ЗАКАЗАТЬ ЗВОНОК
Или вы можете позвонить нам сами
8 (800) 55-00-334

Определение потерь электроэнергии в воздушной линии электропередач (ЛЭП)

Судебная электротехническая экспертиза потерь электроэнергии в электрических сетях - это расчёт потерь в ЛЭП ВЛ-6кВ протяженностью 3 674 м и определение стоимости на основе представленных документов, Приказа Минэнерго РФ от 30 декабря 2008 г. N 326, ГОСТ 839-2019 и др. НТД
Заказать экспертизу

Объекты исследования и материалы, представленные специалисту (эксперту) для производства экспертизы
1. Договора поставки оборудования №<...>, №<...>, №<...>, №<...>;
2. Паспорта счетчиков электроэнергии Меркурий 234 ARTM-03 PB.1.2
3. Паспорта счетчиков электроэнергии Меркурий 234 ARTM-01 POB.1.2;
4. Договор подряда МЭС_Д-072-19070795-1-91 с приложениями;
5. Договор_подряда_АИИСКУЭ_Д-072-19070790-1-96;
6. Ответ МЭС_ИП_72_1_3_1 от 31.01.2023.

ПОСТАВЛЕННЫЕ ВОПРОСЫ НА НЕЗАВИСИМУЮ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКУЮ ЭКСПЕРТИЗУ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ВОЗДШУНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

  • Вопрос №1:
    Определить технологические (фактические) потери электрической энергии и их стоимость в ЛЭП ВЛ-6кВ Воздушная, протяженностью 3 674 м., расположенной по адресу: Оренбургская область, г. Гай, Технологический проезд, кадастровый номер 56:39:0101006:125, за период с 01 марта 2022 года по 04 марта 2022 года и с 05 марта 2022 года по 30 апреля 2022 года.

МЕТОДЫ ЭКСПЕРТИЗЫ

Документальный
Аналитический
Математический
Общие теоретические сведения
Для понимания последующего исследования приведем теоретический материал, связанный с предметом экспертизы – потерями электрической энергии.
По природе происхождения потери электрической энергии подразделяются на технологические и коммерческие.
В соответствии с [1] технологические потери электроэнергии включают в себя технические потери в линиях и оборудовании электрических сетей, обусловленные физическими процессами, происходящими при передаче электроэнергии в соответствии с техническими характеристиками и режимами работы линий и оборудования, с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций и потери, обусловленные допустимыми погрешностями системы учета электроэнергии.
Коммерческие потери электроэнергии не связаны с физическими процессами, и могут быть вызваны хищениями электроэнергии (безучетное и бездоговорное потребление), некорректными схемами включения приборов учета, неисправностью приборов учета и компонентов систем АСКУЭ, ошибками и искажениями, обусловленными человеческим фактором при снятии, передаче и внесении показаний счетчиков в системы учета, погрешностями и ошибками в расчетах, прочими причинами, связанными с качеством организации учета электроэнергии. Коммерческие потери не подлежат включению в норматив потерь электроэнергии.
Под фактическими потерями в соответствии с п. 50 Постановления Правительства РФ от 27.12.2004 N 861 [2] понимается разница между объемом электрической энергии, переданной в электрическую сеть из других сетей или от производителей электрической энергии, и объемом электрической энергии, которая поставлена по договорам энергоснабжения (купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности) и потреблена энергопринимающими устройствами, присоединенными к данной электрической сети, а также объемом электрической энергии, которая передана в электрические сети других сетевых организаций.
Как правило, объемы передаваемой, поставляемой и потребляемой электрической энергии определяются по показаниям приборов учета, установленных на границах балансовой принадлежности субъектов рынка электрической энергии, и в идеальном случае фактические потери должны соответствовать технологическим. Так в п. 2.1 и 7 Приказа Минэнерго РФ от 30 декабря 2008 г. N 326 [1] под фактическими потерями понимаются потери, полученные на основании показаний приборов учета.
Однако на практике во многих случаях, особенно при наличии большого количества потребителей электроэнергии от той или иной электрической сети, имеют место вышеприведенные причины возникновения коммерческих потерь. В этом случае объемы учтенной счетчиками электроэнергии могут не совпадать с фактическими объемами переданной, поставленной или потребленной электрической энергии. В таких случаях определенные по показаниям приборов учета фактические потери будут включать как технологическую, так и коммерческую составляющую. В общем случае совокупность технологических и коммерческих потерь обычно называют небалансом электрической энергии в электрической сети.
Таким образом, анализируя определения терминов фактических потерь в различных нормативных документах, можно выделить два их типа: действительные фактические потери (действительная разница между переданной в сеть и поставленной потребителям по п.50 [2]) и учтенные фактические потери (определенные по показаниям приборов учета по п.2.1 и п.7 [1]).
Резюмируя вышесказанное, можно сказать, что в идеальном случае, когда коммерческие потери в электрической сети отсутствуют, технологические потери, действительные фактические потери и учтенные фактические потери будут равны между собой.
Если же коммерческие потери в сети имеются (распространенный случай на практике), то равны между собой будут только технологические потери и действительные фактические потери, а учтенные фактические потери будут представлять собой сумму технологических и коммерческих потерь.
Исследование по поставленному вопросу
В формулировке вопроса содержится два термина, определяющих потери электрической энергии, подлежащих определению: технологические и фактические. Как было сказано ранее, данные понятия являются безусловно тождественными, если речь идет о действительных фактических потерях. Понятие же учтенных фактических потерь будет тождественно понятию технологических потерь только в том случае, если в электрической сети отсутствуют коммерческие потери.
Из материалов дела и, в частности, из определения судебной коллегии по гражданским делам Оренбургского областного суда от 21 сентября 2023 года по делу №2-2/2023 (33-6004/2023) о назначении судебной экспертизы следует, что установить точное количество потребителей электрической энергии на указанной линии не представляется возможным, как и не представляется возможным определить наличие приборов учета электроэнергии. В данных условиях определение фактических потерь по показаниям счетчиков электрической энергии (учтенные фактические потери) невозможно.
Таким образом, определению в рамках настоящего исследования подлежат технологические (действительные фактические) потери. В отсутствии информации о наличии приборов учета электрической энергии у потребителей единственным возможным методом из определения является расчетный. Порядок расчета приводится в «Методике расчета технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям в базовом периоде», являющейся приложением №1 к «Инструкции по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям», утв. Приказом Министерства энергетики РФ от 30 декабря 2008 г. N 326 [1].
Структура технологических потерь электроэнергии подлежащих расчету
Как было сказано ранее, технологические потери электроэнергии включают в себя технические потери и потери, обусловленные допустимыми погрешностями системы учета электроэнергии. Потери, обусловленные погрешностями системы учета, принимаются со знаком «±» и характеризуют диапазон допустимых отклонений технологических потерь от норматива. В рамках настоящего исследования определение потерь, обусловленных допустимыми погрешностями системы учета, не является актуальным.
Технические потери электроэнергии в электрических сетях, возникающие при ее передаче по электрическим сетям, состоят из потерь, не зависящих от величины передаваемой мощности (нагрузки) - условно-постоянных потерь, и потерь, объем которых зависит от величины передаваемой мощности (нагрузки) - нагрузочных (переменных) потерь [1].
Условно-постоянные потери включают:
- потери на холостой ход силовых трансформаторов (автотрансформаторов);
- потери на корону в воздушных линиях (далее - ВЛ) 110 кВ и выше;
- потери в синхронных компенсаторах, батареях статических конденсаторов, статических тиристорных компенсаторах, шунтирующих реакторах (далее - ШР);
- потери в соединительных проводах и сборных шинах распределительных устройств подстанций (далее - СППС);
- потери в системе учета электроэнергии (трансформаторах тока (далее - ТТ), трансформаторах напряжения (далее - ТН), счетчиках и соединительных проводах);
- потери в вентильных разрядниках, ограничителях перенапряжений;
- потери в устройствах присоединений высокочастотной связи (далее - ВЧ связи);
- потери в изоляции кабелей;
- потери от токов утечки по изоляторам ВЛ;
- расход электроэнергии на собственные нужды (далее - СН) подстанций (далее - ПС);
- расход электроэнергии на плавку гололеда.

Нагрузочные потери электроэнергии включают в себя потери в:
- воздушных (ВЛ) и кабельных линиях (КЛ);
- трансформаторах (автотрансформаторах);
- шинопроводах;
- токоограничивающих реакторах.

В рамках настоящего исследования согласно поставленному вопросу подлежат расчету потери электрической энергии только в объекте электросетевого хозяйства «ЛЭП ВЛ-6кВ Воздушная, протяженностью 3 674 м». Таким образом подлежат расчету следующие составляющие потерь:
1) из условно-постоянных:
- потери от токов утечки по изоляторам ВЛ;
- расход электроэнергии на плавку гололеда;
2) из нагрузочных:
- потери в воздушной линии.

Выбор метода расчета нагрузочных потерь
В соответствии с п.20 [1] нагрузочные потери электроэнергии в каждом элементе электрических сетей могут быть рассчитаны одним из двух методов в зависимости от информационной обеспеченности (методы представлены в порядке понижения точности получаемых результатов расчета):
1) оперативных расчетов;
2) средних нагрузок.
Метод оперативных расчетов требует наличия информации о значениях токовой нагрузки, напряжения, активной и реактивной мощности в линии на множестве временных интервалов. Такая информация в материалах дела отсутствует. В этой связи единственно возможным к применению расчетным методом является метод средних нагрузок, заключающийся в определении средних значений мощности и тока за расчетный период на основании данных о расходе электроэнергии за этот период.
Порядок расчета технических потерь в воздушной лини (ВЛ)
Условно-постоянные потери
1) Потери от токов утечки по изоляторам ВЛ
В соответствии с п.8 [1] потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам воздушных линий определяются на основе данных об удельных потерях мощности, приведенных в таблице 7 [1], и о продолжительностях видов погоды в течение расчетного периода, при отсутствии данных о продолжительностях различных погодных условий годовые потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам ВЛ принимаются по данным таблицы 8 [1].
2) Расход электроэнергии на плавку гололеда
В соответствии с п. 9 [1] расход электроэнергии на плавку гололеда определяется на основе приборов учета, установленных на устройствах плавки гололеда. При отсутствии таких приборов учета допускается использование данных таблицы 9 [1] в зависимости от района расположения ВЛ по гололеду.

Нагрузочные потери
Нагрузочные потери по методу средних нагрузок определяются в соответствии с п. 22 [1] по формуле:
где ΔРср– потери мощности в ВЛ при средних за расчетный период нагрузках, кВт, определяемые по формуле (4);
k2ф – квадрат коэффициента формы графика за базовый период, о.е.;
kK– коэффициент, учитывающий различие конфигураций графиков активной и реактивной нагрузки (принимается равным 0,99), о.е.;
T – число часов в расчетном периоде, ч.
Коэффициент формы графика определяется по формуле:
где kз - коэффициент заполнения графика (при отсутствии данных принимается равным 0,5).
Коэффициент заполнения графика может быть определен по формуле:
где Wт – отпуск электроэнергии в сеть за время Т, кВт∙ч;
Тmax– число часов использования наибольшей нагрузки сети;
Pср – средняя активная мощность за расчетный период, кВт;
Pmax – максимальная мощность потребителя за время Т, кВт.
Средняя активная мощность за расчетный период может быть определена по формуле:
где Wт – электроэнергия в узле за расчетный период Т, кВт∙ч.

Нагрузочные потери мощности при средних за базовый период нагрузках в ВЛ определяются по формуле:
где Iср– среднее значение токовой нагрузки, А, определяемое по формуле:

где R – активное сопротивление ВЛ, Ом, определяемое в соответствии с паспортными данными оборудования по формуле:
Uср – среднее напряжение элемента за расчетный период Т, кВ, при отсутствии информации о среднем значении напряжения, принимается равным номинальному;
tgφ – коэффициент реактивной мощности, при отсутствии данных принимается равным 0,6.
r020 - удельное активное сопротивление на 1 км провода при его температуре 20°С, Ом/км;
L – длина линии, км;
Θ – средняя температура провода за базовый период, °С (при отсутствии данных о температуре провода, принимается равной 20°С);
nц – количество параллельных цепей, шт.
ЭКСПЕРТ-ЦЕНТР

Возникла необходимость в электротехнической экспертизе?
Получите бесплатную консультацию у эксперта в области электротехники и электроэнергетики

Характеристика исследуемого объекта электросетевого хозяйства
Из поставленного на исследование вопроса следует, что исследованию подлежат потери электроэнергии в ЛЭП ВЛ-6кВ Воздушная, протяженностью 3 674 м.
Из актов об осуществлении технологического присоединения от 05.08.2021 г. №№1/21, 2/21, 3/21, 4/21, 5/21, 6/21, 7/21, 8/21, 9/21, 10/21, 11/21, 23/21 в материалах дела следует, что ЛЭП 6 кВ Воздушная присоединена к источнику питания ПНС №1, фидер-20 (рисунок 1).
Из справки «Расчет потерь электроэнергии на участке электросети от точки поставки электроэнергии до расчетного средства учета» в материалах дела следует, что линия ВЛ, присоединенная к ПНС №1, ф.20, выполнена проводом марки АС-70 (рисунок 2), при этом указанная длина линии (12,051 км) не совпадает с длиной, указанной в поставленном на исследование вопросе. При расчетах эксперт руководствуется длиной линии, указанной в определении суда.

Рисунок 1 - Выдержка из акта об осуществлении технологического присоединения от 05.08.2021 г. №1/21
Рисунок 2 - Фрагмент справки «Расчет потерь электроэнергии на участке электросети от точки поставки электроэнергии до расчетного средства учета» в материалах дела
Формирование исходных данных для расчета
Согласно таблице А.4 ГОСТ 839-2019 [3], удельное активное сопротивление (r020 ) на 1 км провода марки АС-70/11 при его температуре 20°С составляет 0,4218 Ом/км, для провода марки АС-70/72 – 0,4194 Ом/км. Второе численное значение в обозначении марки провода определяет сечение стального сердечника. Поскольку в материалах дела отсутствует информация о сечении сердечника, к расчету примем провод с большим удельным сопротивлением АС-70/11.
Расчетная длина линии (L) составляет 3,674 км.
Ввиду отсутствия данных о средней температуре провода за расчетный период (Θ), она принимается равной 20°С.
Количество параллельных цепей nц=1.
Среднее напряжение элемента (Uср) за расчетный период Т принимается равным номинальному 6кВ.
Коэффициент реактивной мощности (tgφ) при отсутствии данных принимается равным 0,6.
Электроэнергия в узле (WТ) за расчетный период март-апрель 2022 года определяется по показаниям прибора учета электрической энергии, установленного в точке присоединения линии ВЛ-6 кВ Воздушная к источнику питания. Согласно приложению №2 к Договору энергоснабжения №<...> от 01.09.2021 г. (рисунок 3) в точке поставки установлен измерительный комплекс учета электроэнергии, включающий счетчик электрической энергии МИР С-1 (№<...>), трансформаторы тока ТПОЛ-10У3 (№<...> и №<...>) с коэффициентами трансформации kтт=40 и трансформаторы напряжения ЗНОЛ-НТЗ-6 (№<...> и №<...>) с коэффициентами трансформации kтн=60. Таким образом, общий расчетный коэффициент счетчика составляет 40*60=2400.

Рисунок 3 - Фрагмент приложения №2 к Договору энергоснабжения
№ЭЭ0303-05843 от 01.09.2021 г.
Согласно расшифровке расчетов натуральных объемов за март 2022 года (рисунок 4) показания прибора учета МИР С-1 №<...> на начало марта 2022 года составили 15995,84, на конец марта 2022 года – 16042,52. С учетом расчетного коэффициента 2400 расход электроэнергии по счетчику за март 2022 года составил (16042,52 – 15995,84)×2400 = 112 032 кВт∙ч.
Согласно расшифровке расчетов натуральных объемов за апрель 2022 года (рисунок 5) показания прибора учета МИР С-1 №<...> на начало апреля 2022 года составили 16042,52, на конец апреля 2022 года – 16046,85. С учетом расчетного коэффициента 2400 расход электроэнергии по счетчику за март 2022 года составил (16046,85 – 16042,52)×2400 = 10 392 кВт∙ч.
Рисунок 4 - Расшифровка расчетов натуральных объемов за март 2022
Рисунок 5 - Расшифровка расчетов натуральных объемов за апрель 2022
Число часов (Т) в марте 2022 года составляет 744 ч, в апреле 2022 года – 720 ч.
Ввиду отсутствия информации о максимальной мощности потребителя в расчетных периодах, коэффициент заполнения графика  ­принимается равным 0,5.
Коэффициент (kK), учитывающий различие конфигураций графиков активной и реактивной нагрузки принимается равным 0,99.
Сведем исходные данные для расчета в таблицу 1
Таблица 1 - Исходные данные для расчета
Расчет технологических потерь электроэнергии
Условно-постоянные потери
1) Потери от токов утечки по изоляторам ВЛ
При отсутствии данных о продолжительностях различных погодных условий годовые потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам ВЛ принимаются по данным таблицы 8 из [1] (см. рисунок 6), с учетом напряжения линии и номера региона в соответствии с таблицей 6 из [1] (рисунок 7).
Рисунок 6 - Удельные годовые потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам ВЛ (таблица 8 из [1])
Рисунок 7 - Распределение субъектов Российской Федерации по регионам в соответствии с [1]
Таким образом, удельные годовые потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам ВЛ составляют 0,22 тыс. кВт∙ч/км или 220 кВт∙ч/км. При длине линии 3,674 км абсолютные годовые потери в линии ВЛ-6 кВ Воздушная составят 220×3,674=808,28 кВт∙ч. Тогда среднесуточные потери составят 808,28/365=2,21 кВт∙ч. С учетом количества дней в расчетном периоде получим следующие расчетные потери от токов утечки по изоляторам ВЛ:
с 1 по 4 марта 2022: 2,21×4=8,84 кВт∙ч;
с 5 по 31 марта 2022: 2,21×27=59,67 кВт∙ч;
в апреле 2022: 2,21×30=66,3 кВт∙ч;
с 5 марта по 30 апреля 2022: 2,21×57=125,97 кВт∙ч.

2) Расход электроэнергии на плавку гололеда
При отсутствии приборов учета, установленных на устройствах плавки гололеда, допускается использование данных таблицы 9 из [1] (см. рисунок 8) в зависимости от района расположения ВЛ по гололеду. Город Орск относится к 4 району по гололеду. Следует заметить, что согласно открытым источникам с архивами погоды в сети интернет [4], в апреле 2022 года в городе Орске наблюдалась стабильная плюсовая температура, как в дневное, так и в ночное время, что препятствует образованию гололеда, в отличие от марта 2022 года. В связи с этим расход на плавку гололеда будет определен только для марта 2022 года.
Удельный расход на плавку гололеда для ВЛ-6кВ Воздушная составляет 0,044 тыс.кВт∙ч/км или 44 кВт∙ч/км в год. При длине линии 3,674 км абсолютный годовой расход на плавку гололеда составит 44×3,674=161,656 кВт∙ч. Тогда среднесуточные потери составят 161,656/365=0,442 кВт∙ч. С учетом количества дней в расчетном периоде получим следующие расчетные расходы на плавку гололеда:
с 1 по 4 марта 2022: 0,442×4=1,768 кВт∙ч;
с 5 по 31 марта 2022: 0,442×27=11,934 кВт∙ч;
в апреле 2022: 0,442×0=0 кВт∙ч;
с 5 марта по 30 апреля 2022: 0,442×27+0,442×0=11,934 кВт∙ч.

Суммарные условно постоянные потери составят:
с 1 по 4 марта 2022: 8,84+1,768 = 10,608 кВт∙ч;
с 5 марта по 30 апреля 2022: 125,97+11,934 = 137,904 кВт∙ч.
Рисунок 8 - Удельный расход электроэнергии на плавку гололеда в соответствии с таблицей 9 из [1]
Нагрузочные потери
Активное сопротивление воздушной линии составляет:
Средняя активная мощность составляет:
Нагрузочные потери мощности при средних за расчетный период нагрузках в ВЛ в составляют:
Коэффициент формы графика составляет:
Нагрузочные потери составляют:
Определение стоимости технологических потерь электроэнергии
В соответствии со счет-фактурами №0013580/0303 от 31.03.2022 г. и №0018308/0303 от 30.04.2022 г. (см. рисунки 9, 10), цена (тариф) за единицу измерения по договору энергоснабжения №ЭЭ0303-05843 от 01.09.2021 в марте 2022 года составляла 5,63095 рублей за кВт∙ч, а в апреле 2022 года – 5,66028 рублей за кВт∙ч.
Тогда в соответствии с результатами расчета объемов потерь электрической энергии в расчетном периоде из таблицы 2 получим следующую стоимость потерь электрической энергии:
с 1 по 4 марта 2022 года: 179×5,63095 = 1007,94 рублей;
с 5 марта по 30 апреля 2022 года: 1206×5,63095+77×5,66028=7226,77 рублей.

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ
СУДЕБНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ ПОТЕРЬ ЭЛЕКРОЭНЕРГИИ В ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ (ЛЭП)

  • Вопрос №1
    Определить технологические (фактические) потери электрической энергии и их стоимость в ЛЭП ВЛ-6кВ Воздушная, протяженностью 3 674 м., расположенной по адресу: Оренбургская область, г. Гай, Технологический проезд, кадастровый номер 56:39:0101006:125, за период с 01 марта 2022 года по 04 марта 2022 года и с 05 марта 2022 года по 30 апреля 2022 года.
    Ответ на вопрос №1
    Расчетные технологические (фактические) потери электрической энергии в ЛЭП ВЛ-6кВ Воздушная, протяженностью 3 674 м., расположенной по адресу: Оренбургская область, г. Гай, Технологический проезд, кадастровый номер 56:39:0101006:125 составляют:

    - за период с 01 марта 2022 года по 04 марта 2022 года: 179 кВт∙ч;
    - за период с 05 марта 2022 года по 30 апреля 2022 года: 1284 кВт∙ч.

    Стоимость расчетных технологических (фактических) потерь составляет:
    - за период с 01 марта 2022 года по 04 марта 2022 года: 1007,94 рублей;
    - за период с 05 марта 2022 года по 30 апреля 2022 года: 7226,77 рублей

Вопросы и ответы

ЭКСПЕРТ-ЦЕНТР

ДРУГИЕ НАШИ ЭКСПЕРТИЗЫ

    ЭКСПЕРТ-ЦЕНТР

    Возникла необходимость в электротехнической экспертизе?
    Получите бесплатную консультацию у эксперта в области электротехники и электроэнергетики