Gubitak električne energije. Određivanje gubitaka u transformatoru

23/01/2014

Jedan od najvažnijih problema za energetsku industriju danas je gubitak električne energije tokom transporta kroz mreže. Za potrošače negativno utiču na kvalitet snabdijevanja električnom energijom, a za energetske kompanije - na njihovu ekonomiju. Takođe, gubici energije negativno utiču na funkcionisanje čitavog sistema napajanja. Zovu se stvarni ili izvještajni. Takvi gubici predstavljaju razliku električne energije između one koja je ušla u mrežu i one koja je isporučena potrošačima.

Gubici energije mogu se klasifikovati prema različitim komponentama: prirodi gubitaka, naponskoj klasi, grupi elemenata, proizvodnoj jedinici itd. Pokušat ćemo ih razdvojiti prema fizičkoj prirodi i specifičnostima metoda za određivanje kvantitativne vrijednosti. Ovi parametri se mogu razlikovati:

1. Gubici tehničke prirode. Nastaju tokom prenosa energije kroz elektroenergetske mreže i uzrokovani su fizički procesi koji se javljaju u žicama i opremi.

2. Električna energija koja se troši za osiguranje rada trafostanica i aktivnosti osoblja. Takvu energiju određuju brojila instalirana na pomoćnim transformatorima elektrana.

3. Gubici zbog grešaka u mjerenju instrumentima.

4. Gubici komercijalne prirode. To su krađa energije, razlike u očitanjima brojila i plaćanja potrošača. Izračunavaju se razlikom između prijavljenih gubitaka i iznosa gubitaka električne energije koji smo naveli u prva tri stava. Gubici energije koji nastaju zbog krađe zavise od ljudskog faktora. To - . Ali prve tri komponente nastaju kao rezultat tehnoloških potreba procesa, o njima ćemo sada razgovarati.

Električna energija je proizvod koji ne zahtijeva dodatne resurse za transport na putu od proizvođača do potrošača, već sam troši. Ovaj proces je neizbježan. Zaista, prilikom premeštanja vozila od tačke A do tačke B, trošimo energiju benzina, gasa ili elektromotora i uzimamo to zdravo za gotovo. Nikada ne kažemo da je tokom transporta tereta „gubitak benzina iznosio 10 litara“, obično se koristi izraz „potrošnja benzina iznosila je 10 litara“. Količina električne energije koja se koristi za transport, kao u primjeru s automobilima, nazivamo gubicima. Suština ovog pojma u predstavljanju neukih ljudi je loša organizovani proces transport električne energije, što može biti povezano sa gubicima u transportu krompira ili žitarica. Da biste vidjeli suprotno, razmotrite primjer.

Prilikom kretanja električna energija putuje stotinama kilometara, a takav proces se ne može dogoditi bez određenih troškova. Kako bismo jasnije prikazali sliku, upoređujemo prijenos električna energija sa prenosom toplotne energije, koji su u suštini veoma slični. Toplotna energija takođe gubi deo sebe tokom transporta. Na primjer, kroz izolaciju cijevi, koja ne može biti savršena. Takvi gubici su neizbježni, ne eliminiraju se u potpunosti, već se samo smanjuju poboljšanjem izolacije, zamjenom cijevi boljim. Proces zahtijeva znatne materijalne troškove. Istovremeno, koristan rad u cilju transporta same toplotne energije ne obavljaju takvi gubici. Transport kroz cijevi se odvija zbog energije koju troše crpne stanice. U slučajevima pucanja cijevi i curenja vruća voda izvana, termin "gubici" se može primijeniti u potpunosti. Gubici u prijenosu električne energije su nešto drugačije prirode. Oni se obavezuju koristan rad. Kao u primjeru s vodom, struja ne može "iscuriti" iz žica.

Električna mreža je pretvarač i distributivni sistem. Njegovi dijelovi su međusobno povezani žicama i kablovima. Na stotinama i hiljadama kilometara koji razdvajaju proizvođača energije i potrošača nalaze se sistemi transformacije i grananja, koji su sklopni uređaji i provodnici. Struja koja teče ovim provodnicima je uredno kretanje elektrona. Prilikom kretanja sudaraju se s preprekama kristalne strukture tvari. Da bi savladao ovu barijeru, elektron treba da potroši određenu količinu unutrašnja energija. Potonji se pretvara u toplinsku energiju i nestaje bez traga okruženje. To je "gubitak" električne energije.

Ali navedeni razlog uz koje se javljaju nije jedini. Na dugom putovanju energija se susreće sa velikim brojem sklopnih uređaja u vidu startera, prekidača, prekidača i slično. Sastoje se od energetskih kontakata koji imaju veći otpor od homogenih vodiča - žica ili kablova. Tokom rada dolazi do habanja kontakata, zbog čega se električna provodljivost pogoršava i kao rezultat toga dolazi do gubitka električne energije. U ovom procesu bitni su i kontakti na mjestima gdje postoji žičana veza sa svim vrstama uređaja, uređaja i sistema. Ukupno, sve priključne tačke predstavljaju značajan gubitak energije. Gubici energije mogu se pogoršati neblagovremenom prevencijom i kontrolom dijelova elektroenergetske mreže. Još jedan razlog za curenje struje može se nazvati: bez obzira na to koliko su žice dobro izolirane, određeni dio struje ipak dolazi do zemlje.

Na mjestima zastarjele električne izolacije gubici su prirodno pogoršani. Na njihov broj utiče i to koliko je oprema preopterećena - trafostanice, razvodne tačke, kablovski i nadzemni vodovi. Može se zaključiti da pravovremeno praćenje stanja opreme, neophodna popravka i zamjena, usklađenost sa zahtjevima rada, smanjuju gubitke energije. Povećanje broja gubitaka svjedoči o problemima u mreži koji zahtijevaju tehničko preopremanje, poboljšanje metoda i sredstava rada.

Međunarodni stručnjaci su utvrdili da se gubici energije pri prenosu kroz električne mreže smatraju primjerenim ako njihova stopa nije veća od 4-5%. U slučaju kada dostignu 10%, treba ih smatrati maksimalno dozvoljenim. AT različite zemlje rezultati mogu značajno varirati. Zavisi od principa razvoja energetskog sistema. Odlučujući faktori su orijentacija na velike elektrane i duge dalekovode ili stanice male snage koje se nalaze u centrima opterećenja itd. U zemljama poput Njemačke i Japana stopa gubitaka je 4-5%. U zemljama gde je teritorija duga i energetski sistem koncentrisanih na moćne elektrane, broj gubitaka se približava 10%. Norveška i Kanada su primjeri za to. Proizvodnja energije u svakoj zemlji je jedinstvena. Dakle, primijeniti indikatore bilo koje zemlje na ruski uslovi potpuno besmisleno.

Situacija u Rusiji sugerira da se nivo gubitaka može opravdati samo proračunima za specifična kola i mrežna opterećenja. Stopu gubitka utvrđuje Ministarstvo energetike za svaku mrežnu kompaniju posebno. AT različite regije ovi brojevi su različiti. Prosječna cifra za Rusiju je bila 10%. Važnost problema raste svake godine. U tom smislu, postoji veliki posao na analizi gubitaka i njihovom smanjenju, se razvijaju efikasne metode proračun. Tako je AO-Energo predstavio čitav set obračuna svih komponenti gubitaka u mrežama svih kategorija. Ovaj kompleks je dobio sertifikat o usklađenosti koji su odobrili CDU UES Rusije, Glavgosenergonadzor Rusije i Odeljenje za električne mreže RAO UES Rusije. Određivanje tarifa za električnu energiju zavisi i od normi gubitaka u ovoj oblasti. Tarife regulišu federalne i regionalne energetske komisije. Od organizacija se traži da opravdaju nivo gubitka energije koji se smatra odgovarajućim za njih i uključe ga u tarife. Komisije za energetiku, zauzvrat, analiziraju ova opravdanja i ili ih prihvataju ili ispravljaju. Lider u pogledu minimalnih gubitaka energije u zemlji je Republika Hakasija. Ovdje je cifra 4%.

Predavanje #7

Gubici snage i električne energije u elementima mreže

1. Gubici snage u elementima mreže.

2. Proračun gubitaka električne energije u dalekovodima.

3. Proračun gubitaka snage u dalekovodima sa ravnomjerno raspoređenim opterećenjem.

4. Proračun gubitaka snage u transformatorima.

5. Smanjena i proračunska opterećenja potrošača.

6. Proračun gubitaka električne energije.

7. Mjere za smanjenje gubitaka snage.

Gubici snage u elementima mreže

Za kvantitativnu karakteristiku rada elemenata električne mreže razmatraju se njeni načini rada. Radni režim- ovo je stabilno električno stanje, koje karakteriziraju vrijednosti struja, napona, aktivne, reaktivne i prividne snage.

Osnovna svrha izračunavanja režima je određivanje ovih parametara, kako da se proveri prihvatljivost režima, tako i da se obezbedi efikasnost rada elemenata mreže.

Određivanje vrijednosti struja u elementima mreže i napona u njenim čvorovima počinje izgradnjom slike raspodjele ukupne snage nad elementom, odnosno određivanjem snaga na početku i na kraju svakog elementa. Ovaj obrazac se naziva distribucija protoka.

Pri proračunu snage na početku i na kraju elementa električne mreže uzimaju se u obzir gubici snage u otporima elementa i utjecaj njegove vodljivosti.

Proračun gubitaka električne energije u dalekovodima

Gubici aktivne snage u PTL sekciji (vidi sliku 7.1) nastaju zbog aktivnog otpora žica i kablova, kao i nesavršenosti njihove izolacije. Snaga izgubljena u aktivnim otporima trofaznog dalekovoda i potrošena na njegovo grijanje određuje se formulom:

https://pandia.ru/text/78/372/images/image002_165.gif" width="329 height=29" height="29">

gdje Absorpcija" href="/text/category/absorbtciya/" rel="bookmark">apsorpcija . Gubici se izračunavaju pomoću formule:

gdje U

G– aktivna provodljivost LEP-a.

Prilikom projektovanja nadzemnih dalekovoda, gubitak snage na koronu teži da se svede na nulu odabirom takvog prečnika žice kada je mogućnost korone praktički odsutna.

Gubici reaktivne snage u PTL sekciji nastaju zbog induktivnih otpora žica i kablova. Reaktivna snaga izgubljena u trofaznom dalekovodu izračunava se slično snazi ​​izgubljenoj u aktivnim otporima:

Snaga punjenja dalekovoda generisana kapacitivnim vođenjem izračunava se po formuli:

,

gdje U- linearni napon na početku ili kraju dalekovoda;

B- reaktivna provodljivost LEP-a.

Snaga punjenja smanjuje reaktivno opterećenje mreže i na taj način smanjuje gubitke snage u njoj.

Proračun gubitaka snage u dalekovodima sa ravnomjerno raspoređenim opterećenjem

U redovima lokalne mreže () potrošači iste snage mogu se nalaziti na istoj udaljenosti jedan od drugog (npr.). Takvi dalekovodi se nazivaju vodovi sa ravnomjerno raspoređenim opterećenjem (vidi sliku 7.2).

U ravnomjerno opterećenoj trofaznoj liniji naizmjenične struje dužine L sa ukupnim strujnim opterećenjem I gustina struje po jedinici dužine će biti ja/L. Sa linearnim aktivnim otporom r 0 gubici aktivne snage će biti:

https://pandia.ru/text/78/372/images/image011_59.gif" width="279" height="108 src=">

Ako bi se opterećenje koncentrisalo na kraju, tada bi se gubitak snage definirao kao:

.

Upoređujući date izraze, vidimo da su gubici snage u vodovu sa ravnomjerno raspoređenim opterećenjem 3 puta manji.

Proračun gubitaka snage u transformatorima

Gubici aktivne i reaktivne snage u transformatorima i autotransformatorima dijele se na gubitke u čeliku i gubitke u bakru (gubici opterećenja). Gubici u čeliku su gubici u provodljivosti transformatora. Zavise od primijenjenog napona. Gubici opterećenja su gubici u otporu transformatora. Zavise od struje opterećenja.

Gubici aktivne snage u čeliku transformatora su gubici zbog preokretanja magnetizacije i vrtložnih struja. Određuje se gubicima transformatora u praznom hodu, koji su dati u podacima iz pasoša.

Gubici jalove snage u čeliku određeni su strujom praznog hoda transformatora, čija je procentualna vrijednost navedena u podacima iz pasoša:

Gubici snage u namotajima transformatora mogu se odrediti na dva načina:

po parametrima ekvivalentnog kola;

prema podacima iz pasoša transformatora.

Gubici snage prema parametrima ekvivalentnog kola određuju se istim formulama kao i za dalekovod:

,

gdje S– snaga opterećenja;

U– linijski napon na sekundarnoj strani transformatora.

Za transformator sa tri namotaja ili autotransformator, gubici bakra su definisani kao zbir gubitaka snage svakog od namotaja.

Dobit ćemo izraze za određivanje gubitaka snage prema podacima pasoša transformatora s dva namotaja.

Gubici kratkog spoja navedeni u podacima na natpisnoj pločici određuju se pri nazivnoj struji transformatora

(7.1)

Za bilo koje drugo opterećenje, gubici u bakru transformatora su

(7.2)

Dijelimo izraz (7.1) sa (7.2), dobijamo

Gdje možemo pronaći https://pandia.ru/text/78/372/images/image021_30.gif" width="149" height="52">

Ako u izrazu za proračun zamijenimo izraz za određivanje reaktancije transformatora, dobićemo:

Dakle, ukupni gubitak snage u transformatoru s dva namotaja jednak je:

Ako na trafostanici sa ukupnim opterećenjem S radi paralelno n identični transformatori, zatim njihovi ekvivalentni otpori n puta manje, a provodljivost u n puta više. onda,

Za n identični transformatori s tri namotaja (autotransformatori) koji rade paralelno, gubici snage izračunavaju se po formulama:

gdje S u, S sa, S n - snaga koja prolazi kroz namotaje višeg, srednjeg i nižeg napona transformatora.

Smanjena i proračunata opterećenja potrošača

Izračunato ekvivalentno kolo za dio mreže je prilično složena konfiguracija, s obzirom na kompletna šema zamjena dalekovoda i transformatora. Da bi se pojednostavile projektne šeme mreža sa nazivnim naponom do uključujući 220 kV, uvodi se koncept „smanjenih“, „projektantskih“ opterećenja.

Opterećenje potrošačke trafostanice svedeno na stranu višeg napona je zbir specificiranih snaga opterećenja na sabirnicama niskog i srednjeg napona i gubitaka snage u otporima i provodljivosti transformatora. Opterećenje ES smanjeno na stranu višeg napona je zbir kapaciteta generatora minus opterećenje lokalnog područja i gubitaka snage u otporima i provodljivosti transformatora.

Projektno opterećenje trafostanice ili elektrane definira se kao algebarski zbir smanjenog opterećenja i polovine snage punjenja dalekovoda priključenog na sabirnice višeg napona trafostanice ili napajanja.

Snage punjenja određuju se prije proračuna načina rada nominalnim, a ne realnim naponom, što unosi sasvim prihvatljivu grešku u proračun.

Na sl. 7.3:

Proračun gubitaka električne energije

Prilikom prijenosa električne energije dio se troši na grijanje, stvaranje elektromagnetnih polja i druge efekte. Ovaj trošak se zove gubitak. U elektroprivredi pojam „gubici“ ima specifično značenje. Ako su u drugim industrijama gubici povezani s neispravnim proizvodima, onda je gubitak električne energije tehnološki trošak za njen prijenos.

Količina gubitaka električne energije zavisi od prirode promjene opterećenja u posmatranom periodu. Na primjer, u dalekovodu koji radi sa konstantnim opterećenjem, gubici snage tokom vremena t izračunavaju se na sljedeći način:

gdje https://pandia.ru/text/78/372/images/image035_17.gif" align="left" width="289" height="222 src=">Pretpostavimo da se opterećenje potrošača u godini promijenilo prema sljedeći raspored(vidi sliku 7.4). onda,

Integral je zapravo površina ograničena grafikom promjene kvadrata struje. Dakle, gubitak aktivne električne energije je proporcionalan površini kvadratne godišnje krivulje opterećenja.

Budući da se napon na sabirnicama prijemnika malo mijenja, njegova vrijednost se može smatrati nepromijenjenom. Zamjena integrala zbirom površina pravokutnika sa korakom Δ ti, dobijamo:

Gubici električne energije u transformatorima za dati raspored opterećenja pri korištenju njegovih pasoških podataka izračunavaju se po formulama:

za dva namotaja

za transformatore sa tri namotaja (autotransformatori)

https://pandia.ru/text/78/372/images/image041_16.gif" width="412" height="52">,

gdje https://pandia.ru/text/78/372/images/image043_12.gif" width="148" height="48">

Za tipične krive opterećenja, vrijednost τm određena poznatom vrednošću Tm:

(7.3)

U skladu s ovom metodom, gubici snage u elementima mreže izračunavaju se po formulama:

u dalekovodima

u transformatorima sa dva namotaja

https://pandia.ru/text/78/372/images/image047_11.gif" width="604" height="52">

Vrijednost τm in se izračunava po formuli (7.3) prema vrijednosti Tm in, čija je vrijednost određena kao ponderirani prosjek:

Količina τm za dalekovod koji napaja više potrošača.

Mjere za smanjenje gubitaka energije

Gubici struje i električne energije dostižu značajne vrijednosti i jedan su od glavnih faktora koji utiču na efikasnost mreža. Njihova vrijednost je regulisana uredbama Nacionalnog komiteta za regulaciju električne energije (NERC) u mrežama napona do 35 kV i u mrežama napona 35 kV i više.

Najveći dio gubitaka električne energije (60 - 70%) javlja se u mrežama napona 6 - 10 kV. Stoga se na mreže ovih napona i na električne prijemnike primjenjuju sljedeće mjere:

Upotreba višeg naponskog nivoa (10 kV umjesto 6 kV);

· Povećanje naponskog nivoa u mreži korišćenjem uređaja za regulaciju napona;

regulacija tokova aktivne i reaktivne snage u zasebnim karikama mreže;

· upotreba racionalnih strujnih kola za potrošače, koja omogućavaju ekonomičnije opterećenje dalekovoda i transformatora;

Racionalizacija energetskih objekata preduzeća - unapređenje cosφ, pravi izbor snaga i opterećenje elektromotora.

Transformator je uređaj koji je dizajniran za pretvaranje električne energije mreže. Ova instalacija ima dva ili više namotaja. U toku svog rada transformatori mogu da pretvaraju frekvenciju i napon struje, kao i broj faza mreže.

Tokom obavljanja navedenih funkcija uočavaju se gubici snage u transformatoru. Oni utječu na početnu količinu električne energije koju uređaj proizvodi na izlazu. Koliki su gubici i efikasnost transformatora, biće reči dalje.

Uređaj

Transformator je statički uređaj. Radi na struju. U dizajnu nema pokretnih dijelova. Stoga je isključeno povećanje troškova električne energije zbog mehaničkih razloga.

Tokom rada elektroenergetske opreme troškovi električne energije se povećavaju u neradno vrijeme. To je zbog rasta aktivnih gubitaka bez opterećenja u čeliku. U ovom slučaju se opaža smanjenje nazivnog opterećenja s povećanjem energije reaktivnog tipa. Gubici energije koji se određuju u transformatoru odnose se na aktivnu snagu. Pojavljuju se u magnetnom pogonu, na namotima i drugim komponentama jedinice.

Koncept gubitaka

Tokom rada instalacije, dio snage se dovodi u primarni krug. Raspršuje se u sistemu. Stoga se ulazna snaga opterećenja određuje na nižem nivou. Razlika je u ukupnoj redukciji snage u transformatoru.

Postoje dvije vrste razloga zbog kojih dolazi do povećanja potrošnje energije opreme. Oni su pod uticajem razni faktori. Podijeljeni su na sljedeće vrste:

1. Magnetic.
2. Električni.

Treba ih razumjeti kako bi se mogli smanjiti električni gubici u energetskom transformatoru.

Magnetski gubici

U prvom slučaju, gubici u čeliku magnetskog pogona sastoje se od vrtložnih struja i histereze. Oni su direktno proporcionalni masi jezgra i njegovoj magnetskoj indukciji. Samo željezo, od kojeg je napravljen magnetni pogon, utječe na ovu karakteristiku. Stoga je jezgro izrađeno od elektro čelika. Ploče su tanke. Između njih nalazi se sloj izolacije.

Također, frekvencija struje utiče na smanjenje snage transformatorskog uređaja. Sa njegovim povećanjem, povećavaju se i magnetni gubici. Na ovaj indikator ne utiču promjene u opterećenju uređaja.

Električni gubici

Smanjenje snage može se odrediti u namotajima kada se zagriju strujom. U mrežama takvi troškovi čine 4-7%. ukupno potrošena energija. One zavise od nekoliko faktora. To uključuje:

Konfiguracija internih mreža, njihova dužina i veličina sekcije.

Način rada.

Ponderirani prosječni faktor snage sistema.

Lokacija kompenzacijskih uređaja.

Gubici snage u transformatorima su promjenjiva vrijednost. Na njega utiče kvadrat struje u krugovima.

Metoda obračuna

Gubici u transformatorima mogu se izračunati prema određenoj metodi. Da biste to učinili, morat ćete dobiti niz početnih karakteristika transformatora. Tehnika predstavljena u nastavku primjenjuje se na varijante s dva namotaja. Za mjerenja morate pribaviti sljedeće podatke:

• Nazivna nazivna snaga sistema (NM).
• Gubici utvrđeni u praznom hodu (XX) i nazivnom opterećenju.
• Gubitak kratkog spoja (PKZ).
• Količina potrošene energije za određeno vrijeme (PE).
• Ukupan broj odrađenih sati mjesečno (kvart) (OCH).
• Broj sati rada na nominalnom nivou opterećenja (LF).

Nakon što dobijete ove podatke, izmjerite faktor snage (ugao cos φ). Ako u sistemu nema mjerača jalove snage, u obzir se uzima njegova kompenzacija tg φ. Da biste to učinili, mjeri se tangenta dielektričnog gubitka. Ova vrijednost se pretvara u faktor snage.

Formula za izračun

Faktor opterećenja u predstavljenoj metodologiji će biti određen sljedećom formulom:

K \u003d Ea / NM * OCH * cos φ, gdje je Ea količina aktivne električne energije.

Koji gubici nastaju u transformatoru tokom perioda opterećenja mogu se izračunati prema utvrđenoj metodologiji. Za to se primjenjuje formula:

P \u003d XX * OCH * PKZ * K² * LF.

Proračun za tronamotajne transformatore

Gore prikazana metodologija se koristi za procjenu performansi transformatora s dva namotaja. Za opremu sa tri kola potrebno je uzeti u obzir niz podataka. Naznačava ih proizvođač u pasošu.

Proračun uključuje nazivnu snagu svakog kola, kao i njihove gubitke u kratkom spoju. U ovom slučaju, proračun će se izvršiti prema sljedećoj formuli:

E \u003d ESN + ENN, gdje je E stvarna količina električne energije koja je prošla kroz sve krugove; ESS - električna snaga srednjenaponskog kola; ENN - struja niskog napona.

Primjer izračuna

Da biste lakše razumjeli predstavljenu metodologiju, trebali biste razmotriti proračun za konkretan primjer. Na primjer, potrebno je utvrditi povećanje potrošnje energije u energetskom transformatoru od 630 kVA. Početne podatke je lakše prikazati u obliku tabele.

Oznaka	Dešifrovanje	Značenje
HH	Nazivni napon, kV	6
Ea	Aktivna potrošena električna energija mjesečno, kWh	37106
NM	Nazivna snaga, kVA	630
PKZ	Gubici kratkog spoja transformatora, kW	7,6
XX	Gubici bez opterećenja, kW	1,31
OC	Broj sati rada pod opterećenjem, h	720
cos phi	Faktor snage	0,9

Na osnovu dobijenih podataka može se napraviti proračun. Rezultat mjerenja će biti sljedeći:

P = 0,38 kWh

% gubitka je 0,001. Njihov ukupan broj je 0,492%.

Mjerenje efikasnosti

Prilikom izračunavanja gubitaka određuje se i indikator korisna akcija. Prikazuje omjer snage aktivnog tipa na ulazu i izlazu. Ovaj indikator se izračunava za zatvoreni sistem koristeći sljedeću formulu:

Učinkovitost = M1 / ​​M2, gdje su M1 i M2 aktivna snaga transformatora, određena mjerenjem na ulaznom i izlaznom kolu.

Izlazni broj se izračunava množenjem nazivne snage instalacije sa faktorom snage (kosinus ugla j na kvadrat). Uzima se u obzir u gornjoj formuli.

U transformatorima od 630 kVA, 1000 kVA i drugim moćnim uređajima, indikator može biti 0,98 ili čak 0,99. To pokazuje koliko je jedinica efikasna. Što je veća efikasnost, ekonomičnije se troši električna energija. U ovom slučaju trošak električne energije tokom rada opreme bit će minimalan.

Uzimajući u obzir metodologiju za proračun gubitaka snage transformatora, kratkog spoja i praznog hoda, moguće je odrediti efikasnost opreme, kao i njenu efikasnost. Metoda proračuna uključuje korištenje posebnog kalkulatora ili izradu proračuna u posebnom kompjuterskom programu.

Proces prijenosa električne energije dugo nas nije iznenadio. Struja je toliko ušla u naše živote da je gotovo nemoguće za većinu nas zamisliti situaciju kada je nema. Tokom proteklih decenija položeni su milioni kilometara žica. Trošak njihovog puštanja u rad i rad iznosi trilijune rubalja. Ali zašto graditi proširene dalekovode kada možete instalirati generator za svakog potrošača? Postoji li veza između dužine dalekovoda i kvaliteta prenesene električne energije? Pokušaću da odgovorim na ova i druga pitanja.

Žice i generatori

Zagovornici distribuirane proizvodnje vjeruju da je budućnost energije u korištenju malih proizvodnih uređaja od strane svakog potrošača. Mogli biste pomisliti da dalekovodni oslonci tako poznati, žive svoje posljednje dane. Pokušaću da se zauzmem za "stare žene" dalekovoda i razmotrim prednosti koje energetski sistem dobija prilikom izgradnje dugih dalekovoda.

Prvo, transport električne energije se direktno nadmeće sa transportom goriva željeznica, naftovoda i gasovoda. Uz njihovu udaljenost ili odsustvo, izgradnja dalekovoda je jedina optimalno rešenje za napajanje.

Drugo, u elektrotehnici je dato veliku pažnju rezerva napajanja. Prema pravilima za projektovanje elektroenergetskih sistema, rezerva mora osigurati rad elektroenergetskog sistema u slučaju gubitka nekog od njegovih elemenata. Sada se ovaj princip zove "N-1". Za dva izolovana sistema ukupna rezerva će biti veća nego za povezane sisteme, a manja rezerva je manje novca utrošenog na skupu električnu opremu.

Treće, uštede se postižu boljim upravljanjem energetskim resursima. Nuklearne elektrane, hidroelektrane (osim male proizvodnje), iz očiglednih razloga, često se nalaze na udaljenosti od glavni gradovi i naselja. Bez dalekovoda, "mirni atom" i hidroelektrana ne bi se koristili za predviđenu svrhu. Opsežan sistem napajanja vam takođe omogućava da optimizujete opterećenje drugih tipova elektrana. Ključ za optimizaciju je upravljanje redom preuzimanja. Prvo se pune elektrane sa jeftinijom proizvodnjom svakog kWh, zatim elektrane sa skupljim. Ne zaboravite na vremenske zone! Kada potrošnja energije dostigne vrhunac u Moskvi, ova brojka nije visoka u Jakutsku. Snabdijevanjem jeftine električne energije različitim vremenskim zonama, stabiliziramo opterećenje generatora i minimiziramo troškove proizvodnje električne energije.

Ne zaboravite na krajnjeg potrošača – što više mogućnosti imamo da mu isporučimo električnu energiju iz različitih izvora, to je više manje šanse da će jednog dana njegovo napajanje biti prekinuto.

Nedostaci izgradnje opsežne električne mreže uključuju: složenu dispečersku kontrolu, težak zadatak automatskog upravljanja i rada relejna zaštita, pojava potrebe za dodatnom kontrolom i regulacijom frekvencije prenošene snage.

Međutim, ovi nedostaci se ne mogu nadoknaditi pozitivan efekat od izgradnje ekstenzivnog energetskog sistema. Razvoj savremeni sistemi Hitna kontrola i kompjuterske tehnologije postepeno pojednostavljuju proces dispečerske kontrole i povećavaju pouzdanost elektroenergetskih mreža.

Konstantno ili varijabilno?

Postoje dva osnovna pristupa prijenosu električne energije - korištenje naizmjenične ili jednosmjerne struje. Ne ulazeći u detalje, napominjemo da je za kratke udaljenosti mnogo efikasnije koristiti naizmjeničnu struju. Ali pri prijenosu električne energije na udaljenosti većoj od 300 km, praktičnost korištenja naizmjenične struje više nije tako očigledna.

Ovo je prvenstveno zbog valnih karakteristika prenošenog elektromagnetnog talasa. Za frekvenciju od 50 Hz, talasna dužina je približno 6000 km. Ispostavilo se da, ovisno o dužini dalekovoda, postoje fizička ograničenja prenošene snage. Maksimalna snaga se može prenijeti na dužinama dalekovoda reda veličine 3000 km, što je polovina dužine emitiranog vala. Inače, ista količina energije se prenosi preko dalekovoda 10 puta manje dužine. Kod drugih veličina linija, količina snage može doseći samo polovinu ove vrijednosti.

Godine 1968. u SSSR-u je izveden jedinstven i do sada jedini eksperiment na svijetu za prijenos snage na udaljenosti od 2858 km. Sastavljena je shema umjetnog prijenosa, uključujući dionice Volgograd-Moskva-Kujbišev (sada Samara)-Čeljabinsk-Sverdlovsk (sada Jekaterinburg) na naponu od 500 kV. Eksperimentalno su potvrđena teorijske studije dugih linija.

Od rekordera po dužini može se izdvojiti dalekovod položen u Kini 2200 km od istočne provincije Hami do grada Zhengzhoua (glavnog grada provincije Henan). Treba napomenuti da je njegovo potpuno puštanje u rad predviđeno za 2014. godinu.

Također, ne zaboravite na napon vodova. Još iz škole poznajemo Joule-Lenzov zakon P=I? R, koji postulira da gubitak električne energije zavisi od vrijednosti električne struje u žici i od materijala od kojeg je napravljena. Snaga koja se prenosi kroz dalekovode je proizvod struje i napona. Što je napon veći, to je niža struja u žici i samim tim niži nivo gubitaka električne energije tokom prenosa. Otuda i posljedica: ako želimo prenositi električnu energiju na velike udaljenosti, potrebno je odabrati najveći mogući napon.

Prilikom korištenja naizmjenične struje u proširenim dalekovodima javlja se niz tehnoloških problema. glavni problem povezane sa reaktivnim parametrima dalekovoda. Kapacitivni i induktivni otpor žica imaju značajan utjecaj na gubitke napona i snage tijekom prijenosa, postaje potrebno održavati nivo napona na odgovarajućem nivou i kompenzirati reaktivnu komponentu, što značajno povećava troškove polaganja kilometra žice. Visok napon prisiljava upotrebu više vijenaca izolacije, a također nameće ograničenje poprečnog presjeka žice. Sve zajedno povećava ukupnu težinu cijele konstrukcije i povlači potrebu za korištenjem stabilnijih i složenijih tornjeva za prijenos energije.

Ovi problemi se mogu izbjeći korištenjem DC vodova. Žice koje se koriste u DC linijama su jeftinije i duže traju u radu zbog odsustva djelomičnih pražnjenja u izolaciji. Parametri reaktivnog prenosa nemaju značajan uticaj na gubitke. Najefikasnije je prenositi snagu od generatora kroz vodove jednosmerne struje, jer je moguće odabrati optimalnu brzinu rotacije rotora generatora, čime se povećava efikasnost njegove upotrebe. Nedostaci korištenja DC vodova su visoka cijena ispravljači, pretvarači i razni filteri za kompenzaciju neizbježnih viših harmonika pri pretvaranju AC u DC.

Ali što je dužina dalekovoda veća, to je efikasnije korištenje DC vodova. Postoji određena kritična dužina dalekovoda, što nam omogućava da procijenimo izvodljivost korištenja jednosmjerne struje, pod uslovom da su sve ostale jednake. Prema američkim istraživačima, za kablovske vodove učinak je primjetan na dužinama većim od 80 km, ali se ta vrijednost stalno smanjuje razvojem tehnologija i smanjenjem cijene potrebnih komponenti.

Najduži vod jednosmjerne struje na svijetu ponovo se nalazi u Kini. Ona povezuje branu Xiangjiaba sa Šangajem. Njegova dužina je skoro 2000 km na naponu od 800 kV. Dosta DC linija se nalazi u Evropi. U Rusiji se posebno izdvaja Vyborg DC link koji povezuje Rusiju i Finsku, i Volgograd-Donbass visokonaponski DC vod dužine od skoro 500 km i napona od 400 kV.

hladne žice

U osnovi novi pristup prijenosu električne energije otvara fenomen supravodljivosti. Podsjetimo da gubitak električne energije u žici ovisi, osim napona, i od materijala žice. Superprovodljivi materijali imaju gotovo nulti otpor, što teoretski omogućava prijenos električne energije bez gubitaka na velike udaljenosti. Nedostatak korištenja ove tehnologije je potreba za stalnim hlađenjem linije, što ponekad dovodi do činjenice da trošak rashladnog sistema značajno premašuje gubitak električne energije pri korištenju konvencionalnog nesupervodljivog materijala. Tipičan dizajn takvog dalekovoda sastoji se od nekoliko krugova: žice, koja je zatvorena u kućište s tekućim helijumom, okružujući ih kućištem od tečni azot i manje egzotične toplinske izolacije spolja. Dizajn takvih linija provodi se svakodnevno, ali ne dolazi uvijek do praktične implementacije. Najuspješnijim projektom se može smatrati linija koju je izgradio American Superconductor u New Yorku, a najambiciozniji je dalekovod u Koreji, dužine oko 3000 km.

Zbogom žice!

Ideje da se žice uopće ne koriste za prijenos električne energije nastale su davno. Zar oni ne mogu inspirisati eksperimente koje je sprovodio Nikola Tesla krajem 19. i početkom 20. veka? Prema kazivanju njegovih savremenika, Tesla je 1899. godine u Kolorado Springsu uspeo da upali dve stotine sijalica bez upotrebe žica. Nažalost, gotovo da i nema zapisa o njegovom radu, i da ponovim slični uspjesi mogao samo sto godina kasnije. Tehnologija WiTricity, koju je razvio profesor MIT Marin Šoljačić, omogućava prijenos električne energije bez korištenja žica. Ideja je da se sinhronizuju generator i prijemnik. Kada se postigne rezonancija, emiter u prijemniku pretvara pobuđeno naizmjenično magnetsko polje u električnu struju. 2007. godine uspješno je izveden eksperiment takvog prijenosa električne energije na udaljenosti od nekoliko metara.

Nažalost, sadašnji nivo tehnološkog razvoja ne dozvoljava efikasno korišćenje supravodljivih materijala i tehnologije bežičnog prenosa električne energije. Dalekovodi u svom uobičajenom obliku još dugo će krasiti polja i periferije gradova, ali čak i pravilnu upotrebu omogućava da se donese značajna korist za razvoj cjelokupnog svjetskog energetskog sektora.

Gubitak ljudske energije i njeno nakupljanje je stalan proces. A vi, dragi čitaoče, morate znati kako održati ravnotežu svoje unutrašnje energije i pravilno je raspolagati. Zašto nam je potrebna energija, napisao sam u članku

Možemo stalno povećavati svoju energiju Različiti putevi. I postoji dosta metoda. Ali, ako napunite posudu vodom u kojoj ima rupa, onda se ova posuda nikada neće napuniti, jer. iz ovih rupa će stalno curiti voda.

Tako je i sa našom energijom. Dok ne shvatimo i ne znamo odakle dolazi curenje, nećemo moći povećati nivo energije.
U procesu promatranja i realizacije primjene svojih snaga ili njihovog rasipanja, naučite uhvatiti curenje energije i zaustaviti ih.

I tako, kako dolazi do gubitka ljudske energije:

• Zavist, ljubomora, zloba, iritacija, mržnja i ljutnja,
• Zamjena individualne svijesti javnom
• Strahovi od izbjegavanja onoga što ne želite
• Gledanje negativnih informacija
• Osjećaj krivice i žaljenja zbog učinjenog
• Brige i brige oko novca
• Pokušaj da budeš prihvaćen u društvu ili pretjerana želja za udovoljavanjem
• Laži i pokušaji da se te laži sakriju
• Droga, alkohol
• Bolesti
• Stalno proživljavanje prošlih događaja

1. Najveći žder vaše energije ste vi sami.
To su prepirke sa samim sobom šta je moguće, a šta ne, stalne sumnje, vaša reakcija na ono što će drugi reći i još mnogo toga...

Prestanite da se terorišete! Samo radite ono što mislite da je ispravno i važno za vas. Glasovi u vama će se postepeno stišati, a smirit će se i kritičari izvana. Više nećete zavisiti od njih. Na kraju krajeva, život je na vama.

Uspjeh u vašem životu je vaš rezultat koji dobijete, a vaše greške su također vaš rezultat. Nikada nećete postići nikakav rezultat ako ne pokušate. I na kraju svog života krivit ćete sve savjetnike, sve dobronamjernike, osim sebe, ako ne naučite sami birati svoje odluke. Od sada sami birate svoj put.

Napišite ustav za svoju nezavisnost i držite ga se. Radite nestandardne radnje, čak i ako nekome izgledaju ludo, ali dozvolite sebi da budete ono što zaista jeste i bez osvrtanja, a da pritom zadržite svoj integritet.

Zaista mi se sviđa ovaj izraz:
Pleši kao da te niko ne vidi, Pevaj kao da te niko ne čuje, Voli kao da te niko nikada nije povredio, Živi kao raj na zemlji!

2. Ugasite "žarišta pažnje".
Ako osoba ne zna kako da kontroliše svoju pažnju, to dovodi do gubitka energije. Šta su žarišta?
To je sve što vam ne dozvoljava da se opustite ili koncentrišete.

šta bi to moglo biti? Na primjer, parkirali su auto na mjestu gdje možete biti kažnjeni. Stalno ćete razmišljati o tome i nećete moći da se koncentrišete na nešto veoma važno. Ili, odlazeći na odmor - zatvorite opće slavine s vodom.

Delegirajte kontrolu nad bilo kakvim radnjama nekome ko to može i nećete morati stalno nečega pamtiti i držati u glavi. Razvijte u sebi naviku da stvari organizujete sa minimumom „fokusa pažnje“ i moći ćete da uradite mnogo više stvari zahvaljujući preraspodeli energije.

Ili, na primjer, ako posvećujete previše pažnje nečemu ili nekome što vas ljuti, nervira. Na primjer, raspravljati o nekome, meljeti sve to iznova i iznova dolazi do jakog gubitka energije, jer. Usmjerite pažnju na to i naljutite se. Prosipate svoju emocionalnu energiju. Umjesto toga, mogli bi se usmjeriti na rješavanje svojih važnijih zadataka.

Konfucije je o tome rekao:
Nije strašno da ste prevareni, opljačkani ili oklevetani, već da o tome stalno razmišljate i pamtite.

Energija je tamo gde je naša pažnja.
Loše smo u upravljanju našom pažnjom. Mozak neprestano prima tone korisnih ili beskorisnih informacija, a stalno nas nešto ometa. Naša pažnja luta bez napora. I veoma je teško koncentrirati se.

3.Komunikacija sa negativni ljudi
Promijenite svoje okruženje. Potražite pozitivne i uspješni ljudi, one koji vas podržavaju i komuniciraju s njima. Ograničite komunikaciju sa negativnim ljudima, prestanite da pričate o „sve je loše“ i „ništa neće uspeti“. Ovo je veliki odliv energije. Pokušajte razmišljati pozitivno. U svakoj situaciji uvijek postoji nešto dobro, samo to treba pronaći.

S kim komunicirate je odraz onoga ko ste zaista.
Naučiti vjerovati u ono što mislite da je ispravno i ne sumnjati u svoj put je prvi korak ka oslobađanju vašeg unutrašnjeg uragana energije.

4. Perfekcionizam
Ovo je precijenjena mjera za sebe i druge. Ne gubite previše vremena na besmislene detalje.
Perfekcionizam uključuje:
-previše visoke standarde(dovodi do snažnog pada zadovoljstva rezultatima njihovih aktivnosti);
-koncentracija na greške i petljanje, što otežava dalji napredak;
-sumnje u kvalitet obavljanja djelatnosti;
- podložnost visokim očekivanjima;
- podložnost kritici;
-neravnoteža u vrednovanju sebe i drugih.

Perfekcionizam ometa postizanje rezultata. Zbog želje da sve uradite sami najbolji način, mnogi talentovani i pametni ljudi pokušavajući sve raditi savršeno i ne postići ništa u životu.

Zbog perfekcionizma dolazi do snažnog gubitka ljudske energije. Ne možemo sebi priuštiti usporavanje zbog navike da sve dovedemo do savršenstva, jer je savršenstvo subjektivna stvar i trošiti puno vremena na to u svakom slučaju nije razumno.

5. Ljutnja
Prestanite davati svoju pažnju, novac, vrijeme svima desno i lijevo. Ne dozvolite da vam sjedimo za vratom, pravdajući to sažaljenjem i moralnim vrijednostima koje su vam nametnute.
Ljutnja se ne mora isprazniti.

Ljutnja je jasan pokazatelj kada vam vaša podsvest signalizira da ne radite ono što želite. I na ovaj signal možete donijeti odluku: dati energiju ovog bijesa da nastavite ne raditi ništa, ili donijeti odluku i početi raditi. Ponekad morate biti ljuti na sebe. Ovo je izvor za povećanje energije, ali za akciju. Samo nemojte koristiti ljutnju da optužujete sebe i druge za sve smrtne grijehe i svoje neuspjehe.

6. Ogorčenost i nezadovoljstvo.
Jednom su me učili jednom važna tehnika. Istina, tada nisam ni slutio da je to jedna od tehnika za sprečavanje curenja energije. Ne gomilajte ljutnje, čak i ako vam se čini da su sitne ili nebitne, uvijek ih izražavajte i diskutirajte. Položite karte na sto. At različiti ljudi emocionalna percepcija može biti drugačije. A ono što se jednoj osobi čini glupošću, drugoj može izgledati
veoma važno. Ili obrnuto.

Od tada sam to uzeo kao pravilo komunikacije s ljudima. Zahvaljujući ovom pravilu, osjećaji poput kamena na srcu ili crva koji proždire iz nutrije danas su mi gotovo nepoznati. Ali ovo su kolosalni rasipnici energije.

Očistite odnose. Ako već dugo želite nešto da kažete nekome, raspravite o tome. Poboljšava odnos, olakšava komunikaciju i uklanja gomilu cigli sa vašeg srca. A takođe, postoje izlazi iz situacije do zajedničkog razumijevanja i rješavanja problema.

7. Naučite da oprostite i tražite oprost.
Tako ćete blokirati najmoćniji kanal za curenje vaše energije.
Osjetit ćete takvo olakšanje, kao da vam je s ramena pala teška torba!

I tako, naveo sam primjere glavnih curenja energije.

Da rezimiramo, kako možete spriječiti gubitak ljudske energije:

Prije pumpanja energije, naučite kako efikasno upravljati onim što imate. Uklonite smetnje, curenje čepa, očistite začepljenja. Počnite savladavati upravljanje energijom sa prevencijom vašeg, da tako kažemo, “energetskog intenziteta”. Veliki posao, ali nagrađujući. Čak i mali uspjesi na tom putu će vam se odmah stostruko vratiti.

P.S. Možda znate kako još dolazi do gubitka ljudske energije, bit će mi drago za vaše komentare i dodatke. I ne zaboravite kliknuti na dugmad društvenih mreža. Mreže ako smatrate da je ovaj članak koristan za vaše prijatelje.