Потери электроэнергии, определяемые погодными условиями

К потерям, определяемым погодными условиями, относятся три вида потерь: потери на корону, потери от токов утечки по изоляторам ВЛ и подстанций и расход на плавку гололеда.

Теоретически корреляция с погодными условиями существует для большинства составляющих потерь. Уровень электропотребления существенно зависит от погодных условий, поэтому и нагрузочные, и условно-постоянные потери также имеют определенную зависимость от погодных условий. Однако в этом случае наиболее существенным фактором, характеризующим погодные условия, является температура воздуха. Сезонная динамика заметно проявляется в нагрузочных потерях, расходе электроэнергии на СН подстанций и недоучете электроэнергии, обусловленном погрешностями системы ее учета (летом они в относительных единицах выше, так как при снизившихся нагрузках ТТ работают в зонах нагрузок, еще более далеких от номинальных).

Вместе с тем существуют составляющие потерь, значение которых определяется не температурой воздуха, а характером (видом) погоды. К ним прежде всего следует отнести потери на корону, возникающую на проводах высоковольтных линий электропередачи из-за большой напряженности электрического поля на их поверхности. Значение напряженности определяется не только рабочим напряжением и конструкцией фазы линии, но и влиянием внешних образований на проводе (капель дождя, иголок изморози и т. п.). Изменяются и электрические характеристики самого воздуха. В качестве типовых видов погоды при расчете потерь на корону принято выделять (в порядке возрастания потерь) хорошую погоду, сухой снег, дождь и изморозь.

Потери электроэнергии в сетях из-за токов утечки по изоляторам ВЛ обусловлены тем, что увлажнение загрязненного изолятора создает на его поверхности проводящую среду (электролит); это приводит к существенному возрастанию тока утечки. Такие потери происходят в основном во время влажной погоды (туман, роса,моросящие дожди). При интенсивном дожде загрязнения частично смываются. Проведенные расчеты показали, что суммарные потери электроэнергии в сетях из-за токов утечки по изоляторам ВЛ всех напряжений (от 6 кВ) оказываются соизмеримыми с потерями на корону на линиях 110 кВ и выше. При этом приблизительно половина их суммарного значения приходится на сети 35 кВ и ниже, на которых короны не существует. Токи утечки, как и токи короны, имеют чисто активный характер и поэтому являются прямой составляющей потерь электроэнергии.

В постановке проводившихся ранее исследований короны на проводах ВЛ и токов утечки по изоляторам ВЛ много общего. Токи утечки исследовались специалистами по изоляции с целью обеспечения надежности изоляторов. Потери на корону исследовались специалистами по технике высоких напряжений с целью обоснования технической возможности применения (с учетом помех радиосвязи и других проблем электромагнитной совместимости) и экономической конкурентоспособности линий электропередачи сверхвысоких и ультравысоких напряжений. И в той, и другой области исследованиям подвергались критические ситуации. Существуют, например, многочисленные исследования токов утечки в условиях чрезмерного загрязнения изоляторов в предразрядных ситуациях, однако практически невозможно обнаружить экспериментальные данные по токам утечки в более легких условиях. С точки зрения требований к изоляции более легкие условия не представляли интереса
для исследователей.

По этим же причинам мало интереса проявлялось к определению уровней потерь на корону на линиях 110 кВ, так как корона на этих линиях практически не сказывалась на их сопоставительных технико-экономических показателях. В настоящее время потери электроэнергии в сетях энергоснабжающих организаций являются одной из составляющих, определяющих значение тарифа на электроэнергию. При этом с экономических позиций более важным становится расчет потерь на корону в сотнях линий 110 кВ, чем в одной линии 500 кВ. Очевидно, что когда в расчеты включаются даже малые составляющие потерь (в измерительных трансформаторах, счетчиках прямого включения, токоограничивающих реакторах, устройствах присоединения ВЧ-связи и в изоляции кабельных линий), пренебрегать потерями на корону в линиях 110 кВ нелогично.

Источник: Ю. С. Железко. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии