ການຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນລະບົບສົ່ງກຳລັງ

ການຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນລະບົບສົ່ງກຳລັງ

ໃນລະບົບໄຟຟ້າ, ພະລັງງານໄຟຟ້າທັງໝົດທີ່ຜະລິດຢູ່ໂຮງງານໄຟຟ້າບໍ່ໄດ້ໄປຮອດລູກຄ້າ. ບາງສ່ວນຂອງມັນຖືກ "ສູນເສຍ" ຕາມເສັ້ນທາງຈາກໂຮງງານໄຟຟ້າ, ສະຖານີໄຟຟ້າຍ່ອຍ, ສາຍສົ່ງ, ແລະ ເຄືອຂ່າຍການແຈກຈ່າຍ. ການສູນເສຍເຫຼົ່ານີ້ເອີ້ນວ່າການສູນເສຍພະລັງງານ. ການຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນລະບົບສົ່ງແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ, ການກຳນົດຄວາມອາດສາມາດຂອງອຸປະກອນ, ແລະ ການຮັກສາຄຸນນະພາບ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງການສະໜອງ. ບົດຄວາມນີ້ສົນທະນາກ່ຽວກັບແນວຄວາມຄິດ, ສາເຫດ, ແລະ ວິທີການປະຕິບັດຕົວຈິງສຳລັບການຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນສາຍສົ່ງ.

1. ການສູນເສຍພະລັງງານສົ່ງກຳລັງແມ່ນຫຍັງ?

ການສູນເສຍພະລັງງານສົ່ງແມ່ນຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ສົ່ງມາຈາກປາຍທາງສົ່ງ ແລະ ພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບຢູ່ປາຍທາງຮັບຂອງລະບົບສົ່ງ. ເວົ້າງ່າຍໆ:

ການສູນເສຍພະລັງງານ = ພະລັງງານທີ່ສົ່ງ – ພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບ

ການສູນເສຍເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຕົວເລກທີ່ຄິດໄລ່ເທົ່ານັ້ນ; ຕົວຈິງແລ້ວພວກມັນປ່ຽນເປັນຄວາມຮ້ອນໃນຕົວນຳ, ແກນໝໍ້ແປງ, ແລະເປັນຜົນມາຈາກປະກົດການສະໜາມໄຟຟ້າ ແລະ ແມ່ເຫຼັກ. ໃນລະດັບລະບົບ, ການສູນເສຍມັກຈະສະແດງອອກເປັນ kWh ສຳລັບພະລັງງານ, ຫຼື kW/MW ສຳລັບພະລັງງານໃນການໂຫຼດທີ່ກຳນົດໃຫ້. ເປີເຊັນການສູນເສຍຍັງມັກຖືກນຳໃຊ້:

ອັດຕາສ່ວນການສູນເສຍ = (ພະລັງງານສູນເສຍ / ພະລັງງານສົ່ງ) × 100%

2. ສາເຫດຫຼັກຂອງການສູນເສຍການສົ່ງຕໍ່

ການສູນເສຍການສົ່ງຕໍ່ໂດຍທົ່ວໄປແບ່ງອອກເປັນຫຼາຍອົງປະກອບຄື:

ກ) ການສູນເສຍທອງແດງ (ການສູນເສຍ I²R)
ນີ້ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດໃນຊ່ອງທາງ. ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານຕົວນຳທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານ, ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນປະລິມານ:

ການສູນເສຍ P = I² × R

ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ, ການສູນເສຍຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນສອງເທົ່າ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເພີ່ມແຮງດັນສົ່ງຜ່ານສຳລັບພະລັງງານດຽວກັນຈະຫຼຸດກະແສໄຟຟ້າລົງ, ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໂດຍອັດຕະໂນມັດ.

ຂ) ການສູນເສຍຍ້ອນຜົນກະທົບຂອງຜິວໜັງ ແລະ ຄວາມໃກ້ຄຽງ
ໃນກະແສໄຟຟ້າສະລັບ, ກະແສໄຟຟ້າມັກຈະໄຫຼໄປຕາມໜ້າຜິວຂອງຕົວນຳ. ສິ່ງນີ້ເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານທີ່ມີປະສິດທິພາບເມື່ອທຽບກັບຄວາມຕ້ານທານ DC. ໃນຕົວນຳທີ່ຢູ່ຕິດກັນ, ການແຈກຢາຍກະແສໄຟຟ້າກໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບເຊັ່ນກັນ (ຜົນກະທົບໃກ້ຄຽງ). ທັງສອງເພີ່ມການສູນເສຍ I²R, ໂດຍສະເພາະຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ຂອງລະບົບ (50 Hz ໃນອິນໂດເນເຊຍ), ເຖິງແມ່ນວ່າຜົນກະທົບຈະເຫັນໄດ້ຊັດເຈນກວ່າໃນຕົວນຳຂະໜາດໃຫຍ່.

ຄ) ການສູນເສຍໂຄໂຣນາ
ໂຄໂຣນາເກີດຂຶ້ນເມື່ອສະໜາມໄຟຟ້າອ້ອມຮອບຕົວນຳມີຄວາມແຮງພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ອາກາດເປັນໄອອອນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດສຽງດັງຟັດ, ການລົບກວນທາງວິທະຍຸ, ແລະ ການສູນເສຍພະລັງງານ. ໂຄໂຣນາເພີ່ມຂຶ້ນຕາມແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ, ໜ້າຜິວຕົວນຳທີ່ຫຍາບຄາຍ, ສະພາບອາກາດທີ່ຊຸ່ມຊື່ນ, ຫຼື ຝົນຕົກ. ການສູນເສຍໂຄໂຣນາມັກຈະມີຄວາມສຳຄັນໃນລະບົບ EHV/UHV.

ງ) ການສູນເສຍໄຟຟ້າ ແລະ ການຮົ່ວໄຫຼຂອງວັດສະດຸກັນຄວາມຮ້ອນ
ສານກັນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ວັດສະດຸກັນຄວາມຮ້ອນມີການສູນເສຍໄຟຟ້າໜ້ອຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼເທິງໜ້າດິນ, ໂດຍສະເພາະເມື່ອສານກັນຄວາມຮ້ອນເປື້ອນ ຫຼື ປຽກ. ຄ່ານີ້ມັກຈະນ້ອຍກວ່າການສູນເສຍ I²R, ແຕ່ມັນຍັງຖືກຄິດໄລ່ໃນການສຶກສາລະອຽດ.

ຈ) ການສູນເສຍໃນອຸປະກອນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ (ໝໍ້ແປງ ແລະ ເຕົາປະຕິກອນ)
ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ແມ່ນ "ສາຍສົ່ງ" ຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ແຕ່ສາຍສົ່ງເກືອບທັງໝົດມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບສະຖານີຍ່ອຍ ແລະ ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ. ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າມີ:
- ການສູນເສຍທີ່ບໍ່ມີການໂຫຼດ (ການສູນເສຍແກນ): ຄົງທີ່ຂ້ອນຂ້າງເມື່ອທຽບກັບການໂຫຼດ.
- ການສູນເສຍການໂຫຼດ (ການສູນເສຍທອງແດງ): ຂຶ້ນກັບກະແສໄຟຟ້າ/ການໂຫຼດ.

ຖ້າຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສາແມ່ນ "ການສູນເສຍການສົ່ງຕໍ່ລະບົບ" ຈາກລົດເມໄປຫາລົດເມ, ການສູນເສຍຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າມັກຈະຖືກລວມເຂົ້າ.

3. ຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການຄິດໄລ່

ເພື່ອຄິດໄລ່ການສູນເສຍການສົ່ງສັນຍານທາງດ້ານເຕັກນິກ, ຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງການໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ:
1. ການໂຫຼດ/ການແຈກຢາຍ ຫຼື ພະລັງງານ P (MW) ແລະ Q (MVAr). ຢູ່ສົ້ນຮັບ/ສົ່ງ.
2. ແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງລະບົບ (kV), ປະເພດລະບົບ 1 ເຟສ/3 ເຟສ.
3. ພາລາມິເຕີຂອງຊ່ອງ: ຄວາມຕ້ານທານ R (Ω), ປະຕິກິລິຍາ X (Ω), ແລະ ຖ້າຈຳເປັນ ຄວາມຈຸ/ຄວາມນຳໄຟຟ້າ (ຮູບແບບ π).
4. ຄວາມຍາວຂອງສາຍ (ກິໂລແມັດ) ແລະ ປະເພດຕົວນຳເພື່ອກຳນົດ R ຕໍ່ກິໂລແມັດ.
5. ໂປຣໄຟລ໌ການໂຫຼດທຽບກັບເວລາເມື່ອຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານປະຈໍາວັນ/ປະຈໍາເດືອນ/ປະຈໍາປີ.

4. ການຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານໂດຍໃຊ້ວິທີການງ່າຍໆ

ກ) ລະບົບ 3 ເຟສ
ສຳລັບສາຍ 3 ເຟສ, ການສູນເສຍພະລັງງານທອງແດງທັງໝົດ:

ການສູນເສຍ P = 3 × I² × ເຟສ R

ຖ້າຮູ້ເຖິງພະລັງງານທີ່ໃຊ້ງານສົ່ງຕໍ່ ແລະ ຕົວຄູນພະລັງງານ:
- P = √3 × V\LL × I × cos φ
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ປະຈຸບັນ:
- ຂ້ອຍ = P / (√3 × V\_LL × cos φ)

ເມື່ອຮູ້ແລ້ວ, ໃຫ້ໃສ່ມັນເຂົ້າໃນສູດການສູນເສຍ I²R.

ຕົວຢ່າງໄວໆ:
ຕົວຢ່າງ, ລະບົບສົ່ງໄຟຟ້າ 150 kV, ພະລັງງານ 50 MW, ຕົວຄູນພະລັງງານ 0,9, ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດຕໍ່ໄລຍະ 2 Ω.
ປັດຈຸບັນ:
I = 50×10⁶ / (√3 × 150×10³ × 0,9) ≈ 214 A
ເຮັດໃຫ້ສູນເສຍ:
ການສູນເສຍພະລັງງານ = 3 × 214² × 2 ≈ 275 kW

ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າ (ໂຫຼດ) ແລະ ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດຂອງສາຍ.

ຂ) ການໃຊ້ພາລາມິເຕີ R ຕໍ່ກິໂລແມັດ
ຖ້າ R ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກຕໍ່ກິໂລແມັດ, ຕົວຢ່າງ 0,06 Ω/ກິໂລແມັດຕໍ່ໄລຍະ, ແລະຄວາມຍາວແມ່ນ 80 ກິໂລແມັດ:
ໄລຍະ R = 0,06 × 80 = 4,8 Ω
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໃຫ້ໃຊ້ສູດດຽວກັນ.

5. ຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານ (kWh) ຈາກການສູນເສຍພະລັງງານ (kW)

ການສູນເສຍພະລັງງານ (kW) ປ່ຽນແປງໄປຕາມການເວລາ ເມື່ອການໂຫຼດປ່ຽນແປງ. ສົມມຸດວ່າການສູນເສຍພະລັງງານຄົງທີ່ໃນໄລຍະເວລາທີ່ກຳນົດໃຫ້:

ການສູນເສຍ E = ການສູນເສຍ P × t

ຖ້າ P\loss = 275 kW ເປັນເວລາ 10 ຊົ່ວໂມງ:
E\_loss = 275 × 10 = 2.750 kWh

ສຳລັບການຄິດໄລ່ທີ່ເປັນຈິງກວ່າ, ໃຫ້ໃຊ້ຂໍ້ມູນການໂຫຼດຕໍ່ຊົ່ວໂມງ (ໂປຣໄຟລ໌ການໂຫຼດ). ຄິດໄລ່ I ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ → P\_loss ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ → ຜົນບວກຂອງທຸກຊົ່ວໂມງ:

ການສູນເສຍ E ປະຈຳວັນ = Σ (ການສູນເສຍ P, ຊົ່ວໂມງ × 1 ຊົ່ວໂມງ)

ເນື່ອງຈາກ P\loss ∝ I², ການຄິດໄລ່ໂດຍອີງໃສ່ກະແສໄຟຟ້າສະເລ່ຍຈຶ່ງບໍ່ຖືກຕ້ອງສະເໝີໄປ. ມັນດີກວ່າທີ່ຈະໃຊ້ຂໍ້ມູນໄລຍະຫ່າງ (ເຊັ່ນ: 15 ນາທີ ຫຼື 1 ຊົ່ວໂມງ).

6. ວິທີການຂັ້ນສູງ: ການຄິດໄລ່ການສູນເສຍຜ່ານກະແສພະລັງງານ (ກະແສການໂຫຼດ)

ໃນເຄືອຂ່າຍສົ່ງຜ່ານຫຼາຍລົດເມ, ການສູນເສຍບໍ່ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ງ່າຍໂດຍໃຊ້ສູດດຽວ ເພາະວ່າກະແສໄຟຟ້າຖືກແບ່ງອອກເປັນຫຼາຍສາຍ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງລົດເມແຕກຕ່າງກັນ. ວິທີການທົ່ວໄປແມ່ນການສຶກສາກະແສໄຟຟ້າໂດຍໃຊ້ຊອບແວ (ETAP, DIgSILENT PowerFactory, PSS/E, OpenDSS, ຫຼື pandapower).

ທາງດ້ານແນວຄິດ:
- ການສູນເສຍພະລັງງານໃນສາຍສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງພະລັງງານທີ່ສັບສົນຢູ່ປາຍສົ່ງ ແລະ ປາຍຮັບ:
ການສູນເສຍ S = ການສົ່ງ S – ການຮັບ S
ດ້ວຍ P_loss = Re(S_loss) .
- ອີກທາງເລືອກໜຶ່ງ, ຈາກກະແສໄຟຟ້າຂອງຊ່ອງທາງຜົນໄດ້ຮັບຈາກການໄຫຼຂອງພະລັງງານ ແລະ ຄ່າ R:
ການສູນເສຍ P = 3 × |I|² × R.

ວິທີການນີ້ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຄິດໄລ່ການສູນເສຍຂອງໝໍ້ແປງ, ການສູນເສຍຂອງ shunt, ພ້ອມທັງຜົນກະທົບຂອງການຕັ້ງຄ່າກ໊ອກໝໍ້ແປງ ແລະ ການຊົດເຊີຍປະຕິກິລິຍາ.

7. ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສົ່ງສັນຍານ

ເມື່ອຄິດໄລ່ການສູນເສຍແລ້ວ, ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບ. ຍຸດທະສາດທົ່ວໄປບາງຢ່າງລວມມີ:
1. ເພີ່ມແຮງດັນສົ່ງຜ່ານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນກະແສໄຟຟ້າ (ແລະການສູນເສຍ I²R).
2. ການໃຊ້ຕົວນຳທີ່ມີພາກຕັດຂວາງໃຫຍ່ກວ່າ ຫຼື ການມັດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານ ແລະ ສະກັດກັ້ນ corona.
3. ການຊົດເຊີຍພະລັງງານປະຕິກິລິຍາ (ຕົວເກັບປະຈຸ, STATCOM, SVC) ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນກະແສໄຟຟ້າປະຕິກິລິຍາ ແລະ ປັບປຸງຕົວຄູນພະລັງງານ.
4. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການດຳເນີນງານເຄືອຂ່າຍ (ການສົ່ງຄືນ, ການຕັ້ງຄ່າແຕະ, ການຕັ້ງຄ່າໃໝ່, ການເລືອກເສັ້ນທາງ).
5. ການບຳລຸງຮັກສາສານກັນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຕົວນຳໄຟຟ້າເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການຮົ່ວໄຫຼ ແລະ ບັນຫາ corona ເນື່ອງຈາກພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ດີ.

8. ເຄ ສີມພູລານ

ການຄິດໄລ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນລະບົບສົ່ງກຳລັງແມ່ນບາດກ້າວທີ່ສຳຄັນໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໄຟຟ້າ. ການສູນເສຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນມາຈາກ I²R, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຂອງສາຍ, ໃນຂະນະທີ່ການຮົ່ວໄຫຼຂອງໂຄໂຣນາ ແລະ ການສນວນກັນຄວາມຮ້ອນສາມາດມີຄວາມສຳຄັນຢູ່ທີ່ແຮງດັນສູງ ແລະ ພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມສະເພາະ. ການຄິດໄລ່ງ່າຍໆສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານພື້ນຖານ, ໃນຂະນະທີ່ສຳລັບເຄືອຂ່າຍທີ່ສັບສົນ, ຕ້ອງມີການວິເຄາະການໄຫຼຂອງພະລັງງານ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈສາເຫດ ແລະ ວິທີການຄິດໄລ່, ຜູ້ປະຕິບັດງານລະບົບ ແລະ ຜູ້ວາງແຜນສາມາດກຳນົດການກະທຳທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍ ແລະ ປັບປຸງຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງການແຈກຢາຍພະລັງງານໄຟຟ້າ.

ຖ້າທ່ານຕ້ອງການ, ຂ້ອຍສາມາດດັດແປງບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ເຂົ້າກັບສະພາບການສະເພາະ (ເຊັ່ນ 70 kV/150 kV/500 kV), ເພີ່ມຕາຕະລາງຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ, ຫຼື ລວມເອົາສູດ corona ແລະ ຮູບແບບ π ຂອງເສັ້ນ.