Calcul des pertes d'électricité dans les réseaux électriques

Pour comprendre ce qui constitue une perte d'électricité dans les réseaux électriques, vous devez comprendre le système d'alimentation lui-même. Il se compose d'un certain nombre d'éléments structurels dont chacun, sous certaines conditions, contribue à des coûts non productifs. De plus, ils peuvent être associés à la nécessité de répondre à leurs propres besoins en équipements auxiliaires des postes. Il s'ensuit qu'il est pratiquement impossible de se passer de pertes dans les circuits électriques.

Types et structure

Les pertes dans les réseaux électriques du point de vue des économies d'énergie sont la différence entre l'électricité fournie par le fournisseur et l'énergie que le consommateur reçoit réellement. Afin de normaliser et de calculer leur valeur réelle, la classification suivante a été adoptée :

• pertes de nature technologique;
• frais d'exploitation (commerciaux);
• frais généraux réels.

Les pertes techniques sont dues aux particularités de la pose des lignes d'alimentation, ainsi qu'à la dissipation d'énergie au niveau des contacts. Cela inclut également la sélection d'une partie de l'énergie électrique fournie pour les besoins des équipements auxiliaires. La composante technologique comprend les coûts dans les circuits de charge et la composante climatique.

Le deuxième facteur - commercial - est généralement associé à des raisons irrécupérables telles que l'erreur des instruments qui mesurent les paramètres contrôlés. Il prend également en compte un certain nombre de nuances liées à des relevés de consommation erronés et au vol d'énergie.

Les études réalisées prouvent de manière convaincante que le niveau maximum des coûts incombe au transport d'énergie par des lignes de transport à haute tension (jusqu'à 64 pour cent).

La plupart d'entre eux sont des dépenses d'ionisation de l'air dues à un écoulement coronaire (17%). Les pertes réelles sont appelées pertes, qui ont été déterminées au tout début - la différence entre le produit libéré et son volume consommé. Avec leur calcul simplifié, parfois les deux composants décrits s'additionnent simplement. Cependant, en pratique, la technique de calcul de cet indicateur s'avère quelque peu différente. Pour le déterminer, une méthodologie éprouvée de calcul des pertes dans les fils est utilisée, en tenant compte de tous les autres composants.

Leur valeur réelle selon une formule spéciale est égale au flux d'énergie dans le réseau moins les composants suivants :

• le volume reçu par un consommateur privé ;
• les flux vers d'autres branches du système électrique ;
• propres besoins technologiques.

Ensuite, le résultat est divisé par la quantité d'électricité entrant dans le réseau moins la consommation dans les charges où il n'y a pas de pertes, moins les flux et les besoins auxiliaires. Au stade final de l'opération de règlement, le chiffre final est multiplié par 100 %. Si vous souhaitez obtenir le résultat en valeurs absolues, l'utilisation de cette méthode se limite au calcul d'un seul numérateur.

Détermination de la charge sans frais généraux

Dans la formule considérée précédemment, le concept de charge sans perte est introduit, qui est déterminé au moyen de dispositifs de mesure commerciaux installés dans les sous-stations.Toute entreprise ou organisation gouvernementale paie de manière indépendante les pertes du réseau électrique, enregistrées par un compteur séparé au point de connexion. Les « flux » font également référence à la catégorie de consommation d'énergie sans pertes (il est plus pratique de calculer de cette façon). Ils signifient cette partie qui est redirigée d'un système électrique à un autre. Pour tenir compte de ces volumes, des instruments de mesure distincts sont également utilisés.

Besoins propres

Les propres besoins sont généralement classés comme des pertes réelles. Dans cet indicateur, il est d'usage de fixer les coûts de maintien de la santé des objets suivants:

• sous-stations avec des transformateurs installés;
• bâtiments administratifs, bâtiments annexes, etc.

Chacun des articles est inclus dans le montant total dans la proportion normalisée pour ce type de consommateur.

La contribution la plus importante est apportée par les postes régionaux, puisqu'ils abritent les principaux équipements de service. Il assure le fonctionnement normal des nœuds chargés de la transformation de l'électricité, ainsi que sa livraison au consommateur.

Pour fixer la valeur de ces coûts, les postes installent leurs propres appareils de mesure.

Une liste de consommateurs appartenant traditionnellement à la catégorie en question :

• des systèmes de ventilation qui garantissent le refroidissement complet d'un ensemble d'équipements de transformation ;
• systèmes de chauffage et de ventilation pour les salles technologiques, ainsi que les réseaux d'éclairage qui y sont installés;
• dispositifs d'éclairage situés dans les secteurs et territoires adjacents aux postes;
• équipement de locaux pour le chargement de batteries;
  
• systèmes de chauffage pour installations extérieures (pour la commande d'interrupteurs d'air, en particulier);
• compresseurs et accessoires.

Le même type d'équipement comprend les appareils et outils utilisés pour les travaux de réparation, ainsi que pour la restauration d'équipements auxiliaires.

Volet commercial

Tout d'abord, cette composante concerne les caractéristiques des appareils de comptage appartenant aux utilisateurs finaux (leurs erreurs notamment). Pour réduire ce type de perte, un certain nombre de mesures spécifiques ont été développées et ont été appliquées avec succès dans la pratique. La catégorie des publicités comprend non seulement les erreurs de facturation d'un consommateur spécifique, mais également les vols d'électricité non comptabilisés. Dans le premier cas, ils surviennent le plus souvent pour les raisons suivantes :

• le contrat de fourniture d'électricité contient des informations incomplètes ou inexactes sur le consommateur et le bilan appartenant à l'objet qui lui a été confié ;
• erreur dans l'indication du tarif sélectionné ;
• manque de contrôle sur le fonctionnement des compteurs (cas typique des coopératives de jardinage et de la SNT notamment) ;
• inexactitudes résultant de la correction de factures antérieurement émises, etc.

Les erreurs typiques causées par la définition controversée des limites de la propriété du bilan de l'objet sont résolues de la manière prescrite par la législation de la Fédération de Russie.

Le problème du vol est difficile à résoudre dans tous les pays civilisés. Ces actions illégales sont constamment réprimées par les autorités compétentes, les affaires les concernant sont renvoyées aux tribunaux locaux. Le pic de ces vols tombe traditionnellement pendant la saison hivernale et c'est dans les régions du pays que se posent les problèmes d'approvisionnement en chaleur centralisé.

Ceci ne fait que confirmer l'interconnexion des composantes commerciales des coûts pour chacune des catégories de ressources énergétiques.

Les principales causes de fuites de courant

Une approche compétente du calcul des pertes d'électricité implique de prendre en compte les raisons pour lesquelles elles surviennent.Lorsque vous enquêtez sur un problème, vous devez séparer les sources de déchets conformément à la classification déjà connue. Il faut commencer par le volet technique, qui est généralement associé aux éléments suivants :

• transformateurs;
• câble haute tension ou ligne aérienne ;
• équipement de service en ligne.

Tout transformateur de puissance comporte plusieurs enroulements dont le cadre est attaché à un noyau ferromagnétique. Dans celui-ci, la majeure partie de l'électricité est perdue, qui est transformée en chaleur (elle se dissipe alors simplement dans l'espace).

Le montant des pertes dans divers éléments du réseau électrique est également influencé par son mode de fonctionnement : au repos ou « en charge ». Dans le premier cas, ils sont évalués comme constants, indépendants des facteurs internes et externes. Lors de la connexion d'un consommateur, le niveau de pertes dépend de la valeur du courant de charge dans le circuit, qui change chaque jour. Ainsi, pour l'évaluer, des observations statiques sont réalisées pendant une certaine période (un mois par exemple).

Les pertes d'explosifs des lignes électriques se forment pendant le transport du vecteur énergétique en raison de fuites associées à la décharge corona, ainsi qu'en raison de l'échauffement des conducteurs. La catégorie des équipements de service comprend les installations et dispositifs impliqués dans la production, le transport, ainsi que dans la comptabilisation et la consommation de l'énergie fournie. Les valeurs des pertes excédentaires dans cette catégorie n'évoluent généralement pas dans le temps ou sont prises en compte au moyen de compteurs électriques.

Le concept d'indicateur normatif

Ce terme s'entend comme un montant de pertes confirmé dans la pratique et économiquement justifié pendant une certaine période de temps. Lors de l'approbation de la norme, tous les composants précédemment considérés sont pris en compte, pour chacun desquels une analyse distincte est effectuée. Sur la base de leurs résultats, la valeur réelle (absolue) est calculée et les options possibles pour réduire cet indicateur sont envisagées.

La valeur normalisée ne reste pas constante tout le temps - elle est continuellement corrigée.

Dans ce cas, les indicateurs absolus signifient la différence entre la puissance transmise au consommateur et les pertes technologiques (variables). Les valeurs normatives pour le dernier paramètre sont calculées selon les formules correspondantes.

Qui paie pour la perte d'électricité

Pour déterminer qui doit payer les frais généraux dans le réseau, vous devez prendre en compte la situation spécifique, ainsi qu'un certain nombre de critères supplémentaires. En ce qui concerne les coûts de reconstitution des pertes technologiques, leur paiement incombe aux consommateurs - personnes physiques ou morales.

Il n'est pas comptabilisé directement, mais est inclus dans les tarifs existants.

Lors du paiement des factures d'électricité, chaque consommateur paie avec l'organisation du réseau toutes sortes de pertes dans les lignes de transmission et les transformateurs. Dans le cas de la composante commerciale, l'entreprise qui vend la ressource énergétique au client doit payer pour tout excédent de l'indicateur au-delà de la valeur normalisée.

Moyens de réduire les pertes

Il est possible de réduire les coûts non productifs en réduisant les composantes commerciales et technologiques des pertes totales. Dans le second cas, cela peut se faire en prenant les mesures spéciales suivantes :

• optimisation des solutions de circuits et des modes de fonctionnement du réseau électrique ;
• étude des données statistiques et identification des nœuds de charges maximales ;
• diminution de la puissance totale pompée dans le réseau en raison d'une augmentation de la composante réactive ;
• optimisation des lignes de charge des transformateurs ;
• la mise à niveau de l'équipement et l'application de différentes approches à l'équilibrage de charge.

Ces mesures permettent de réduire considérablement la consommation totale et les pertes et d'assurer une haute qualité de la tension dans le réseau (elle ne "s'affaissera").

Méthode de calcul et exemple

Les techniques suivantes sont connues pour le calcul approximatif des pertes dans les lignes électriques :

• calculs opérationnels;
• calculs quotidiens;
• détermination des pertes maximales pour une certaine période de temps;
• utilisation de données agrégées.

Des informations complètes sur les méthodes officiellement approuvées pour déterminer ce paramètre peuvent être trouvées dans les documents réglementaires pertinents.

A titre d'exemple, considérons le calcul des pertes dans un départ de ligne haute tension avec un transformateur TP 6-20 / 04kV.

Lors de la mise en œuvre de la méthode de calcul en ligne des coûts, en fonction de la chute de tension linéaire, les potentiels de phase sur les bus du poste de transformation sont d'abord mesurés au point le plus éloigné de la charge maximale. D'après les résultats des mesures, la diminution absolue et relative de DU en pourcentage est reconnue : elle est prise par rapport à sa valeur de phase moyenne sur les bus 0,4 kV TP 6-20.

La perte d'énergie W dans une ligne de 0,4 kV (en pourcentage du transport d'électricité vers le réseau) peut être trouvée par la formule suivante :

W = 0,7 Kn x DU x t / T, Où

• Кн - coefficient tenant compte du déséquilibre de phase ou de la répartition inégale entre les consommateurs ;
• U est la perte de tension dans la charge (au point le plus éloigné de la ligne, c'est-à-dire en fonction du maximum calculé);
• T est le temps d'observation (en heures) ;
• t est la valeur de la dimension temporelle, qui caractérise le remplissage du planning de contrôle de la transmission de la puissance utile au consommateur.

Après avoir sélectionné les valeurs des paramètres d'un chargeur spécifique selon l'un des tableaux mis en place sur Internet (TP-4) et les avoir substitués dans la formule, à l'aide d'une calculatrice, nous obtenons une valeur de 11,4%.

Pour les doseurs d'autres marques, la valeur requise des pertes technologiques peut être calculée en utilisant les mêmes tableaux avec les données qui y sont fournies.

Une variété de méthodes de paiement en ligne est largement représentée sur Internet, que n'importe qui peut utiliser si nécessaire.