Para comprender cuáles son las pérdidas de electricidad en las redes eléctricas, deberá lidiar con el sistema de suministro de energía. Consiste en una serie de elementos estructurales, cada uno de los cuales bajo ciertas condiciones contribuye a costos improductivos. Además, pueden estar asociados con la necesidad de satisfacer sus propias necesidades de equipos auxiliares de subestaciones. De esto se deduce que es prácticamente imposible hacerlo sin pérdidas en los circuitos eléctricos.
Tipos y estructura
Las pérdidas en las redes eléctricas desde el punto de vista de la conservación de la energía son la diferencia entre la cantidad de electricidad suministrada por el proveedor y la energía que el consumidor realmente recibe. Para normalizar y calcular su valor real, se adoptó la siguiente clasificación:
- pérdidas tecnológicas;
- costos operativos (comerciales);
- Gastos improductivos reales.
Las pérdidas técnicas son causadas por las características de tendido de líneas eléctricas, así como la disipación de energía en los contactos. Esto también incluye la selección de parte de la energía eléctrica suministrada para las necesidades de los equipos auxiliares. El componente tecnológico incluye costos en las cadenas de carga y el componente climático.
El segundo factor, el comercial, generalmente está relacionado con razones inevitables como el error de los instrumentos que miden los parámetros controlados. También tiene en cuenta una serie de matices con respecto a lecturas erróneas sobre consumo y robo de energía.
Los estudios demuestran de manera convincente que el nivel máximo de costos está asociado con la transmisión de energía por líneas de alta tensión (hasta 64 por ciento).
La mayoría de ellos son gastos en ionización del aire debido a descarga coronaria (17%). Las pérdidas reales son las que se determinaron al principio: la diferencia entre el producto vendido y su volumen consumido. Con su cálculo simplificado, a veces los dos componentes descritos simplemente se suman. Sin embargo, en la práctica, la técnica para calcular este indicador es algo diferente. Para determinarlo, se aplica una técnica probada en el tiempo para calcular las pérdidas en los cables teniendo en cuenta todos los demás componentes.
Su valor real según una fórmula especial es igual a la entrada de energía en la red menos los siguientes componentes:
- volumen recibido por un consumidor privado;
- fluye a otras ramas del sistema de energía;
- Necesidades tecnológicas propias.
Luego, el resultado obtenido se divide por la cantidad de electricidad que ingresa a la red menos el consumo en cargas, donde no hay pérdidas, menos desbordamientos y necesidades propias. En la etapa final de la operación de liquidación, la cifra final se multiplica por el 100%. Si desea obtener el resultado en valores absolutos, cuando utilice este método, se limitarán únicamente a los cálculos del numerador.
Determinación de la carga sin costo de gastos generales (desbordamientos)
En la fórmula considerada anteriormente, se introduce el concepto de carga sin pérdidas, que se determina mediante medidores comerciales instalados en subestaciones. Cualquier empresa u organización estatal paga de manera independiente las pérdidas en la red eléctrica, fijadas por un medidor separado en el punto de conexión. Los "desbordamientos" también se refieren a la categoría de pérdidas de energía sin pérdidas (es más conveniente realizar un cálculo).Se refieren a esa parte que se redirige de un sistema de energía a otro. Los instrumentos de medición separados también se utilizan para dar cuenta de estos volúmenes.
Necesidades propias
Las necesidades propias generalmente se refieren a una categoría especial, clasificada como pérdidas reales. En este indicador, se acostumbra fijar los costos de mantener la salud de los siguientes objetos:
- subestaciones con transformadores instalados en ellas;
- edificios administrativos, edificios auxiliares, etc.
Cada uno de los artículos está incluido en la cantidad total en la proporción normalizada para este tipo de consumidor.
La contribución más significativa es hecha por las subestaciones del distrito, ya que albergan el equipo de servicio principal. Proporciona condiciones normales de funcionamiento de las unidades responsables de la conversión de electricidad, así como su entrega al consumidor.
Para fijar el valor de estos costos en las subestaciones, se instalan sus propios dispositivos de medición.
Lista de consumidores que tradicionalmente pertenecen a la categoría en cuestión:
- sistemas de ventilación que garantizan el enfriamiento completo del conjunto de equipos de transformadores;
- sistemas de calefacción y ventilación para salas tecnológicas, así como redes de iluminación montadas en ellas;
- dispositivos de iluminación ubicados en sectores y territorios adyacentes a subestaciones;
- equipos para cargar baterías;
- sistemas de calefacción para instalaciones exteriores (para controlar interruptores de aire, en particular);
- compresores y mecanismos auxiliares.
El mismo tipo de equipo incluye dispositivos y herramientas utilizados para trabajos de reparación, así como en la restauración de equipos auxiliares.
Componente comercial
En primer lugar, este componente se refiere a las características de los dispositivos de medición que pertenecen a los consumidores finales (sus errores, en particular). Para reducir este tipo de pérdida, se han aplicado con éxito una serie de medidas específicas en la práctica. La categoría comercial incluye no solo errores al facturar a un consumidor específico, sino también por el robo de electricidad no contabilizado. En el primer caso, ocurren con mayor frecuencia por las siguientes razones:
- el contrato para el suministro de electricidad proporciona información incompleta o no completamente correcta sobre el consumidor y el balance de la propiedad que se le ha asignado;
- un error al indicar la tarifa seleccionada;
- falta de control sobre el funcionamiento de los dispositivos de medición (este caso es típico de las cooperativas de jardinería y SNT, en particular);
- Inexactitudes derivadas del ajuste de facturas emitidas anteriormente, etc.
Los errores típicos causados por la controvertida determinación de los límites del balance del activo se resuelven de la manera establecida por la legislación de la Federación de Rusia.
El problema del robo apenas se resuelve en todos los países civilizados. Estas acciones ilegales son constantemente reprimidas por las autoridades pertinentes, los casos se envían a los tribunales locales. El pico de estos robos es tradicionalmente en la temporada de invierno y es en aquellas regiones del país donde hay problemas con la calefacción urbana.
Esto solo confirma la interconexión de los componentes de costos comerciales para cada una de las categorías de recursos energéticos.
Las principales causas de fugas de energía.
Un enfoque competente para calcular las pérdidas de electricidad implica tener en cuenta las razones por las que surgen. En el estudio del problema, las fuentes de gastos improductivos deben dividirse de acuerdo con la clasificación ya familiar. Debe comenzar con el componente técnico, que generalmente está vinculado a dichos elementos:
- transformadores
- cable de alta tensión o línea aérea;
- Equipos al servicio de la línea.
Cualquier transformador de potencia tiene varios devanados, cuyo marco está montado en un núcleo ferromagnético. En él, la mayor parte de la energía transformada en calor se pierde (simplemente se disipa en el espacio).
El modo de operación también influye en la cantidad de pérdidas en varios elementos de la red de suministro de energía: inactivo o "bajo carga". En el primer caso, se evalúan como constantes, independientes de factores internos y externos. Cuando un consumidor está conectado, el nivel de pérdidas depende de la magnitud de la corriente de carga en el circuito, que cambia todos los días. Por lo tanto, para evaluarlo, las observaciones estáticas se llevan a cabo durante un cierto período (por ejemplo, durante un mes).
Las pérdidas en las líneas eléctricas explosivas se forman durante el transporte de energía debido a fugas asociadas con la descarga de la corona, así como debido al calentamiento de los conductores. La categoría de equipos de servicio incluye instalaciones y dispositivos involucrados en la generación, transporte, así como en la medición y consumo de energía suministrada. Los valores del exceso de pérdidas en esta categoría generalmente no cambian con el tiempo o se tienen en cuenta por medio de medidores eléctricos.
El concepto de indicador normativo.
Este término se refiere a la cantidad de pérdidas confirmadas en la práctica y económicamente viables durante un cierto período de tiempo. Al aprobar el estándar, se tienen en cuenta todos los componentes considerados anteriormente, para cada uno de los cuales se realiza un análisis por separado. En función de sus resultados, se calcula el valor real (absoluto) y se consideran las posibles opciones para reducir este indicador.
El valor normalizado no permanece constante todo el tiempo, se ajusta continuamente.
En este caso, los indicadores absolutos se entienden como la diferencia entre el poder transferido al consumidor y las pérdidas tecnológicas (variables). Los valores normativos para el último parámetro se calculan mediante las fórmulas correspondientes.
¿Quién paga las pérdidas de electricidad?
Para determinar quién debe pagar los costos de electricidad no productivos en la red, se debe tener en cuenta la situación específica, así como una serie de criterios adicionales. Cuando se trata de los costos de reponer las pérdidas tecnológicas, su pago recae sobre los hombros de los consumidores, entidades privadas o jurídicas.
No se contabiliza directamente, sino que se establece en las tarifas existentes.
Cada consumidor, al pagar las facturas de electricidad, paga con la organización de la red por todo tipo de pérdidas en líneas de transmisión y transformadores. En el caso del componente comercial, por cualquier exceso del indicador sobre el valor normalizado, es necesario pagar a la empresa que libera energía al cliente.
Formas de reducir pérdidas
Es posible reducir los gastos improductivos reduciendo los componentes comerciales y tecnológicos de las pérdidas totales. En el segundo caso, esto se puede hacer tomando las siguientes medidas especiales:
- optimización de decisiones de circuito y modos de funcionamiento de la red de suministro de energía;
- estudio de datos estadísticos e identificación de nodos de cargas máximas;
- una disminución en la capacidad total bombeada a través de la red debido a un aumento en el componente reactivo;
- optimización de líneas de carga de transformadores;
- actualizar equipos y aplicar diferentes enfoques al equilibrio de carga.
Estas medidas pueden reducir significativamente el consumo total y las pérdidas y garantizar un voltaje de alta calidad en la red (no se "hundirá").
Metodología y ejemplo de cálculo
Los siguientes métodos son conocidos para el cálculo aproximado de pérdidas en líneas eléctricas:
- cálculos operacionales;
- cálculos diarios;
- determinación de pérdidas máximas por un cierto período de tiempo;
- uso de datos generalizados.
La información completa sobre los métodos aprobados oficialmente para determinar este parámetro se puede encontrar en la documentación reglamentaria pertinente.
Como ejemplo, considere el cálculo de pérdidas en el alimentador de una línea de alta tensión con un transformador TP 6-20 / 04kV.
Al implementar el método de cálculo de costos en línea, dependiendo de la caída de voltaje lineal, los potenciales de fase se miden primero en los buses de la subestación transformadora en el punto más remoto con carga máxima. De acuerdo con los resultados de las mediciones, se reconoce la disminución absoluta y relativa de DU en porcentaje: se toma en relación con su valor de fase promedio en buses TP 6-20 de 0.4 kV.
La siguiente fórmula puede encontrar la pérdida de energía W en una línea de 0.4 kV (como porcentaje del envío de electricidad a la red):
W = 0.7 KN x DU x t / T, Dónde
- Kn - coeficiente teniendo en cuenta el desequilibrio de fase o la distribución desigual entre los consumidores;
- U - pérdida de voltaje en la carga (en el punto más distante de la línea, es decir, el máximo calculado);
- T es el tiempo de observación (en horas);
- t es el valor de la dimensión del tiempo, que caracteriza la finalización del cronograma para verificar la transferencia de energía útil al consumidor.
Seleccionando los valores de los parámetros para un alimentador particular de acuerdo con una de las tablas establecidas en Internet (TP-4) y sustituyéndolos en la fórmula, usando la calculadora obtenemos el valor del 11.4 por ciento.
Para los alimentadores de otras marcas, el valor requerido de las pérdidas tecnológicas se puede calcular utilizando las mismas tablas con los datos proporcionados en ellas.
Internet tiene una amplia variedad de métodos de pago en línea que cualquiera puede usar si es necesario.
