Ez a weboldal sütiket használ, hogy a lehető legjobb felhasználói élményt nyújthassuk. A cookie-k információit tárolja a böngészőjében, és olyan funkciókat lát el, mint a felismerés, amikor visszatér a weboldalunkra, és segítjük a csapatunkat abban, hogy megértsék, hogy a weboldal mely részei érdekesek és hasznosak.
Az energiaveszteségek csökkentése a részleges kisülés folyamatos felügyeletével
A modern energiaelosztásban az egyik legjelentősebb kihívás az energiaveszteségek minimalizálása. Ez a cikk az elektromos elosztórendszerek veszteségtípusait vizsgálja, rávilágít a részkisülések megfigyelésének fontosságára, és megvizsgálja a mérőjárművek szerepét a hagyományos karbantartási gyakorlatban.
Melyek az energiaveszteségek alapvető típusai?
Az elosztóhálózatok energiaveszteségei három fő típusba sorolhatók:
- Joule-veszteségek: A vezetők ellenállása miatt keletkeznek, ami hőleadáshoz vezet. Ezek a veszteségek csökkenthetők a hálózaton belüli energiaáramlás optimalizálásával, például az elosztóvezetékek átkonfigurálásával, hogy az ellenállással kapcsolatos energialeadás minimálisra csökkenjen.
- Koronakisülésekből származó veszteségek: A koronakisülések, a részleges kisülések egy fajtája, nem egyenletes elektromos mezőkben fordulnak elő. Olyan tényezők, mint a vezető görbülete, a felületi szennyeződések vagy a jég felhalmozódása hozzájárulnak az előfordulásukhoz. Ezek a kisülések töltésszivárgáshoz vezetnek, és olyan energiaveszteségeket okoznak, amelyek bizonyos körülmények között elérhetik a tipikus veszteségszintek 150%-át.
- Szivárgási veszteségek, amelyek a szennyezett, például porral vagy jéggel borított szigetelők mentén folyó áramból erednek. Ezeket az áramokat részleges kisülések kísérik, amelyek rontják a szigetelést és növelik a veszteségeket azáltal, hogy vezető utakat hoznak létre a szigetelőfelület mentén.
Hogyan kezelheti a részleges kisülések ellenőrzése az energiaveszteségeket?
A részleges kisülési érzékelőknek az áramellátó berendezések, például az alállomások vagy transzformátorok közelében történő telepítése lehetővé teszi e jelenségek folyamatos nyomon követését. Ez a megközelítés számos kulcsfontosságú előnnyel jár:
- Válságmegelőzés: A részleges kisülések jelzik a szigetelés romlását, ami lehetővé teszi az időben történő karbantartást és csökkenti a berendezés meghibásodásának kockázatát.
- Veszteségoptimalizálás: A nagy kisülési aktivitású területek azonosítása lehetővé teszi a célzott fejlesztéseket, például a koronaveszteségeket mérséklő félig szigetelt vezetékek használatát.
- Hatékony karbantartási tervezés: A valós idejű szigetelésfelügyelet helyettesítheti a hagyományos ellenőrzési módszereket, például az időszakos vizsgálatot kábelvizsgáló járművekkel.
Hagyományos ellenőrzés kábelvizsgáló járművekkel: jó ez egyáltalán?
A folyamatos felügyeleti rendszerek megjelenése előtt a karbantartó csapatok nagymértékben támaszkodtak a kábelvizsgáló járművekre az elektromos berendezések szigetelési állapotának értékeléséhez. Ezek a járművek jellemzően nagyfeszültségű mérőeszközökkel vannak felszerelve, és mobil diagnosztikai laboratóriumként szolgálnak. A gyakorlatban e járművek üzemeltetése jelentős logisztikai kihívásokkal jár.
Egy jármű naponta átlagosan öt ellenőrzést végezhet, gyakran nagy földrajzi területeket lefedve. Az E.ON például 19 623 alállomást üzemeltet a Cseh Köztársaságban, ami körülbelül 4000 éves ellenőrzést igényel, vagyis naponta körülbelül 20 ellenőrzést az összes régióban.
A járműveknek oda-vissza kell utazniuk a különböző alállomásokra, ami növeli az üzemanyag-fogyasztást és a működési költségeket. Ezek az alállomások gyakran városi és vidéki területeken egyaránt találhatók, a vidéki helyszíneken pedig nagyobb távolságokat kell megtenniük. Ez befolyásolja a hagyományos karbantartás hatékonyságát, és rávilágít a folyamatos felügyeleti rendszerek bevezetésének előnyeire.
A Dél-csehországi régió állomásainak egy ellenőrzésére tett átlagos távolsága 36,8 kilométer České Budějovice kiindulóponttal. Megjegyzendő, hogy az egész út során a járművek fedélzeti berendezéseit a motor hajtja, ami tovább növeli az energiafelhasználást.
Időjárás: az energiaveszteségeket jelentősen befolyásoló másik tényező
A kutatások szerint az időjárás jelentősen befolyásolja a részleges kisülések előfordulását. Míg az átlagos veszteségértékek gyakran meteorológiai adatokon alapulnak, a helyi körülmények – például a gyakori köd, a hegyvidéki fagy vagy az ipari por a gyárak közelében – magasabb tényleges veszteségekhez vezethetnek.
Az alábbi táblázatok az átviteli rendszer morvaországi részén a teljes műszaki veszteséget mutatják, az aktuális időjárás alapján:
| Időjárási körülmények | Koronaveszteségek (MW) | A koronaveszteségek százalékos aránya a teljes műszaki veszteségeken 10 MW esetén (min) | A koronaveszteségek százalékos aránya a teljes műszaki veszteségeken 25 MW esetén (max) |
| Tiszta | 0,4213 | 4,213 % | 2,8 % |
| Havas | 1,3516 | 13,516 % | 5,4 % |
| Esős | 5,1031 | 51,03 % * | 20,41 % * |
| Fagyos | 15,2045 | 152,04 % * | 60,81 % * |
| Időjárási körülmények | Koronaveszteségek (MW) | A koronaveszteségek százalékos aránya a teljes műszaki veszteségeken 15 MW esetén (min) | A koronaveszteségek százalékos aránya a teljes műszaki veszteségeken 57 MW esetében (max.) |
| Tiszta | 1,6108 | 10,73 % | 2,8 % |
| Havas | 5,5197 | 36,79 % | 5,4 % |
| Esős | 19,823 | 132,15 % * | 34,77 % |
| Fagyos | 63,012 | 420,00 % * | 110,54 % * |
Milyen gazdasági előnyei vannak a részleges kisülésmérésnek?
A részleges kisülési monitoring rendszerek bevezetése jelentős pénzügyi és működési előnyökkel jár:
- Csökkentett karbantartási költségek: Az automatizált felügyeleti rendszerek csökkentik a mérőjárművekkel végzett munkaigényes ellenőrzések szükségességét.
- Fokozott üzemi biztonság: A problémák korai felismerése minimalizálja a meghibásodások kockázatát, amelyek költséges javításokhoz és biztonsági kockázatokhoz, például tűzesetekhez vezethetnek.
- Megalapozott befektetési döntések: A veszteségadatok iránymutatást adhatnak a fejlett technológiák, például a szigetelt vezetékek bevezetéséhez a nagy veszteségű területeken.
Esettanulmány: Energia veszteség elemzése a Cseh Köztársaságban
Az E.ON energiaszolgáltató több mint 19 600 alállomást üzemeltet a Cseh Köztársaságban, és évente körülbelül 4000 ellenőrzést végez vizsgálati járművekkel. Minden jármű naponta öt ellenőrzést végez, és a nagy régiókban elosztott berendezésekre terjed ki. A járműveknek oda-vissza kell utazniuk az egyes alállomásokhoz, az átlagos utazási távolságok a regionális tényezők függvényében változnak. Ezenfelül a fedélzeti berendezések a motortól függnek, ami növeli az üzemeltetési költségeket.
Hasonlóképpen, a ČEZ Distribuce 2019-ben 41 kWh/km átlagos veszteséget jelentett nagyfeszültségű vonalain. Ezek mintegy 20%-át koronakisüléseknek tulajdonították. A valós idejű felügyelet bevezetésével és az infrastruktúra korszerűsítésével az ilyen veszteségek jelentősen csökkenthetők.
Következtetés
A folyamatos részleges kisülésfigyelés bevezetése jelentős előrelépést jelent az energiarendszerek hatékonyságának és biztonságának javításában. Ez a technológia nemcsak a veszteségeket minimalizálja, hanem javítja a karbantartási tervezést és a beruházási döntéseket is. A fenntartható energia iránti kereslet növekedésével az ilyen innovációk bevezetése alapvető fontosságú lesz a jövőbeli kihívásoknak való megfeleléshez.