Потеря передачи
Передачи потеря , также известная как потеря сети , разница между электрической мощностью , генерируемой в электростанции и электрической мощностью , используемой в точке подключения к сети потребителей. Потери при передаче в трехфазных системах в Центральной Европе составляют около 6% мощности сети, усредненной по различным уровням напряжения. В Германии около 5,7% электроэнергии, поставляемой в электрические сети, теряется из-за потерь в сети . С 2000 по 2012 годы потери при передаче сократились примерно на 28% (с 34,1 до 24,6 ТВтч). Потери при передаче возникают в основном из-за омического сопротивления линий передачи. Ток, протекающий через кабели, вызывает нагрев кабелей, также известный как омические потери. Кроме того, зависящие от напряжения потери из-за коронного разряда , потери в контексте компенсации реактивной мощности и потери в силовых трансформаторах также играют роль в потерях в сети .
Сравнение систем
С типовой воздушной линией, работающей на 380 кВ, с жгутом проводов 4 × 564/72 Al / St , которая рассчитана на передачу максимум 1,1 ГВт на трехфазную систему, с зависимыми от тока омическими потерями 11,6 МВт и 245 кВт. На длине 100 км возникают потери, зависящие от напряжения, в основном в результате коронного разряда. При максимальной мощности это приводит к потере передачи чуть более 1% от потребляемой мощности на 100 км. Преобладающие омические потери можно, по-видимому, немного уменьшить за счет увеличения поперечного сечения проводов, но вес увеличивается и сталкивается с экономически неприемлемыми ограничениями стоимости воздушных линий и мачтовых конструкций по сравнению с затратами на энергию.
Чтобы уменьшить абсолютные потери в линии и соответствовать правилу N-1 , двойные системы с двумя трехфазными системами на мачте часто работают параллельно и только с менее чем половиной максимальной мощности на систему проводов. В случае кратковременного отказа системы, например, в случае замыкания на землю, которое часто происходит на воздушных линиях, что приводит к прерыванию линии и автоматическому повторному включению, вторая система передачи может взять на себя всю пропускную способность без прерывание подачи.
Относительные потери около 1% на длине 100 км остаются примерно постоянными с воздушной линией даже при более низкой пропускной способности. В случае подземных кабелей, с другой стороны, потери компенсации, не зависящие от нагрузки, добавляются как основной компонент потерь, в то время как омические потери снижаются, поскольку для подземных кабельных систем выбираются провода большего сечения. Подземная кабельная система на 380 кВ, аналогичная вышеуказанной воздушной линии, требует примерно в 15 раз более высокой реактивной мощности из-за более высокого емкостного покрытия , что приводит к увеличению потерь примерно на 25% при типичной годовой нагрузке в 30% подземной кабельной системе. по сравнению с воздушной линией.
Линии 380 кВ представляют собой линии с самыми низкими потерями в электрических сетях Центральной Европы, исходя из максимальной мощности. На более низких уровнях напряжения, таких как распределительная система 110 кВ и особенно в сетях среднего напряжения , большие относительные потери происходят на 100 км, поэтому эти напряжения используются для региональных распределительных сетей на более короткие расстояния. Даже при преобразовании между различными уровнями напряжения в силовых трансформаторах в основном возникают тепловые потери, поэтому общие потери при передаче составляют около 6% в энергосистеме со средними расстояниями между потребителем и электростанцией, обычными для Центральной Азии. Европа. Чем больше расстояние между потребителями и электростанциями, тем выше общие потери, поэтому имеет смысл строить электростанции как можно ближе к потребителям.
снижение
Чтобы сохранить низкие эффективные потери при передаче, рабочее напряжение выбирается как можно более высоким, чтобы уменьшить доминирующие омические потери при той же мощности передачи. Например, в Канаде части трехфазной сети Hydro-Québec работают с напряжением 735 кВ.
Кроме того, на большие расстояния используется высоковольтная передача постоянного тока (HVDC), которая работает с постоянным напряжением до ± 800 кВ. Дополнительные потери преобразователя, которые возникают при HVDC в результате преобразования трехфазного переменного тока в постоянный и обратно в трехфазный переменный ток, компенсируются уменьшенными потерями при передаче при определенных длинах линий.
Индивидуальные доказательства
- ↑ Поколение. Бухгалтерский баланс - ежемесячный отчет по отпуску электроэнергии. В: Баланс. Федеральное статистическое управление, 2019, доступ к 10 июля 2019 года .
- ↑ Энергопотребление в Германии в 2012 г., стр.30 . Веб-сайт AG Energiebilanzen. Проверено 7 ноября 2013 года.
- ↑ a b Оценка потерь и потерь энергии для проекта строительства линии 380 кВ Вале - Меклар (PDF; 69 kB), Б. Р. Освальд, Ганноверский университет, 1 ноября 2007 г.