resíduos Não, Não quero.
em todas as etapas do sistema elétrico – do gerador à tomada – há perdas de energia. Quando a energia é perdida, as concessionárias devem gerar ou comprar energia adicional para atender à demanda. Em outras palavras, a ineficiência custa dinheiro.
uma maneira simples de calcular a perda em termos de custo é multiplicando o custo médio de energia por megawatt-hora vezes as perdas totais de energia. Outra maneira é descobrir a porcentagem de perda da concessionária, que é a razão entre as perdas totais de energia e as fontes totais de energia. O percentual médio de perda de poder público é de 4,07%. Perdas de mais de 6% para as concessionárias de energia pública podem sugerir perdas físicas excessivas.
existe um forte incentivo para que as concessionárias possam usar a maior parte da eletricidade que possuem. A eficiência não é apenas custo – também é um bom indicador do desempenho e da saúde do sistema, e monitorar vários itens, como excesso de calor de transformadores e outros equipamentos, pode suportar maior confiabilidade. A importância da eficiência para os Serviços Públicos é por isso que é um componente tanto do provedor de energia inteligente quanto das designações confiáveis do provedor de energia pública.
de onde vêm as perdas?
algumas perdas do sistema são inevitáveis, e a perda não pode ser eliminada completamente. Quase dois terços da energia é perdida na geração e transmissão de eletricidade.
no nível de distribuição, que é o que a maioria dos utilitários gerencia, a maioria das perdas ocorre em linhas (aéreas ou subterrâneas) e transformadores.
- linhas principais e os reguladores podem ser responsáveis por quase a metade do sistema de distribuição perdas
- Transformadores, representam cerca de 27% do sistema de distribuição perdas
Perdas em outros dispositivos, tais como interruptores e disjuntores, compõem uma porção inferior de perdas, mas pode ser significativo no sistema secundários, onde as correntes tendem a ser elevados.
aqui está uma breve atualização sobre as maneiras pelas quais as concessionárias de energia pública podem trabalhar para reduzir as perdas em condutores e transformadores.
reduzir as perdas de condutores
os condutores permitem o fluxo de corrente elétrica. Os condutores também oferecem resistência ao fluxo de corrente, o que resulta em perda de energia. A perda de potência (em watts) é representado pela relação familiar:
P=I2R
A corrente transportada pelo condutor, em ampères (A) e a resistência elétrica em ohms (Ω) são simbolizados como I e R, respectivamente. A resistência aumenta com o comprimento do condutor e diminui com a área da seção transversal do condutor. Assim como mais água fluirá através de um tubo largo do que um estreito, a carga elétrica é maior e a resistência é menor em fios com maiores áreas de seção transversal.
Resistência, R, para um condutor é determinada pela seguinte equação:
R = pL / Um
A resistividade de um objeto é representado por ρ (rho) e é medido em Ω m (ohmmeters). L representa o comprimento e a representa a área da seção transversal do material. As relações mostradas nas equações confirmam que a resistência do condutor aumenta com maior comprimento e diminui com áreas transversais maiores.
os condutores típicos usados na nova distribuição aérea são 336,4 kcmil 26/7, o que implica 26 fios de condutor de alumínio em torno de 7 fios de aço. A área do alumínio condutor é de 336,4 kcmils, onde um kcmil é mil mil mils circulares e um mil circular é a área de um círculo com um diâmetro de um mil (0,001 polegadas). Condutores mais antigos, como a linha de cobre #4 AWG, têm uma seção transversal de 41,7 kcmils.
o exemplo simplificado a seguir é usado para mostrar como o reconductoring pode reduzir as perdas de linha. Se um utilitário substituir o fio de cobre sólido # 4 AWG por fio de alumínio trançado de 336,4 kcmil em sua distribuição, ele pode reduzir a perda de energia em um fator de quase 5.
| Condutor | Encalhe | Circular mils | Admissível admissível | Resistência ohms/milha | Linha de perdas para 100-amplificador de carga no final de 1 milha da linha de |
| 4 AWG | Sólida | 41,740 | 170 | 1.314 | 13.14 kW |
| 336.4 | 26/7 | 336,400 | 510 | 0.273 | 2.73 kW |
Recondicionamento ou substituição de condutores de idade é uma importante redução de perdas técnica e pode proporcionar o aumento da capacidade do sistema. Embora a recondução seja teoricamente uma ótima opção para reduzir as perdas, o processo, incluindo o novo hardware, é caro.
reduzindo as perdas Do Transformador
transformadores descer a eletricidade de alta tensão de uma linha de energia para uma tensão mais baixa no sistema de distribuição. As perdas do transformador se enquadram em duas categorias-perdas de carga (perdas de enrolamento) e perdas sem carga (perdas principais). As perdas sem carga ocorrem continuamente enquanto o transformador é energizado e as perdas de carga variam conforme a carga muda.
a maioria das perdas de transformadores são Perdas de carga, o que torna o cálculo das perdas de carga um elemento essencial de qualquer avaliação do transformador.
a capacidade do transformador, ou tamanho elétrico de um transformador, é classificada em kVA. O carregamento do transformador kVA é o produto da corrente e da tensão. kV é a tensão Nominal do transformador em quilovolts e I é a corrente do transformador em amperes. O produto é aproximadamente o mesmo no lado primário ou Secundário do transformador.
transformadores monofásicos kVA de carga = kV * I
transformadores trifásicos kVA de carga = √3 kV * I
A tensão para circuitos trifásicos na expressão acima é a linha-a-linha tensão e a corrente a ser referenciado é a corrente de linha. A carga do transformador é avaliada em kVA e é três vezes a carga por fase, assumindo que as fases são aproximadamente equilibradas. A expressão é válida para enrolamentos conectados a delta e wye.
a tensão em um sistema de distribuição deve ser mantida no valor nominal ou próximo a ele. As perdas de carga do transformador, que variam de perto com o quadrado da corrente, também variam aproximadamente com o quadrado da carga do transformador kVA. Perdas de carga e perdas sem carga na carga nominal do transformador podem ser obtidas a partir dos dados do fabricante ou de testes realizados no transformador.
alguns exemplos de opções de tecnologia que os fabricantes usam para melhorar a eficiência incluem:
- alto grau elétrica do núcleo de aços
- Diferentes materiais condutores
- Ajustes de núcleo e bobina de configuração
Utilitários também pode construir em garantias contra o transformador de perda de valores para compra de acordos com fabricantes, como, por exemplo,:
- Exigindo expandida fabricante de testes para grandes lotes de transformadores com o suporte de documentação de teste.
- exigindo visitas no local por pessoal de serviços públicos durante o teste do fabricante.
- usando um laboratório independente para testar amostras de transformadores.
- exigindo ajustes de preço para transformadores que não atendem ao desempenho de perda garantida.
outras estratégias para reduzir e monitorar a perda do transformador incluem:
- compra de novos transformadores (e reguladores de tensão) com base em uma avaliação de custo do ciclo de vida.
- usando o recurso de compensação de queda de linha nos reguladores de tensão para evitar expor os transformadores mais próximos dos reguladores a tensões acima de 5% acima da classificação.
- Usando a menor capacidade do transformador viável para cada instalação, considerando fatores tais como a temperatura ambiente durante a carga de pico, duração da carga de pico esperada, e a carga esperada de crescimento; isso pode descartar o uso de completamente auto-protegido (CSP) transformadores, cuja capacidade de sobrecarga é limitado pela operação automática da integral secundário disjuntor.
- mantenha registros dos quais os clientes estão conectados a cada transformador operacional e monitore a carga do cliente em cada transformador; certifique-se de que todos os transformadores abandonados foram desconectados da linha primária.
outras maneiras de reduzir a perda
existem muitas outras maneiras de medir e reduzir a perda do sistema de distribuição – algumas que são mais fáceis de implementar e outras que estão associadas a despesas mais altas. As etapas mais caras normalmente envolverão custo econômico do ciclo de vida e análise de engenharia.
- examine regularmente o desempenho do sistema-e certifique-se de ter uma imagem precisa do seu fator de carga.
- identificar áreas problemáticas com perdas físicas.
- priorize as atualizações com base no maior custo de energia ou perda de demanda.
- mantenha correntes iguais (equilibradas) nas três fases do circuito alimentador, tanto quanto for prático.
- Use o maior condutor econômico para novos circuitos primários e mantenha os circuitos secundários o mais curtos possível.
- Use o maior condutor de tamanho econômico para novos circuitos primários e avalie os benefícios da construção trifásica versus monofásica; evite a aplicação de Reguladores de tensão a jusante da subestação, sempre que possível.
- analise bancos de capacitores para verificar se o tamanho e a localização do capacitor são adequadamente combinados com a carga do alimentador.
- instale capacitores para corrigir o Fator de potência com base nas características do alimentador medido, modelagem assistida por computador e análise econômica do custo do ciclo de vida.
- Verifique cada Multiplicador de medidores registrado no sistema de faturamento em relação aos multiplicadores correspondentes marcados nos medidores a cada dois anos.
- realize testes e calibração de medidores regularmente. Teste Medidores de clientes monofásicos a cada oito anos, medidores polifásicos a cada seis anos e medidores de alto uso (que geram mais de 3% da receita total do sistema) anualmente.
- instale equipamentos de medição/supervisão de subestações para cada alimentador para obter, no mínimo, perfis de tensão, corrente e fator de potência versus tempo.
- Converter circuitos monofásicos longos e substancialmente carregados em trifásicos.
- converta um ou mais alimentadores em um nível de tensão mais alto
- re-conductor os troncos de circuitos fortemente carregados existentes, começando na extremidade da fonte.
aumentar a eficiência ajuda a continuar a manter a vantagem do poder público em confiabilidade e acessibilidade em comparação com nossos pares. Junte-se à lista de serviços de energia para compartilhar dicas e estratégias adicionais para reduzir a perda.
PS – Utilities com excelentes esforços de eficiência energética devem considerar a solicitação da designação de Provedor De Energia Inteligente. As inscrições devem ocorrer em 30 de abril.