nich je pečlivě analyzován samostatně. Výsledkem jsou kalkulace se zohledněním skutečné (absolutní) úrovně nákladů za minulé období a analýza různých možností, které umožňují realizovat zjištěné rezervy ke snížení ztrát. To znamená, že normy nejsou statické, ale jsou pravidelně revidovány.
Absolutní úrovní nákladů se v tomto případě rozumí rovnováha mezi přenesenou elektřinou a technickými (relativními) ztrátami. Normy pro technologické ztráty jsou stanoveny příslušnými výpočty.
Kdo hradí ztráty elektřiny?
Vše závisí na definujících kritériích. Pokud mluvíme o technologických faktorech a nákladech na podporu provozu souvisejících zařízení, pak je platba za ztráty zahrnuta v tarifech pro spotřebitele.
Zcela odlišná je situace u komerční složky, při překročení stanovené míry ztrát se celá ekonomická zátěž považuje za náklady společnosti, která dodává elektřinu spotřebitelům.
Způsoby snižování ztrát v elektrických sítích
Optimalizací technických a komerčních komponent můžete snížit náklady. V prvním případě je třeba provést následující kroky:
- Optimalizace schématu a režimu provozu elektrické sítě.
- Studium statické stability a výběr výkonných zatěžovacích uzlů.
- Snížení celkového výkonu díky reaktivní složce. V důsledku toho se zvýší podíl činného výkonu, což pozitivně ovlivní boj se ztrátami.
- Optimalizace zátěže transformátorů.
- Modernizace zařízení.
- Různé metody vyvažování zátěže. Toho lze dosáhnout například zavedením multitarifního platebního systému, ve kterém se náklady na kWh zvyšují ve špičce. To výrazně umožní spotřebu elektřiny v určitých obdobích dne, v důsledku čehož skutečné napětí „neklesne“ pod přípustné normy.
Obchodní náklady můžete snížit následujícími způsoby:
- pravidelné vyhledávání neoprávněných spojení;
- vytváření nebo rozšiřování jednotek vykonávajících řízení;
- ověřování svědectví;
- automatizace sběru a zpracování dat.
Metodika a příklad pro výpočet ztrát elektřiny
V praxi se pro stanovení ztrát používají následující metody:
- provádění provozních výpočtů;
- denní kritérium;
- výpočet průměrných zatížení;
- analýza největších ztrát přenášeného výkonu v kontextu dnů-hodin;
- přístup k agregovaným datům.
Úplné informace o každé z výše uvedených metod lze nalézt v regulačních dokumentech.
Na závěr uvádíme příklad kalkulace nákladů na výkonovém transformátoru TM 630-6-0,4. Výpočtový vzorec a jeho popis je uveden níže, je vhodný pro většinu typů takových zařízení.
Výpočet ztrát ve výkonovém transformátoru
Abyste procesu porozuměli, měli byste se seznámit s hlavními charakteristikami TM 630-6-0,4.
