خسائر الكهرباء في الشبكات الكهربائية لأنظمة الطاقة. طرق حساب فاقد الكهرباء للشبكات المختلفة

في عملية نقل الكهرباء من محطات توليد الطاقة إلى المستهلكين، تحدث خسائر في خطوط النقل. مشكلة توفير الحد الأدنى من الخسائرعلى خطوط نقل الطاقة (PTL) كان دائمًا تحديًا لمنتجي الكهرباء. هذه الخاصية للمعادن مثل المقاومة الكهربائية، طبيعي ويكاد يكون من المستحيل التخلص منه (إلا في ظروف المختبر تحت ظروف شديدة درجات الحرارة المنخفضة). تخصص الدول سنوياً مبالغ ضخمة لبناء خطوط الكهرباء، حيث أن استهلاك الكهرباء يتزايد تدريجياً كل عام، كما تظهر الإحصائيات. يتم بناء المصانع وكهربة المباني السكنية الجديدة السكك الحديدية. كل هذا يزيد من الحمل على محطات الطاقة.

أين وإلى أي مدى تحدث الخسائر؟

إن مهمة مهندسي الطاقة لا تقتصر على تزويد مستهلكيهم بالكهرباء فحسب، بل أيضًا تقليل الفاقد في خطوط الكهرباء قدر الإمكان، نظرًا لأن هذه الخسائر كبيرة جدًا أهمية عظيمة. كلما انخفض الجهد على الخط، زادت نسبة الخسائر. لذلك، بالنسبة لخطوط الجهد المنخفض (220 فولت - مصدر الطاقة المنزلي)، تبلغ نسبة الخسائر حوالي 6٪. تحدث الخسائر أيضًا على المحولات (حوالي 3٪). أي أنه إذا تم توفير تيار 220 فولت من محول بقدرة 100 كيلووات لتزويد مبنى سكني (على سبيل المثال، بما في ذلك 100 شقة) بالكهرباء، فسيتم إطلاق الطاقة على شكل حرارة كل ساعة على خط الكهرباء و داخل المحول (عند مرور التيار تسخن الموصلات) أي ما يعادل 9% من الاستهلاك: إذا كان المحول يعمل عند درجة حرارة القوة الكاملة(في كل واحدة من مئات الشقق يتم تحميل الشبكة الكهربائية بمقدار 1 كيلوواط)، إذن فقدان الطاقةسيكون 9 كيلو واط.
لنفترض أن الإنتاج هو 1 كيلووات*ساعة طاقة كهربائيةالشركة المصنعة تنفق 1 روبل. كل ساعة سيحصل على خسائر بمبلغ 9 كيلو واط * ساعة * 1 ساعة * 1 فرك. = 9 فرك. إذا كانت الشركة المصنعة توفر الكهرباء لعشرة من هؤلاء المباني السكنية، فإن الخسارة بالساعة ستكون 90 روبل. ولكن هذا فقط على خط الكهرباء من المحول إلى المستهلك. ومن الجدير أيضًا مراعاة الخسائر في خطوط الكهرباء من محطة توليد الكهرباء إلى المحول. من أجل تقليل فقد الطاقة، يتم زيادة الجهد الحالي بشكل كبير في محطات توليد الطاقة (كلما زاد الجهد، انخفضت قوة التيار، وبالتالي فقد الطاقة). على سبيل المثال، على خطوط الكهرباء بجهد يصل إلى 10 كيلو فولت، يتم فقدان حوالي 3٪ من الطاقة المنقولة، ما يصل إلى 50 كيلو فولت - 2.5٪، ما يصل إلى 500 كيلو فولت - حوالي 1.5٪.

كيفية تقليل خسائر الطاقة؟

هناك خطوط بجهد يبلغ حوالي مليون فولت، ولديها أدنى نسبة من فقدان الطاقة - تصل إلى 1٪. ولكن عند مثل هذا الجهد العالي، يبلغ واحد بالمائة حوالي 6-7 كيلووات لكل كيلومتر واحد من خط الكهرباء. إذا كان طول هذا الطريق السريع الكهربائي 600 كيلومتر (من محطة توليد الكهرباء إلى محول التنحي)، فسيتم فقدان 4200 كيلووات ساعة من الكهرباء عليه كل ساعة، مما يجلب خسارة للشركة المصنعة قدرها 4200 روبل / ساعة. ولكن بالمقارنة مع الدخل الذي يبلغ عدة ملايين من الدولارات، فإن الطاقة المفيدة التي يجلبها خط الطاقة عالي الجهد هذا إلى الشركة المصنعة، فإن هذه الخسارة ليست كبيرة جدًا. ومع ذلك، على مدار العام، سيتم فقدان الكهرباء بقيمة 36 مليون روبل تقريبًا على هذا الخط. ولكن مثل هذا خطوط الجهد العاليليست شائعة جدًا. وهم يسعون جاهدين لتقليل المسافة بين محطات الطاقة ومستهلكي الطاقة إلى الحد الأدنى. كما أنهم يحاولون زيادة المساحة قدر الإمكان المقطع العرضيالأسلاك (من مساحة أكبر، كلما انخفضت المقاومة الكهربائية ونسبة الخسائر).
من الواضح أن هذا يتطلب المزيد من المواد والمال لشرائها، ولكن، كما تظهر الممارسة، بعد مرور بعض الوقت، يتم تعويض هذه التكاليف عن طريق تقليل خسائر الطاقة. لكن هذه الخسائر والخسائر كانت وستظل كذلك. والاحتمال الوحيد الممكن هو استخدام الموصلات الفائقة، التي يكلف إنتاجها الآن الكثير من المال. لا توجد أي خسائر عمليًا في خطوط الكهرباء فائقة التوصيل. لكن لن يقوم أحد بإدخالها للاستخدام الشامل حتى الآن.

مثبتات جهد التيار المتردد هي أجهزة تستخدم لتصحيح انخفاض أو الجهد العاليفي الشبكة الكهربائية المنزلية.

وكما هو معروف فإن فقدان الطاقة في خطوط الكهرباء يعتمد على شدة التيار ومقاومة السلك. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، تم تطوير خطوط الجهد العالي والفائق لنقل قوى كبيرة بأقل قدر من التيار، وبالتالي بأقل الخسائر.
ولكن مع أطوال الأسلاك التي يبلغ طولها 100 كيلومتر أو أكثر، تبدأ الخصائص السعوية والحثية للتيار المتردد في الظهور، ولا ينبغي لنا أن ننسى التأثير السطحي (التيار عند الجهد المتردد يمر حصريًا على طول سطح السلك). تشير الحسابات إلى أن نقل التيار المتردد عبر مسافات تزيد عن 1000 كيلومتر ليس مربحًا بسبب فقدان الطاقة الكبير. سبب هذه الخسائر هو الخصائص الحثية والسعوية للكابل، مما يؤدي إلى تحول الطور بين الجهد والتيار. كلما كان الثلاثة أطول وأقرب أسلاك المرحلة، كلما زاد تحول المرحلة. ونظرا لتحول المرحلة من الناحية النظرية، فمن الممكن أن AC الجهدسوف يصبح مساوياً للصفر وفي الوقت نفسه، ستصبح الطاقة أيضًا صفرًا.

خط نقل التيار المستمر عالي الجهد

وفي عام 1960، تقرر أن أفضل طريقة لنقل البيانات لمسافات طويلة هي العاصمة.. تُستخدم طريقة النقل هذه في بعض محطات الطاقة الغربية الكبيرة. يتم توفير أقصى تيار جهد ممكن للشبكة لتقليل الخسائر. ومن هنا يأتي الاسم - خط نقل التيار المباشر عالي الجهد.
يتمتع هذا النقل بالمزايا التالية:
- يتم استخدام كابلين بدلاً من ثلاثة، مما يؤدي إلى تقليل الهياكل الحاملة.
- لا توجد خسائر سعوية واستقرائية، ولا حاجة إلى روابط تصحيح.
ولكن نظرا للحاجة إلى تحويل التيار من التيار المتردد إلى المباشر، ثم المباشر إلى ثلاثي الطور، لتزويد المستهلكين، يتم استخدام هذا النوع من نقل الكهرباء على مسافات تزيد عن 1000 كيلومتر.
يستخدم نقل التيار عالي الجهد أيضًا لنقل الطاقة من محطات طاقة الرياح الساحلية إلى البر الرئيسي. نظرًا لأنه مع هذا النوع من نقل الطاقة، يكون من الأسهل تنظيم قمم الطاقة في تشغيل محطات طاقة الرياح.

في الشبكات الكهربائيةهناك خسائر فعلية كبيرة في الكهرباء.

من الرقم الإجماليتبلغ الخسائر في محولات الطاقة MUP "PES" حوالي 1.7٪. تبلغ خسائر الكهرباء في خطوط نقل الطاقة بجهد 6-10 كيلو فولت حوالي 4.0٪. تبلغ خسائر الكهرباء في شبكات 0.4 كيلو فولت 9-10٪.

يُظهر تحليل ديناميكيات خسائر الكهرباء المطلقة والنسبية في الشبكات الروسية وأوضاع التشغيل والتحميل الخاصة بها أنه لا توجد عملياً أسباب مهمة لزيادة الخسائر الفنية الناجمة عن العمليات المادية لنقل وتوزيع الكهرباء. السبب الرئيسي للخسائر هو زيادة المكون التجاري.

الأسباب الرئيسية للخسائر الفنية هي:

تدهور المعدات الكهربائية.

الاستخدام أنواع عفا عليها الزمنمعدات كهربائية؛

عدم تناسق المعدات الكهربائية المستخدمة مع الأحمال الموجودة؛

ظروف الحالة المستقرة غير المثالية في شبكات التوزيع حسب المستوى
الجهد والطاقة التفاعلية.

الأسباب الرئيسية للخسائر التجارية هي:

الأخطاء غير المقبولة في قياسات الكهرباء (عدم التزام أجهزة القياس بفئات الدقة، عدم التزام محولات التيار بالأحمال الموجودة، انتهاك مواعيد التحقق وأعطال أجهزة قياس الكهرباء)؛

استخدام أساليب غير مثالية لحساب كمية الكهرباء الموردة في غياب أجهزة القياس؛

- عدم إتقان طرق أخذ القراءات من أجهزة القياس وإصدار الإيصالات مباشرة من قبل المشتركين في القطاع المنزلي.

استهلاك غير تعاقدي وغير محسوب للكهرباء (سرقة)؛

تشويه حجم الكهرباء الموردة للمستهلكين.

خسائر الكهرباء الفعلية

في MUP "PODILSKAYA ELECTRIC GRID"

هيكل خسائر الكهرباء الفعلية

تشمل الخسائر التكنولوجية للكهرباء (المشار إليها فيما يلي باسم TEL) أثناء نقلها عبر الشبكات الكهربائية TSO الخسائر الفنية في خطوط ومعدات الشبكات الكهربائية الناجمة عن العمليات الفيزيائية التي تحدث أثناء نقل الكهرباء وفقًا لـ الخصائص التقنيةوطرق تشغيل الخطوط والمعدات مع مراعاة استهلاك الكهرباء لاحتياجات المحطات الفرعية والخسائر الناجمة عن الأخطاء المسموح بها في نظام عدادات الكهرباء. يتم حساب حجم (كمية) الفاقد التكنولوجي للكهرباء من أجل تحديد معيار الفاقد التكنولوجي للكهرباء أثناء نقلها عبر الشبكات الكهربائية وفقا لتعليمات التنظيم في وزارة الطاقة الاتحاد الروسيتمت الموافقة على العمل على حساب وتبرير معايير الفاقد التكنولوجي للكهرباء أثناء نقلها عبر الشبكات الكهربائية بالأمر رقم 000 بتاريخ 01/01/2001.

طرق حساب الفاقد المعياري للطاقة الكهربائية

مفاهيم أساسية

1. استقبال الطاقة الكهربائية في الشبكة

2. إرجاع الطاقة الكهربائية من الشبكة

4. خسائر الكهرباء الفعلية (المبلغ عنها) بالوحدات المطلقة

6. الخسائر الفنية للكهرباء

9. معيار الفاقد التكنولوجي للكهرباء بالوحدات المطلقة

11. خسائر الكهرباء المطلقة القياسية

حساب الخسائر في معدات الشبكات الكهربائية

ü فقد الكهرباء في الخط الهوائي

ü فقد الكهرباء في خط الكابل

ü فقد الكهرباء في المحولات (المحولات الذاتية)

ü الفاقد من الكهرباء في المفاعلات المقيدة للتيار

خسائر دائمة مشروطة للكهرباء

Ü الخسائر في فولاذ محولات الطاقة والمحولات الذاتية؛

Ü والخسائر في فولاذ مفاعلات التحويل؛

Ü خسائر الهالة في الخطوط الهوائية 110 كيلو فولت وما فوق؛

Ü الخسائر في بنوك المكثفات (BCB) وتعويضات الثايرستور الثابتة؛

Ü الخسائر في المعوضات المتزامنة (SC) ؛

Ü الخسائر في المكثفات الطفرة.

Ü فقدان الكهرباء في عدادات التوصيل المباشر؛

Ü خسائر في محولات الصكالتيار والجهد.

Ü خسائر في عزل خطوط الكابلات.

Ü الخسائر الناجمة عن تيارات التسرب عبر العوازل الخطوط الجوية;

Ü الخسائر في توصيل الأسلاك وقضبان التوصيل للمحطات الفرعية؛

Ü استهلاك الكهرباء لإذابة الجليد.

Ü استهلاك الكهرباء للاحتياجات المساعدة للمحطات الفرعية، مع الأخذ في الاعتبار الخسائر في الفولاذ والنحاس للمحولات المساعدة إذا كانت المحاسبة لا تتطابق مع حدود الميزانية العمومية.

خسائر الطاقة المتغيرة

Ü خسائر التحميلالكهرباء في المحولات والمحولات الذاتية

Ü تحميل فقدان الكهرباء في الهواء و خطوط الكابلات

Ü فقدان الكهرباء في المفاعلات المحددة للتيار

طرق حساب الخسائر المتغيرة

طريقة الحسابات التشغيلية لظروف الحالة المستقرة باستخدام البيانات من أنظمة التحكم التشغيلية (OIC)

طريقة حساب الخسائر بناءً على بيانات يوم التصميم (باستخدام البيانات التشغيلية للأيام المميزة)

طريقة حساب الخسائر على أساس متوسط ​​الأحمال

طريقة حساب خسارة الوضع الأحمال القصوىالشبكات باستخدام عدد ساعات فقدان الطاقة الأكبر

طرق الحساب المقدرة

طريقة الحسابات التشغيلية

فقدان الكهرباء خلال فترة زمنية في محول ثلاثي اللفات

طريقة يوم التسوية

خسائر الكهرباء خلال فترة الفاتورة

عامل شكل الرسم البياني

طريقة التحميل المتوسط

يؤثر فقدان الكهرباء في الشبكات الكهربائية بشكل كبير على كفاءة تشغيلها. يعد هذا مؤشرًا مهمًا جدًا يسمح لك بتحديد حالة النظام عمليًا، مع مراعاة الطاقة الكهربائية والكفاءة الإجمالية لإمدادات الطاقة. في الظروف الحديثةمشاكل الشبكة الكهربائية تتراكم باستمرار. وتتعلق جميعها بإعادة المعدات التقنية وإعادة البناء، ومواصلة تطوير معدات التحكم والتشغيل.

فقدان الطاقة مشكلة خطيرة

تحدث خسائر الكهرباء في جميع الشبكات الكهربائية وتشكل مشكلة خطيرة للعديد من البلدان. ووفقا للخبراء الدوليين، إذا كانت الخسائر أثناء النقل والتوزيع لا تزيد عن 4-5٪، فيمكن اعتبار حالة الشبكات مرضية. يعتبر مؤشر 10٪ الحد الأقصى المسموح به. ونظراً للكميات الإجمالية الضخمة من إمدادات الكهرباء، فإن النسبة المئوية من الناحية المادية تعتبر رقماً خطيراً للغاية.

ويرجع هذا الوضع إلى انخفاض مستوى الاستثمار في تحسين الشبكات الكهربائية في عدد من البلدان، ولم تحقق التدابير الرامية إلى تقليل الخسائر التأثير المطلوب. ونتيجة لذلك، تراكمت أنظمة إمدادات الطاقة عدد كبير منالمعدات والأدوات المحاسبية التي عفا عليها الزمن أخلاقيا وجسديا. كثيراً المعدات المثبتةلا يتوافق مع الطاقة المنقولة من خلاله.

الأسباب الرئيسية لفقدان الكهرباء

تنقسم جميع خسائر الطاقة الكهربائية إلى أنواع رئيسية:

• مطلق - يمثل الفرق بين كمية الكهرباء الموردة في البداية للشبكة وكمية الكهرباء التي يتلقاها المستهلكون بالفعل.
• التقنية - تعتمد على العمليات الفيزيائية التي تحدث أثناء النقل والتوزيع والتحويل. يتم تحديدها باستخدام الحسابات الرياضية وهي متغيرة وتعتمد على الحمل وثابتة بشكل مشروط.
• تجاري - يعوض الفرق بين الخسائر المطلقة والفنية.

وهذا النوع الأخير هو الذي يجلب خسائر مالية حقيقية. ومن الناحية النظرية، ينبغي أن تكون قيمة مؤشر الخسارة التجارية صفراً. في الواقع، عند الأخذ في الاعتبار الخسائر المطلقة والفنية، يُسمح بالكثير من الأخطاء التي تتراكم بكميات كبيرة وتنمو شخصيات عامة. ومن أجل تقليلها قدر الإمكان، يجب اتخاذ التدابير المناسبة. على سبيل المثال، إذا كان من المستحيل استخدام قراءات أكثر دقة، فمن الضروري إجراء تعديلات فورية على قراءات عدادات الكهرباء الموجودة.

وبالتالي، يمكن تقليل فقدان الكهرباء في الشبكات الكهربائية بشرط التنفيذ في الوقت المناسب وبجودة عالية لمجموعة من التدابير اللازمة.

تعويض الطاقة التفاعلية

ويقصد بمفهوم الفقد في الشبكات الكهربائية الفرق بين الطاقة المنقولة من مصدر الطاقة والكهرباء المستهلكة المسجلة للمستهلك نفسه. هناك أسباب عديدة لفقد الكهرباء: سوء عزل الموصلات، والأحمال الكبيرة جدًا، وسرقة الكهرباء غير المحسوبة. مقالتنا ستخبرك عن أنواع وأسباب فقد الكهرباء، وما هي الطرق التي يمكن اعتمادها للوقاية منه.

المسافة من مصدر الطاقة إلى المستهلكين

كيفية تحديد الفاقد في الشبكات الكهربائية وتعويضه أضرار مادية، سيساعد القانون التشريعي الذي ينظم المحاسبة ودفع جميع أنواع الخسائر. مرسوم حكومة الاتحاد الروسي بتاريخ 27 ديسمبر 2004 رقم 861 (بصيغته المعدلة في 4 فبراير 2017) "بشأن الموافقة على قواعد الوصول غير التمييزي إلى خدمات نقل الطاقة الكهربائية وتوفير هذه الخدمات..." البند السادس.

يحدث فقدان الكهرباء في أغلب الأحيان عند نقل الكهرباء لمسافات طويلة، وأحد الأسباب هو الجهد الذي يستهلكه المستهلك نفسه، أي. 220 فولت أو 380 فولت. ومن أجل توصيل الكهرباء بهذا الجهد مباشرة من محطات توليد الطاقة، ستحتاج إلى أسلاك ذات قطر مقطعي كبير، ومن الصعب جدًا تعليق هذه الأسلاك على خطوط الكهرباء بسبب وزنها. سيكون وضع مثل هذه الأسلاك في الأرض مكلفًا أيضًا. لتجنب ذلك، يتم استخدام خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي. لإجراء العمليات الحسابية، استخدم الصيغة التالية: P=I*U، حيث P – الطاقة الحالية، I – القوة الحالية، U– الجهد في الدائرة .

إذا قمت بزيادة الجهد عند نقل الكهرباء، فسوف ينخفض ​​\u200b\u200bالتيار، ولن تكون هناك حاجة إلى أسلاك ذات قطر أكبر. لكن في نفس الوقت تحدث خسائر في المحولات ويجب دفع ثمنها. عندما يتم نقل الطاقة في مثل هذا الجهد، خسائر كبيرةأيضًا بسبب التآكل على أسطح الموصلات تزداد المقاومة. نفس الخسائر تحدث بسبب الظروف الجوية (رطوبة الهواء)، ثم يحدث التسرب على العوازل وعلى الهالة.

عندما تصل الكهرباء إلى الوجهة النهائية، يجب على المستهلكين تحويل الكهرباء إلى جهد 6-10 كيلو فولت. ومن هناك يتم توزيعه عبر الكابلات إلى نقاط مختلفةالاستهلاك، وبعد ذلك من الضروري مرة أخرى تحويل الجهد إلى 0.4 كيلو فولت. وهذه خسائر مرة أخرى. يتم توفير الكهرباء للمباني السكنية بجهد 220 فولت أو 380 فولت. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المحولات لها كفاءتها الخاصة وتعمل تحت حمل معين. إذا كانت قوة مستهلكي الكهرباء أكثر أو أقل مما هو معلن، فستزداد الخسائر في جميع الأحوال.

هناك عامل آخر في فقدان الطاقة وهو المحول الذي تم اختياره بشكل غير صحيح. يتمتع كل محول بقدرة مقدرة معلنة، وإذا تم استهلاك المزيد، فإنه ينتج إما جهدًا أقل أو قد ينهار. وبما أن الجهد ينخفض ​​في مثل هذه الحالات، فإن الأجهزة الكهربائية تزيد من استهلاكها للكهرباء.

الخسائر المنزلية

بعد حصوله على الجهد المطلوب 220 فولت أو 380 فولت، يكون المستهلك هو المسؤول عن فقدان الكهرباء. تحدث الخسائر في المنزل للأسباب التالية:

1. تجاوز استهلاك الكهرباء المعلن
2. نوع الحمل بالسعة
3. نوع الحمل الاستقرائي
4. التدخل في تشغيل الأجهزة (المفاتيح والمقابس والمقابس وما إلى ذلك).
5. استخدام المعدات الكهربائية وأدوات الإضاءة القديمة.

كيفية تقليل خسائر الكهرباء في المنازل والشقق؟ أولاً، تأكد من أن المقطع العرضي للكابلات والأسلاك كافٍ لنقل الحمولة. عادة، يتم استخدام الكابل لخطوط الإضاءة، لخطوط المقبس - كابل ذو مقطع عرضي 2.5 ملم مربع، وللأجهزة الكهربائية "الشره" بشكل خاص - 4 ملم مربع. إذا لم يكن من الممكن فعل أي شيء، فسيتم فقدان الطاقة لتسخين الأسلاك، مما يعني أن عزلها قد يتضرر، مما يزيد من فرصة نشوب حريق.

ثانيا، الاتصال السيئ. تساعد المفاتيح والمشغلات وقواطع الدائرة على تجنب فقدان الكهرباء إذا كانت مصنوعة من مواد مقاومة للأكسدة والتآكل المعدني. أدنى آثار للأكسيد تزيد من المقاومة. من أجل اتصال جيد، يجب أن يتناسب أحد القطبين بشكل مريح مع الآخر.

الثالث هو الحمل التفاعلي. تحمل جميع الأجهزة الكهربائية حمولة تفاعلية، باستثناء المصابيح المتوهجة القديمة مواقد كهربائية. يؤدي الحث المغناطيسي الناتج إلى مقاومة مرور التيار من خلال الحث. وفي الوقت نفسه، يساعد هذا الحث الكهرومغناطيسي على مرور التيار بمرور الوقت ويضيف بعض الطاقة إلى الشبكة، مما يشكل تيارات إيدي. تعطي مثل هذه التيارات بيانات غير صحيحة لعدادات الكهرباء وتقلل أيضًا من جودة الطاقة الموردة. في تحميل بالسعة، تعمل التدفقات الدوامة أيضًا على تشويه البيانات، والتي يمكن مكافحتها باستخدام معوضات الطاقة التفاعلية الخاصة.

النقطة الرابعة هي استخدام المصابيح المتوهجة للإضاءة. معظم الطاقة تذهب لتسخين الخيوط، بيئة، ويتم إنفاق 3.5% فقط على الإضاءة. حديث مصابيح لديملك استخدام واسع، كفاءتها أعلى بكثير، بالنسبة لمصابيح LED تصل إلى 20٪. حياة المصابيح الحديثةتختلف بشكل كبير عن المصابيح المتوهجة، والتي يمكن أن تستمر لألف ساعة فقط.

جميع الطرق المذكورة أعلاه لتقليل الحمل على الأسلاك الكهربائية المباني السكنية‎تساعد في تقليل الفاقد في الشبكة الكهربائية. يتم الكشف عن جميع الطرق بالتفصيل لمساعدة المستهلكين المنزليين الذين ليسوا على علم بالخسائر المحتملة. وفي الوقت نفسه، يعمل المتخصصون في محطات توليد الطاقة والمحطات الفرعية ويقومون أيضًا بدراسة وحل مشكلات فقدان الكهرباء.

تحدث خسائر الكهرباء في الشبكات الكهربائية في كثير من الأحيان وهناك أسباب لذلك. تعتبر الخسائر في الشبكات الكهربائية هي الفروق بين الطاقة الكهربائية المنقولة على خطوط الكهرباء والطاقة المسجلة التي يستهلكها المستهلك. دعونا نفكر في التدابير المتاحة لتقليل الخسائر.

فقدان الطاقة في خطوط الكهرباء: المسافة من محطة توليد الكهرباء

وينظم القانون المحاسبة والدفع لجميع أنواع الخسائر. عند نقل الطاقة لمسافات طويلة من المنتج إلى المستهلك، يتم فقدان بعض الكهرباء. يحدث هذا بواسطة أسباب مختلفةأحدها هو مستوى الجهد الذي يستهلكه المستهلك النموذجي (220 أو 380 فولت). إذا قمت بنقل هذا الجهد الكهربائي مباشرة من مولدات المحطة، فأنت بحاجة إلى وضع شبكات كهربائية بقطر سلك كهربائي يوفر للجميع التيار الكهربائي المطلوب. سيكون للأسلاك الكهربائية مقطع عرضي كبير جدًا.

لن يكون من الممكن وضعها على خطوط الكهرباء، بسبب الوزن الذي لا يمكن تصوره، ووضعها في الأرض لمسافات طويلة سيكون مكلفا للغاية.

ومن أجل القضاء على هذا العامل، يتم استخدام خطوط نقل الطاقة ذات الجهد العالي في شبكات الكهرباء. يتم إهدار نقل الطاقة بمثل هذا الجهد الكهربائي عدة مرات بسبب الاتصال الرديء بالموصلات الكهربائية، مما يزيد من مقاومتها على مر السنين. تزداد الخسائر مع زيادة رطوبة الهواء - يزداد تيار التسرب على العوازل وعلى الإكليل. تزداد الخسائر في الكابلات أيضًا عندما تنخفض معلمات العزل للأسلاك الكهربائية. أرسل مورد الكهرباء الكهرباء إلى المنظمة الموردة.

وبناء على ذلك، يجب عليه إدخال المعلمات في المعلمات المطلوبة أثناء الإرسال:

1. تحويل المنتجات التي تم استلامها إلى جهد كهربائي من 6-10 كيلو فولت.
2. توزيع الكابلات على نقاط الاستقبال.
3. ثم قم بتحويله مرة أخرى إلى جهد كهربائي في أسلاك 0.4 كيلو فولت.

مرة أخرى خسائر التحويل أثناء تشغيل المحولات الكهربائية 6-10 كيلو فولت و 0.4 كيلو فولت. يتم تزويد المستهلك العادي بالطاقة بالجهد المطلوب - 380-220 فولت. تتمتع المحولات بكفاءتها الخاصة وهي مصممة لحمل معين. إذا قمت بالإفراط في استهلاك الطاقة، أو على العكس من ذلك، إذا كانت أقل من المحسوبة، فإن الخسائر في شبكة الطاقة ستزداد، بغض النظر عن رغبات المورد.

نقطة أخرى هي التناقض بين قوة المحول، الذي يحول 6-10 كيلو فولت إلى 220 فولت. إذا استهلك المستهلكون طاقة أكبر من الطاقة المحددة في جواز سفر المحول، فإنه إما ينهار أو لا يستطيع توفير معلمات الإخراج المطلوبة. نتيجة لانخفاض الجهد الكهربائي اجهزة كهربائيةتعمل بشكل ينتهك نظام جوازات السفر وبالتالي يزيد الاستهلاك.

ما الذي يحدد فقدان الجهد في الأسلاك؟

أخذ المستهلك 220 أو 380 فولت من عداد الكهرباء. الآن يمكن نقل الطاقة التي سيتم فقدها إلى المستهلك النهائي.

يضم:

1. خسائر تسخين الأسلاك الكهربائية عند زيادة الاستهلاك بسبب الحسابات.
2. ضعف الاتصال الكهربائي في أجهزة التبديل الكهربائية.
3. الطبيعة السعوية والاستقرائية للحمل الكهربائي.

ويشمل ذلك أيضًا استخدام تركيبات الإضاءة القديمة، معدات التبريدوغيرها من الأجهزة التقنية القديمة.

تدابير شاملة للحد من خسائر الكهرباء

دعونا نفكر في التدابير اللازمة لتقليل فقد الطاقة الكهربائية في المنزل والمبنى السكني.

ضروري:

1. لمحاربته، تحتاج إلى استخدام الموصلات الكهربائية التي تتناسب مع الحمل. اليوم في الشبكات الكهربائية من الضروري مراقبة امتثال معلمات الأسلاك الكهربائية والطاقة المستهلكة. في الحالة التي يكون فيها من المستحيل ضبط هذه المعلمات وإعادتها إلى القيم الطبيعية، سيتعين عليك تحمل حقيقة أن الكهرباء تهدر عند تسخين الموصلات، وبالتالي تتغير معلمات العزل الخاصة بها وخطر نشوب حريق في الغرفة يزيد.
2. ضعف الاتصال الكهربائي: في المحولات، يتم استخدام تصميمات مبتكرة ذات اتصالات كهربائية جيدة غير مؤكسدة. أي أكسيد يزيد من المقاومة. يتم استخدام نفس الأسلوب في البداية. مفاتيح - نظام التشغيل/الإيقاف يجب استخدام معدن مقاوم للرطوبة ومقاوم للارتفاع ظروف درجة الحرارة. يعتمد الاتصال على الضغط عالي الجودة للقطب على علامة الزائد.
3. تحميل رد الفعل. جميع الأجهزة الكهربائية من غير المصابيح المتوهجة سخانات كهربائيةالنماذج القديمة لديها عنصر رد الفعل لاستهلاك الطاقة. أي محاثة، عند تطبيق التيار عليها، تقاوم تدفق الطاقة من خلالها بسبب الحث المغناطيسي المتطور. وبعد فترة معينة، تساعد ظاهرة مثل الحث المغناطيسي، الذي يمنع التيار من التدفق، على تدفقه ويضيف بعض الكهرباء إلى الشبكة الكهربائية، مما يضر بالشبكات الكهربائية العامة. تتطور عملية خاصة تسمى التيارات الدوامية، فهي تشوه قراءات العدادات الطبيعية وتحدث تغييرات سلبية على معلمات الطاقة التي يتم توفيرها. يحدث نفس الشيء مع الحمل الكهربائي بالسعة. التيارات تفسد معالم الطاقة الموردة للمستهلك. يكمن النضال في استخدام المعوضات الحديثة اعتمادًا على معلمات الحمل الكهربائي.
4. استخدام أنظمة الإضاءة القديمة (المصابيح المتوهجة). كفاءتها بحد أقصى 3-5٪. أما نسبة الـ 95٪ المتبقية فتذهب إلى تسخين الخيوط، ونتيجة لذلك، لتسخين البيئة والإشعاع الذي لا يراه الشخص. ولذلك، ليس من العقلانية أن تتحسن هنا. ظهرت أنواع أخرى من إمدادات الإضاءة - مصابيح الفلورسنت، المصابيح، والتي أصبحت تستخدم بنشاط اليوم. معامل في الرياضيات او درجة عمل مفيدتصل نسبة مصابيح الفلورسنت إلى 7٪، وتقترب النسبة المئوية لمصابيح LED من 20. يتيح لك استخدام مصابيح LED توفير المال الآن وأثناء التشغيل بسبب المتانة - تعويض النفقات لمدة تصل إلى 50000 ساعة.

ومن المستحيل أيضًا عدم القول أنه يمكنك تقليل فقد الكهرباء في منزلك عن طريق تركيب مثبت الجهد. وفقا لقاعة المدينة، يمكن العثور عليها في الشركات المتخصصة.

كيفية حساب خسائر الكهرباء: الشروط

أسهل طريقة لحساب الخسائر هي في شبكة كهربائية حيث يتم استخدام نوع واحد فقط من الأسلاك الكهربائية ذات مقطع عرضي واحد، على سبيل المثال، إذا تم تركيب كابلات كهربائية من الألومنيوم فقط ذات مقطع عرضي 35 مم في المنزل. في الحياة، نادرًا ما يتم العثور على أنظمة تحتوي على نوع واحد من الكابلات الكهربائية، وعادة ما يتم استخدام كابلات كهربائية مختلفة لتزويد المباني والهياكل. في مثل هذه الحالة، للحصول على نتائج دقيقة، من الضروري حساب الأقسام والخطوط الفردية للنظام الكهربائي بشكل منفصل مع مجموعة متنوعة من الكابلات الكهربائية.

عادةً لا يتم أخذ الخسائر في الشبكة الكهربائية عند المحول وقبله بعين الاعتبار، حيث يتم وضع الأجهزة الكهربائية الفردية لقياس الكهرباء المستهلكة في الدائرة الكهربائية بعد هذه المعدات الخاصة.

مهم:

1. يتم حساب فقدان الطاقة في المحول على أساس الوثائق الفنية لهذا الجهاز، والتي ستشير إلى جميع المعلمات التي تحتاجها.
2. يجب أن يقال أنه يتم إجراء أي حسابات لتحديد قيمة الحد الأقصى للخسائر أثناء الإرسال الحالي.
3. عند إجراء الحسابات، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن قوة الشبكة الكهربائية للمستودع، مؤسسة التصنيعأو أي جسم آخر يكفي لتزويد جميع مستهلكي الطاقة المتصلين به، أي أن النظام يمكن أن يعمل بدون جهد زائد حتى عند الحمل الأقصى، على كل كائن مضمن.

يمكن معرفة كمية الطاقة الكهربائية المخصصة من خلال الاتفاقية المبرمة مع مورد الطاقة. ويعتمد حجم الخسائر دائمًا على قوة الشبكة الكهربائية واستهلاكها من خلال الخزاف. كلما زاد الجهد الكهربائي الذي تستهلكه الأجسام، كلما زادت الخسائر.

الخسائر الفنية للكهرباء في الشبكات

خسائر الطاقة الفنية - يتم تحديد الخسائر الناجمة عن العمليات الفيزيائية لنقل وتوزيع وتحويل الكهرباء من خلال الحسابات. الصيغة المستخدمة في الحساب هي: P=I*U.

1. الطاقة تساوي التيار مضروبا في الجهد.
2. من خلال زيادة الجهد عند نقل الطاقة في الشبكات الكهربائية، يمكن تقليل التيار عدة مرات، مما سيجعل من الممكن استخدام الأسلاك الكهربائية ذات المقطع العرضي الأصغر بكثير.
3. المأزق هو أن هناك خسائر في المحول يجب على شخص ما تعويضها.

تنقسم الخسائر التكنولوجية إلى ثابتة ومتغيرة بشكل مشروط (حسب الحمل الكهربائي).

ما هي خسائر الطاقة التجارية؟

خسائر الطاقة التجارية هي خسائر كهربائية، والتي يتم تعريفها على أنها الفرق بين الخسائر المطلقة والخسائر التكنولوجية.

بحاجة إلى معرفة:

1. ومن الناحية المثالية، يجب أن تكون خسائر الطاقة الكهربائية التجارية في شبكة الطاقة صفراً.
2. ومع ذلك، فمن الواضح أنه في الواقع يتم تحديد إمدادات شبكة الكهرباء والإمدادات المفيدة والخسائر الفنية مع وجود أخطاء.
3. الاختلافات بينهما هي في الواقع العناصر الهيكلية للخسائر الكهربائية التجارية.

وينبغي، إن أمكن، تخفيضها إلى الحد الأدنى من القيمة من خلال تنفيذ تدابير معينة. إذا لم يكن ذلك ممكنا، فأنت بحاجة إلى إجراء تعديلات على قراءات العدادات، فهي تعوض عن الأخطاء المنهجية في قياسات الطاقة الكهربائية.

خسائر محتملة في الكهرباء في الشبكات الكهربائية (فيديو)

يؤدي فقدان الطاقة الكهربائية في شبكات الطاقة إلى تكاليف إضافية. ولذلك، فمن المهم السيطرة عليها.