Как найти максимальную мощность на нагрузке

Содержание:

Энергетические характеристики двухполюсников:

Всякую пассивную электрическую цепь, находящуюся под воздействием источника гармонического напряжения, можно рассматривать как двухполюсник (рис. 9.1), обладающий, в общем случае, комплексным (7.26) сопротивлением

Средняя мощность , потребляемая таким двухполюсником в режиме гармонических колебаний, находится в соответствии с (7.15) и (7.18) по формуле

   (9.1)

Согласно закону Ома действующие значения напряжения и тока связаны зависимостью:

где и представляют собой полное сопротивление и полную проводимость двухполюсника соответственно (см. лекцию 7). Поэтому формула (9.1) может быть представлена в виде:

      (9.2)

Поскольку, с учётом чётности функции косинуса, величины

являются активными составляющими сопротивления и проводимости двухполюсника, выражение (9.2) принимает вид:

   (9.3)

Таким образом, средняя за период мощность равна мощности, рассеиваемой на резистивном сопротивлении (проводимости) двухполюсника. По этой причине мощность также называется активной и измеряется в ваттах (Вт).

Формулу (9.1) можно переписать в виде:

где произведение действующих значений напряжения и тока

      (9.4)

называют полной (кажущейся) мощностью.

Комплексную мощность Р  найдём по действующей комплексной амплитуде напряжения

на зажимах двухполюсника и действующей комплексной амплитуде тока

проходящего через двухполюсник. При таких обозначениях квадрат действующего значения тока можно записать как произведение действующей комплексной амплитуды тока на её сопряжённую величину:

Тогда из (9.3) имеем:

но согласно закону Ома

поэтому получаем:

     (9.5)

Последнее выражение означает, что средняя мощность, потребляемая двухполюсником, равна вещественной части произведения действующей комплексной амплитуды напряжения на его входе и комплексной величины, сопряжённой с действующей комплексной амплитудой тока, проходящего через входные зажимы двухполюсника.

Формула (9.5) даёт основание записать выражение для комплексной мощности:

    (9.6)

вещественная часть которой представляет собой среднюю мощность, потребляемую двухполюсником, мнимая часть —реактивную мощность:

      (9.7)

Выводы:

• полная мощность

      (9.8)

есть произведение действующих значений тока и напряжения, измеряется в вольт-амперах

• средняя мощность

представляет собой полную мощность, умноженную на коэффициент мощности измеряется в ваттах (Вт). Средняя (активная) мощность, потребляемая пассивным двухполюсником, не может быть отрицательной (иначе двухполюсник будет генерировать энергию!), поэтому т. е. для пассивного двухполюсника всегда имеет место неравенство  Случай Р = 0, когда  двухполюсника, который не имеет активных сопротивлении, но содержит только индуктивные и ёмкостные элементы;
 

• коэффициент мощности (косинус фи)

        (9.9)

равен отношению средней мощности к полной мощности, потребляемой двухполюсником, и представляет собой косинус угла сдвига фаз между напряжением и током; является важной характеристикой электрических машин и линий передач переменного тока, отражая потери энергии: чем больше тем меньше потери при передаче энергии по линии и выше КПД электрических машин; при имеем  и , т. е. цепь носит чисто активный характер, и сдвиг фаз между  током и напряжением и равен нулю;

• реактивная мощность

равна произведению полной мощности на синус угла сдвига фаз между напряжением и током; она не связана с выделением энергии в элементе, поэтому измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАр); реактивная мощность отражает процесс обмена энергией между цепью и источником. В зависимости от знака реактивная мощность может быть положительной или отрицательной: при  энергия запасается в магнитном поле цепи (индуктивностях), при энергия запасается в электрическом поле (ёмкостях). Реактивная мощность отражает дополнительные потери в системах передачи энергии, поэтому всегда стремятся достичь её минимально возможной величины за счёт компенсации реактивных составляющих полного сопротивления таких систем;

• комплексная мощность есть число, модуль которой равен полной мощности.

Пример 9.1.

К источнику с напряжением

подключена нагрузка, ток в которой

Определить: активную (среднюю), полную и реактивную мощности, а также характер реактивного сопротивления.

Решение. Прежде всего найдём действующие амплитуды напряжения и тока:

и разность фаз между напряжением и током:

По формуле (9.1) вычислим активную мощность:

по формуле (9.4) найдём полную мощность:

а по формуле (9.7) — реактивную мощность:

Поскольку реактивная мощность положительна, то реактивное сопротивление является индуктивным.

Максимум средней мощности в нагрузке

Условия баланса мощностей:

Поскольку комплексные напряжения и комплексные токи в ветвях цепи удовлетворяют законам Кирхгофа, то можно показать (теорема Теллегена), что сумма мощностей всех ветвей схемы равна нулю:

      (9.10)

где — количество ветвей в схеме. Но это возможно только при равенстве нулю вещественной и мнимой составляющих:

      (9.11)
 

Полученные соотношения называют условиями баланса мощностей комплексной, активной и реактивной соответственно. Их используют для проверки решений задач анализа цепей символическим методом в режиме гармонических колебаний.
 

Условия максимума средней мощности в нагрузке

Задача 9.1.

Имеется генератор гармонических колебаний (рис. 9.2) с ЭДС и внутренним сопротивлением требуется определить сопротивление нагрузки , на котором выделяется максимум средней мощности, и величину этой мощности

Решение. Задачу удобно решать в терминах комплексных амплитуд. Запишем комплексную амплитуду ЭДС генератора

и комплексное сопротивление нагрузки

Тогда комплексная амплитуда тока в цепи определится по закону Ома

а комплексная амплитуда напряжения на нагрузке найдётся из выражен

    (9.12)

Следовательно, комплексная мощность (9.6), развиваемая на нагрузке, такова:

     (9.13)

где комплексно-сопряжённая амплитуда тока:

     (9.14)

Соотношения (9.12)—(9.14) позволяют найти комплексную мощность в нагрузке:

    (9.15)

Поскольку произведения комплексно-сопряжённых величин равны квадратам модулей сомножителей:

выражение (9.15) получает вид:

      (9.16)

где    

Вещественная часть комплексной мощности (9.16) согласно (9.5) является средней мощностью, поэтому

     (9.17)

Из (9.17) найдём искомые условия, при которых средняя мощность, выделяемая в нагрузке, является максимальной.

Первое условие. Максимум средней мощности, выделяемой в нагрузке, будет достигнут, если , т. е. когда

     (9.18)

реактивные составляющие внутреннего сопротивления генератора и нагрузки компенсируют друг друга.

Поэтому из первого условия (9.18) имеем:

     (9.19)

Далее выясним, при каком соотношении активных составляющих и внутреннего сопротивления генератора и сопротивления нагрузки соответственно будет достигаться максимум средней мощности, для чего найдём максимум функции Это соотношение и составит второе условие максимума средней мощности.

Поскольку определено свойствами генератора, для нахождения максимума функции найдём её производную по переменной :

и приравняем производную нулю

откуда получаем второе условие.

Второе условие. Максимум средней мощности выделяемой

в нагрузке, достигается при равенстве активных составляющих внутреннего сопротивления генератора и сопротивления нагрузки:

      (9.20)

Условия (9.18) и (9.20) можно объединить, если записать равенство комплексного сопротивления нагрузки комплексно-сопряжённому внутреннему сопротивлению генератора

   (9.21)

Выводы:

• генератор гармонических колебаний развивает в нагрузке максимальную среднюю мощность, если сопротивление нагрузки сопряжено с внутренним сопротивлением генератора;
• максимально возможная средняя мощность, которую может развить генератор в нагрузке, равна:

    (9.22)

Коэффициент полезного действия генератора. Согласованная нагрузка

Определение

Коэффициентом полезного действия генератора (КПД) называется отношение средней (активной) мощности потребляемой нагрузкой, к суммарной средней (активной) мощности  потребляемой всей цепью:

      (9.23)

Из определения (9.23) следует (рис. 9.3):

1.    КПД генератора при сопряжённой нагрузке, когда достигается максимум средней мощности, равен 0,5; это объясняется тем, что на внутреннем сопротивлении генератора рассеивается та же средняя мощность, что и в нагрузке.

2.    С ростом КПД увеличивается, хотя средняя мощность в нагрузке падает, причём с ростом отношения КПД монотонно возрастает и при приближается к

В энергетических системах, где важно получение высокого КПД, стремятся к тому, чтобы но в этом случае значительное снижение сопротивления нагрузки приводит к опасному повышению мощности, расходуемой в генераторе, что может привести к аварийному исходу.

В системах связи часто сопротивление нагрузки выбирают равным внутреннему сопротивлению генератора:

В таком случае говорят, что генератор нагружен согласованно, а сопротивление нагрузки называют согласованным.

Важно:

напряжение на согласованной нагрузке независимо от частоты всегда равно половине задающего напряжения генератора, и средняя мощность, выделяемая в согласованной нагрузке, равна:

Мощность меньше средней мощности в сопряжённой нагрузке, поскольку

Это объясняется тем, что при согласованной нагрузке реактивные составляющие внутреннего сопротивления генератора и сопротивления нагрузки суммируются, а при сопряжённой — они компенсируют друг друга, последнее ведёт к увеличению как амплитуды тока в нагрузке, так и амплитуды напряжения на ней.

Замечание:

В дальнейшем будет показано, что при согласованной нагрузке сохраняются соотношения между амплитудами и фазами частотных составляющих сигнала, т. е. сохраняется форма сигнала.

Пример 9.2.

Найти сопротивление нагрузки (рис. 9.4), при котором в этой нагрузке достигался бы максимум средней мощности, и рассчитать величину этой мощности.

Решение. При решении этой задачи воспользуемся условиями максимума

средней мощности в нагрузке и теоремой об эквивалентном генераторе.

1.    Максимум средней мощности будет достигаться, если согласно (9.21) внутреннее сопротивление эквивалентного генератора, которым можно заменить всю цепь, действующую на нагрузку, будет удовлетворять равенству:

2.    По теореме об эквивалентном генераторе находим:

Комплексное сопротивление имеет индуктивный характер, поскольку реактивная составляющая этого сопротивления положительна По этой причине комплексное сопротивление нагрузки должно иметь ёмкостной характер:

3.    Представим нагрузку в виде двухполюсника из последовательно соединённых активного сопротивления и ёмкости:

4.    Приравняем вещественные и мнимые части сопротивлений

 5. Найдём напряжение холостого хода на зажимах 1-2, создаваемое эквивалентным генератором:

6. По формуле (9.22) находим максимальную среднюю мощность, которую может развить генератор в нагрузке:

Возраст детей :

На практике, отдельные нагрузки не обязательно работают на полной мощности или одновременно. Коэффициенты ku и ks позволяют определить потребности в максимальной и полной мощности, которые реально требуются для определения параметров электроустановки.

Коэффициент максимального использования (ku)
При нормальных рабочих условиях, потребление мощности отдельным потребителем нагрузки иногда меньше, чем номинальная мощность, указанная для данного прибора, и это часто встречаемое явление оправдывает применение коэффициента использования (ku) при оценке реальной потребляемой мощности.
Этот коэффициент должен применяться для каждого отдельного потребителя нагрузки, в особенности для электродвигателей, которые редко работают на полной нагрузке.
В промышленных электроустановках этот фактор можно в среднем принять равным 0,75 для электродвигателей.
Для нагрузки, состоящей из ламп накаливания, этот коэффициент всегда равен 1.
Для цепей с розетками для подключения приборов, значение этих коэффициентов полностью зависит от типов приборов, которые питаются от данной сети.
Коэффициент одновременности (ks)
В реальной практике, потребители нагрузки, установленные в цепи одной электроустановки, никогда не работают одновременно, то есть, всегда присутствует некоторая степень неодновременности, и этот факт учитывается при оценке требуемой мощности, путем использования коэффициента одновременности (ks).
Коэффициент ks применяется к каждой группе нагрузок (например, к группе, питаемой от распределительного щита и нижележащих щитков). Расчет этих коэффициентов является обязанностью проектировщика, так как это требует подробного знания установки и условий эксплуатации отдельных цепей. По этим причинам, невозможно привести точные значения, рекомендуемые для общего применения.

Коэффициент одновременности жилого здания
Некоторые типовые значения для этого случая даны в Таб .1, и применимы для бытовых потребителей, питаемых от сети 230/400В (3 фазы, 4
провода). Для потребителей, использующих обогревательные приборы для обогрева помещений, рекомендуется коэффициент 0,8, независимо от числа пользователей.

Число нижележащих потребителей	Коэффициент одновременности (ks)
2 – 4	1
5 – 9	0.78
10 -14	0.63
15 -19	0.53
20 – 24	0.49
25 – 29	0.46
30 – 34	0.44
35 – 39	0.42
40 – 49	0.41
50 и более	0.40
Таб. 1, Коэффициенты одновременности в жилом многоквартирном доме.

Пример (см. Рис. 1):
Имеется 5-этажный жилой дом с 25 потребителями, каждый из которых имеет 6 кВА установленной мощности.
Общая установленная мощность для здания: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 кВА
Полная мощность, требуемая для здания: 150 × 0.46 = 69 кВА
Из Таб. 1 возможно определить величину токов в различных секциях главного фидера, питающего все этажи. Для вертикально идущих кабелей, при подаче питания снизу, поперечное сечение проводников можно постепенно уменьшать по направлению к более верхним этажам.
Такие изменения в сечении проводов обычно происходят через 3 этажа.
Например, ток, подаваемый в вертикальный кабель питания на уровне земли, равен:

ток, поступающий на третий этаж, равен:

Коэффициент одновременности для распределительных щитов 
В Таб. 1 показаны гипотетические значения ks для распределительных щитов, питающих ряд цепей, где отсутствует индикация того, как между ними распределяется общая нагрузка.
Если цепи в основном используются для целей освещения, разумно принять значение коэффициента ks близким к единице.

Число цепей	Коэффициент одновременности (ks)
Сборки, протестированные полностью 2 и 3		0.9
4 и 5		0.8
6 – 9		0.7
10 и более		0.6
Сборки, протестированные выборочно, в каждом выбранном случае.		1.0
Таб. 2, Коэффициент одновременности для распределительных щитов (IEC 60439)

Коэффициент одновременности в зависимости от функции цепи.
Коэффициенты ks, которые можно использовать для цепей, питающих часто встречающиеся нагрузки, даны в Таб. 3.

Функция цепи		Коэффициент одновременности (ks)
Освещение		1
Обогрев и кондиционирование		1
Розетки для подключения приборов		0.1 – 0.2 (1)
10 и более		0.6
Лифты и подъемники (2)	Для самых мощных двигателей	1
	Для двигателей, вторых по мощности	0.75
	Для всех двигателей	0.60
(1) В некоторых случаях, преимущественно в промышленных электроустановках, этот коэффициент может быть выше.
(2) Ток, принимаемый во внимание, равен номинальному току двигателя, увеличенному на одну треть от его пускового тока.
Таб. 3, Коэффициент одновременности в зависимости от функции цепи.

Основные положения порядка определения величины максимальной мощности потребителей электрической энергии

1. Величина максимальной мощности определяется в отношении энергопринимающего устройства (в случае если у потребителя несколько энергопринимающих устройств, имеющих между собой электрические связи через принадлежащие потребителю объекты электросетевого хозяйства (далее — совокупность энергопринимающих устройств), — в отношении совокупности энергопринимающих устройств) потребителя электрической энергии.
2. В случае если в документах о технологическом присоединении информация о наличии (отсутствии) электрических связей между энергопринимающими устройствами потребителя не указана или документы о технологическом присоединении утеряны, потребитель самостоятельно определяет наличие (отсутствие) электрических связей между энергопринимающими устройствами и предоставляет в сетевую организацию соответствующее заявление. К заявлению прилагается один из следующих документов:

— однолинейная схема присоединения к внешней электрической сети в нормальном режиме работы энергопринимающих устройств, согласованная с собственником или иным законным владельцем сетевых объектов, к которым технологически присоединен потребитель;

— копии разделов проектной документации, предусматривающих технические решения, обеспечивающие выполнение технических условий.

Сетевая организация учитывает полученную от потребителя информацию при восстановлении (переоформлении) документов о технологическом присоединении. Сетевая организация, в соответствии с пунктом 73 Правил технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям (далее — Правила технологического присоединения), утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.2004 № 861, имеет право осуществлять осмотр электроустановок потребителя на предмет проверки наличия (отсутствия) электрических связей между принадлежащими потребителю энергопринимающими устройствами, по результатам осмотра электроустановок сетевая организация составляет акт осмотра (обследования) электроустановки установленной формы.

1. Величина максимальной мощности энергопринимающего устройства (совокупности энергопринимающих устройств) потребителя определяется в отношении каждого уровня напряжения, по которым дифференцируется цена (тариф) на услуги по передаче электрической энергии, и в отношении каждого центра питания сетевой организации и (или) объекта по производству электрической энергии производителя электрической энергии, к которым присоединено энергопринимающее устройство (совокупность энергопринимающих устройств) потребителя.
2. При определении величины максимальной мощности энергопринимающего устройства (совокупности энергопринимающих устройств) потребителя учитываются и указываются в документах о технологическом присоединении потребителя величины максимальной мощности потребителей (сетевых организаций), чьи энергопринимающие устройства и (или) иные объекты электроэнергетики подключены к объектам электросетевого хозяйства сетевой организации опосредованно через объекты электросетевого хозяйства такого потребителя.
3. Восстановление (переоформление) документов о технологическом присоединении осуществляется в случае обращения в сетевую организацию потребителей электрической энергии с заявлением на восстановление (переоформление) документов о технологическом присоединении.

В случае отсутствия в распоряжении сетевой организации документов, подтверждающих факт технологического присоединения энергопринимающих устройств к электрическим сетям (в том числе оформленных на предыдущего собственника энергопринимающих устройств), и (или) если на основании таких документов не представляется возможным определить величину максимальной мощности ранее присоединенных энергопринимающих устройств (в том числе расчетным способом), при одновременном отсутствии соответствующего обращения потребителя с заявлением на восстановление (переоформление) документов о технологическом присоединении, сетевая организация направляет документы о технологическом присоединении, содержащие сведения о величине максимальной мощности, в адрес потребителя, гарантирующего поставщика (энергосбытовой, энергоснабжающей организации), заключившего договор оказания услуг по передаче электрической энергии в интересах этого потребителя, сетевой организации, к объектам электросетевого хозяйства которой присоединены энергопринимающие устройства этого потребителя, способом, позволяющим подтвердить получение документов.

1. Оформление документов о технологическом присоединении и определение величины максимальной мощности энергопринимающих устройств осуществляются сетевой организацией в порядке, предусмотренном разделом VIII Правил технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.2004 № 861.

Используемые для целей определения величины максимальной мощности энергопринимающего устройства (совокупности энергопринимающих устройств) потребителя суммарные значения почасовых объемов потребления электрической энергии (максимальных величин мощности (нагрузки), определенных по результатам проведения замеров) определяются для каждой из принадлежащих к энергопринимающему устройству (совокупности энергопринимающих устройств) точек поставки в единый час (в единый замерный день).

Источник

Способ определения максимальной мощности

к Основным положениям

рынков электрической энергии

УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (МОЩНОСТИ) НА РОЗНИЧНЫХ РЫНКАХ

Список изменяющих документов

(в ред. Постановлений Правительства РФ от 23.01.2015 N 47,

от 24.05.2017 N 624, от 18.04.2020 N 554)

1. В случаях, предусмотренных Основными положениями функционирования розничных рынков электрической энергии, применяются следующие расчетные способы определения объема потребления электрической энергии (мощности):

(в ред. Постановления Правительства РФ от 18.04.2020 N 554)

(см. текст в предыдущей редакции)

а) объем потребления электрической энергии (мощности) в соответствующей точке поставки, МВт ч, определяется:

(в ред. Постановления Правительства РФ от 23.01.2015 N 47)

(см. текст в предыдущей редакции)

если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, имеются данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств в соответствующей точке поставки, за исключением случая, указанного в абзаце седьмом настоящего подпункта, по формуле:

(в ред. Постановления Правительства РФ от 24.05.2017 N 624)

(см. текст в предыдущей редакции)

P_макс — максимальная мощность энергопринимающих устройств, относящаяся к соответствующей точке поставки, а в случае, если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, не предусмотрено распределение максимальной мощности по точкам поставки, то в целях применения настоящей формулы максимальная мощность энергопринимающих устройств в границах балансовой принадлежности распределяется по точкам поставки пропорционально величине допустимой длительной токовой нагрузки соответствующего вводного провода (кабеля), МВт;

T — количество часов в расчетном периоде, используемое при расчете безучетного потребления, но не более 4380 часов. При определении объема безучетного потребления количество часов потребления электрической энергии признается равным 24 часам в сутки вне зависимости от фактического режима работы потребителя и (или) количества часов использования им электрической энергии (мощности);

(в ред. Постановления Правительства РФ от 18.04.2020 N 554)

(см. текст в предыдущей редакции)

если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, отсутствуют данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств или если при выявлении безучетного потребления было выявлено использование потребителем мощности, величина которой превышает величину максимальной мощности энергопринимающих устройств потребителя, указанную в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, по формулам:

(в ред. Постановления Правительства РФ от 24.05.2017 N 624)

(см. текст в предыдущей редакции)

для однофазного ввода:

для трехфазного ввода:

I_доп.дл. — допустимая длительная токовая нагрузка вводного провода (кабеля), А;

U_ф.ном. — номинальное фазное напряжение, кВ;

— коэффициент мощности при максимуме нагрузки. При отсутствии данных в договоре коэффициент принимается равным 0,9;

б) почасовые объемы потребления электрической энергии в соответствующей точке поставки, МВт ч, определяются по формуле:

(в ред. Постановления Правительства РФ от 23.01.2015 N 47)

(см. текст в предыдущей редакции)

где W — объем потребления электрической энергии в соответствующей точке поставки, определенный в соответствии с подпунктом «а» настоящего пункта, МВт·ч.

2. Объем бездоговорного потребления электрической энергии, МВт ч, определяется исходя из величины допустимой длительной токовой нагрузки каждого вводного провода (кабеля) по формулам:

(в ред. Постановления Правительства РФ от 23.01.2015 N 47)

(см. текст в предыдущей редакции)

для однофазного ввода:

для трехфазного ввода:

где T бд — количество часов в определенном в соответствии с пунктом 189 Основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии периоде времени, в течение которого осуществлялось бездоговорное потребление, но не более чем 8760 часов, ч.

(в ред. Постановления Правительства РФ от 18.04.2020 N 554)

Источник

Способ определения максимальной мощности

Правовое и техническое сопровождение в электроэнергетике

Телефон для бесплатной консультации

» ПОНЯТИЯ «МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ», «ЕДИНОВРЕМЕННАЯ (РАЗРЕШЕННАЯ) МОЩНОСТЬ» И «УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ». СХОДСТВО и РАЗЛИЧИЕ. КАК ИЗ ЕДИНОВРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ ВЫЧИСЛИТЬ МАКСИМАЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ.

В данной статье кратко попробуем разобраться с различиями в понятиях максимальной, единовременной и установленной мощности Абонента (Потребителя электроэнергии). А также как из единовременной мощности вычислить максимальную мощность.

Информация о схемах подключения, мощности энергопринимающих устройств потребителей, объектах электросетевого хозяйства и т.д. содержится в документах о технологическом присоединении — документы, составляемые в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств (объектов электроэнергетики) к объектам электросетевого хозяйства, в том числе технические условия, акт об осуществлении технологического присоединения, акт разграничения балансовой принадлежности электросетей, акт разграничения эксплуатационной ответственности сторон (п. 2 Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 № 861 (далее по тексту – Правила № 861).

В соответствии с п. 2 Правил № 861 «максимальная мощность» — наибольшая величина мощности, определенная к одномоментному использованию энергопринимающими устройствами (объектами электросетевого хозяйства) в соответствии с документами о технологическом присоединении и обусловленная составом энергопринимающего оборудования (объектов электросетевого хозяйства) и технологическим процессом потребителя, в пределах которой сетевая организация принимает на себя обязательства обеспечить передачу электрической энергии, исчисляемая в мегаваттах.

При этом логично, что понятие «одномоментное» является синонимом «единовременное», кроме того, данные понятия применительно к величине мощности имеют одинаковый физический смысл, а именно: это величина мощности, которую сетевая организация разрешает потребителю использовать в каждую единицу времени.

Зачастую в технической документации к договору энергоснабжения отсутствует информация о максимальной мощности энергопринимающих устройств Потребителя.

При этом в приложениях к такому договору, а также в Разрешении на присоединение мощности к сети бывает указан размер установленной и единовременной мощности. Данные величины обычно имеют разное значение.

В свою очередь, согласно Методическим рекомендациям по регулированию отношений между энергоснабжающей организацией и потребителем от 19.01.2002, установленная (присоединенная) мощность – величина суммарной мощности трансформаторов абонента, преобразующих электрическую энергию на рабочее напряжение электроприемников абонента и электродвигателей выше 1000 В, присоединенных непосредственно к электрической сети энергоснабжающей организации.

Следовательно, понятия «максимальная мощность» и «установленная мощность» полностью различны.

Тем не менее, отталкиваясь от вышесказанного, величину максимальной мощности возможно определить расчетным путем из величины единовременной (разрешенной) мощности, указанной в Разрешении на присоединение мощности к сети и договоре энергоснабжения, которая измеряется в кВА (киловольт-амперах).

А для перевода одного кВА (киловольт-ампера) в один кВт (киловатт) необходимо применить коэффициент 0,9. Тем самым из величины единовременной (разрешенной) мощности можно вывести величину максимальной мощности.

Источник

К вопросу о максимальной мощности

В связи с переводом в соответствии с п. 74 Основ ценообразования в энергетике потребителей, максимальная мощность энергопринимающих устройств которых составляет более 670 кВт, на расчеты по трехставочному тарифу с 01 июля 2013 года в настоящее время практика по таким делам наконец подбирается к кассационным инстанциям.

Что такое мощность вообще и максимальная мощность, в частности.

В контексте применения дифференциации тарифов по уровню мощности последняя бывает: максимальная, фактически потребленная, которая может делиться на фактически потребленную генераторную и фактически потребленную сетевую, а также резервируемую (разница между фактически потребленной и максимальной).

В соответствии с п. 2 Правил недискриминационного доступа, «максимальная мощность» — наибольшая величина мощности, определенная к одномоментному использованию энергопринимающими устройствами (объектами электросетевого хозяйства) в соответствии с документами о технологическом присоединении и обусловленная составом энергопринимающего оборудования (объектов электросетевого хозяйства) и технологическим процессом потребителя, в пределах которой сетевая организация принимает на себя обязательства обеспечить передачу электрической энергии, исчисляемая в мегаваттах.

Поскольку обязанности одного лица обычно корреспондирует право другого, то можно выразить понятие и иным образом.

В п. 42 Правил оптового рынка под мощностью понимается особый товар, покупка которого предоставляет участнику оптового рынка право требования обеспечения готовности генерирующего оборудования к выработке электрической энергии установленного качества в количестве, необходимом для удовлетворения потребности в электрической энергии данного участника.

В предыдущей редакции Правил оптового рынка понятие выражалось через торговлю мощностью — особым товаром, продажа которого влечет возникновение у участника оптового рынка обязательства по поддержанию принадлежащего ему на праве собственности или на ином законном основании генерирующего оборудования в состоянии готовности к выработке электрической энергии, в том числе путем проведения необходимых для этого ремонтов генерирующего оборудования, и возникновение соответствующего указанному обязательству у иных участников оптового рынка права требовать его надлежащего исполнения в соответствии с условиями заключенных договоров купли-продажи (поставки) мощности.

Легко заметить, что в Правилах недискриминационного доступа понятие мощности выражается в части обязанностей сетевой организации, в Правилах оптового рынка в части обязанностей производителя мощности. Как такового единого понятия мощности не дается, но оба понятия можно «распространить» на недостающих субъектов.

Из определения следует, что:

1. Максимальная мощность представляет из себя объем мощности, в пределах которого сетевая организация обязуется обеспечить передачу электроэнергии;

2. Момент и способ ее фиксации — в соответствии с документами о технологическом присоединении, которые составляются в процессе техприсоединения (п. 13(1) Правил недискриминационного доступа);

3. Способ ее определения – потребителем (пп. г п. 9 Правил технологического присоединения) исходя из обусловленности составом энергопринимающего оборудования (объектов электросетевого хозяйства). При этом, строго говоря, пункты 24-26 Правил технологического присоединения не содержат такого основания для отказа в заключении договора, как несоответствие максимальной мощности составу энергопринимающего оборудования. Подпункт Б п. 24, устанавливающий основание «отсутствие технической возможности оказания услуг по передаче электрической энергии в заявленном объеме — если заявлен объем мощности, надлежащая передача которого не может быть обеспечена сетевой организацией исходя из существующих условий технологического присоединения» был исключен Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 № 442

Иными словами, максимальная мощность – это величина, в пределах которой потребитель вправе требовать от субъектов электроэнергетики выработки для него и передачи ему необходимого объема электроэнергии. Некая услуга, заключающаяся в использовании производственных и передающих мощностей энергосистемы в определенных пределах.

Из этого «права требования» вытекает три следствия:

— это право потребителя – то есть он вправе требовать (использовать) мощность, а не обязан ее использовать;

— это требование в пределах – величина максимальной мощности определяет лишь «потолок» использования энергосистемы, величина реального использования зависит от потребителя. Разница между этим «потолком» и фактически использованной мощностью называется резервируемой мощностью (п. 8(1) Правил недискриминациооного доступа);

— это обязанность сетевой организации и генератора, которую ей навязывает потребитель. Т.е. вне зависимости от фактического использования мощностей оборудование закупается, эксплуатируется и обслуживается субъектами электроэнергетики исходя из «потолка» в пределах которого она может понадобиться. Естественно, что затраты на покупку, содержание и ремонт излишне дорогого оборудования отражаются на тарифе для всех потребителей;

— поскольку максимальная мощность – это право и обязанность, то ее исполнение должно оцениваться в точке поставки (п. 2 Правил недискриминационного доступа), а не до нее — в сетях сетевой организации или после — в сетях потребителя.

В составе трехставочного тарифа оплачиваются ставка за объем электроэнергии, ставка за объем мощности в соответствии с п. 15(1) Правил техприсоединения – так называемая сетевая мощность, ставка за объем мощности в соответствии с п. 111 Основных положений – так называемая генераторная мощность. Если проще – ставка за сырье, использованное для производства электроэнергии (или, собственно «чистая» стоимость электроэнергии), ставка за использование части электростанции, израсходованной на производство (генерацию) данного объема электроэнергии, ставка за использование линий электропередач и подстанций сетевой организации, по которой она была передана (сетевая мощность).

О трехставочном тарифе

Суточные графики нагрузки энергосистемы обычно имеют форму буквы М, «левый» утренний пик которой приходится на период начала работы предприятий, а «правый» вечерний на возвращение работников домой.

Для покрытия пиковых нагрузок приходится применять дополнительные мощности оборудования, таким образом, теоретически, при сглаживании пика нагрузок, уменьшается потребность в оборудовании и затраты, которые потом закладываются в тариф.

Трехставочный тариф, в теории, стимулирует потребителей к планированию почасового потребления за счет того, что количество подлежащей оплате мощности определяется именно в часы максимума энергосистемы (фактического и планируемого).

Вторая важная задача – высвобождение ненужной максимальной мощности, которой по данным Минэнерго РФ накопилось примерно 69 ГВт (http://www.interfax.ru/print.asp?sec=1447&id=391053) и которую энергосистема вынуждена поддерживать в интересах потребителей (п. 10 Постановления Правительства РФ от 04.05.2012 № 442)

Если после процесса техприсоединения, в котором устанавливаются права и обязанности сторон и проводятся технические мероприятия по закупке и установке оборудования, состав электроприемников изменился, это не повлияло на обязанности сетевой организации, поскольку в правовом и экономическом плане мощность у нее не высвободилась – все так же требует эксплуатации и ремонта слишком «большой» трансформатор на вышестоящей подстанции, который используется не в полном объеме.

Тут напрашивается решение использовать этот трансформатор для снабжения также еще и другого потребителя за плату (передать часть мощности этого трансформатора). Но увы, до отказа потребителя в пользу этого самого третьего потребителя или сетевой организации данные мощности использованы другим способом быть не могут (не считая нарушений вроде превышения допустимой мощности загрузки подстанции 😉 )

Судебная практика

Предмет споров в данном контексте уже получил свое емкое определение «споры об отнесении к категории потребителей выше (не менее) 670 кВт».

Практика пока что относительно устоялась на уровне апелляционных арбитражных судов, по части которых срок на обжалование актов которых не истек, поэтому приводятся только ссылки на номера дел. Следует учитывать, что она в любой момент может быть изменена.

Сетевые организации и гарантирующие поставщики в 2х месячный срок со дня вступления в силу Постановления Правительства № 442 от 04.05.2012 должны были предупредить потребителей о необходимости включения величины максимальной мощности в договора энергоснабжения. «Принудительный перевод» потребителей выше 670 кВт на трехставочный тариф начался почти год спустя, с 01 июля 2013, таким образом, потребителям было дано время на приведение документов о технологическом присоединении в порядок и выполнение требований п. 143 Основных положений функционирования розничных рынков в части оснащения подходящими приборами учета. Кроме того, в информационных целях величина резервируемой мощности должна быть указана в счетах для оплаты (п. 80 Основных положений функционирования розничных рынков).

Вместе с тем, указанные меры не всегда приводят к согласованному мнению об отнесении к определенной категории конкретного потребителя. Чаще всего споры возникают в силу изменния фактического состава элеткрооборудования при «сомнительных» основаниях его фиксации в документах о техприсоединении.

Примечание: В Постановлении Президиума Высшего Арбитражного Суда Российской Федерации от 29.05.2007 № 16260/06 (дело «Мосэнерго против Мосрентген») в отношении уровня напряжения содержится вывод о том, что «данный показатель связан с тарифом, но является техническим, который стороны вправе согласовать в договоре». Суть спора состояла в том, что стороны в договоре согласовали энергоснабжение по уровню напряжения ВН, при этом фактически энергоснабжение осуществлялось по уровню СН-II. Президиум пришел к выводу, что необходимо применять тот уровень напряжения, который установлен в договоре, а не фактически имеющийся. Указанное постановление широко применяется в арбитражной практике (например, в отношении применения тарифов при продаже электроэнергии — Определение ВАС РФ от 21.08.2013 N ВАС-10489/13 по делу N А40-123973/12-109-379, Определение ВАС РФ от 26.06.2013 N ВАС-7378/13 по делу N А03-6211/2012, по аналогии в отношении определения платы за услуги по передаче электроэнергии — Определение ВАС РФ от 21.06.2013 №ВАС-10489/13 по делу №А40-123973/12).

Суд первой инстанции по делу А40-121875/2013 «со ссылкой на Приложение № 2 к Договору энергоснабжения истец указал, что точка поставки для ОАО «Оборонэнергосбыт» (в/ч 03770) является ТП-657, максимальная (разрешенная) мощность потребителя ОАО «Обороэнергосбыт» составляет 3390 кВт/кВа.

Вместе с тем, истцом при расчете стоимости поставленной электроэнергии не учтен, факт изменения границ балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности потребителей ОАО «Оборонэнергосбыт».

Таким образом, представленными в материалы дела доказательствами (однолинейными схемами, АРБП) подтверждается, что подлежащая учету при расчетах максимальная мощность каждого из энергопринимающих устройств потребителей ОАО «Оборонэнергосбыт» составляет менее 670 кВт»

Апелляционным определением от 20.03.2014 указанное решение отменено, иск из трехставочного тарифа удовлетворен. При этом указано, что «Отыскиваемая по настоящему делу сумма задолженности за июль 2013 года в размере 838.667,67 руб. представляет разницу между применяемыми сторонами тарифами на электрическую энергию. […] Содержание указанных актов не может быть принято апелляционный судом, поскольку сторонами в установленном порядке изменения в договор не вносились, указанные акты ответчиком истцу не направлялись, иных точек поставки договором энергоснабжения не предусмотрено и сторонами не согласовано, а доводы ответчика относительно изменения границ балансовой принадлежности по существу направлены на одностороннее изменение условий договора энергоснабжения, что недопустимо.»

Аналогичная судебная практика:

АСгМ — А40-124097/2013, А40-154257/2013, А40-123271/2013, А40-141028/2013, А40-122264/2013, А40-164441/2013, А40-141040/2013, А40-26118/2014

Иные суды: А41-61116/2013, А32-30048/2013, А56-72431/2013, А51-5400/2014

В отношении большых суммы задолженности — у потребителя существует обязанность оснащения специальными приборами учета, которую они часто не выполняют (дело № А55-24802/2013 по иску Самараэнерго к РЭК), в силу чего размер фактически использованной мощности определяется расчетным способом.

Источник

Электрические цепи
обычно состоят из источника тока,
подводящих проводов и сопротивления
нагрузки. На рис.6.7 нарисована такая
простейшая цепь. В этой цепи R
является сопротивлением нагрузки, 
– ЭДС источника тока, а через r
мы обозначили внутреннее сопротивление
источника тока; это сопротивление всегда
присутствует в электрической цепи,
содержащей источник тока.

Рис.6.7

Мощность, выделяемую
в цепи, можно вычислить, используя
определение мощности, введенное в курсе
«Механика». По определению, мощностью
называется работа, произведенная в
единицу времени. Работу, возникающую
на участке цепи, в которой течет ток i,
можно записать dA
= dqU
= idtU.
Следовательно, мощность, выделяемая в
такой цепи, равна:

.

Таким образом, мощность,
выделяемая в электрической цепи или на
ее участке, равна произведению тока,
текущего в этой цепи, на падение напряжения
на этом участке цепи. Согласно полученному
выражению, мощность, отдаваемая источником
тока, определяется произведением ЭДС
источника на силу тока, текущего в цепи:

P_
= i.

По закону Ома для
замкнутой цепи (см. рис.6.7) ток равен:

.

Таким образом, мощность,
отдаваемая источником тока, равна:

.

Теперь найдем мощность,
выделяемую в нагрузке R:

P_R
= U_Ri.

По закону Ома падение
напряжения на сопротивлении нагрузки
U_R
= iR.
Следовательно:

.

Мы получили выражение,
которое показывает, что мощность,
выделяемая в нагрузке, меньше мощности,
отдаваемой источником тока в электрическую
цепь. Отсюда ясно, что часть мощности
источника тратится не на нагрузку. В
связи с этим вводится понятие коэффициента
полезного действия источника тока,
который обозначается через 
и определяется как отношение полезной
мощности к полной или затраченной:

.

Из этого выражения
видно, что коэффициент полезного действия
всегда меньше единицы. На рис.6.8 приведены
графики изменения полезной и затраченной
мощности и коэффициента полезного
действия при изменении сопротивления
нагрузки.

Рис.6.8

На основании этих
графиков можно сделать вывод, что
максимальный коэффициент полезного
действия равен единице, когда сопротивление
нагрузки равно бесконечности, т.е. цепь
разорвана. Но в этом случае и полезная,
и затраченная мощности стремятся к
нулю, т.е. этот режим не интересен. Когда
сопротивление нагрузки равно нулю
(короткое замыкание), источник тока
выделяет в цепь максимальную мощность,
но при этом полезная мощность и КПД
равны нулю, значит, и этот режим не
интересен. График изменения полезной
мощности имеет экстремальный характер.
Величину сопротивления, соответствующего
максимальному значению полезной
мощности, можно найти, приравняв первую
производную от нее по сопротивлению к
нулю. Тогда получаем R_max
= r.
Для этого значения сопротивления
нагрузки коэффи­циент полезного
действия оказывается равным 0,5, а
мощность, выделяемая в нагрузке, равна:

.

Как видно из полученного
выражения, максимальная мощность,
выделяемая в нагрузке, в четыре раза
меньше максимальной мощности, выделяемой
источником тока, и в два раза меньше той
мощности, которую источник тока при
данном сопротивлении выделяет в
электрическую цепь.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #