Elektrické ztráty

Ztráty při přenosu elektrické energie

Od výrobního místa elektřiny se v přenosové a distribuční soustavě ztrácí určité množství napětí. Elektrárenský alternátor produkuje proud v řádu desítek tisíc ampérů. Pro vedení takového proudu je zapotřebí silných vodičů. Ty sice dokážou odolat takovému napětí i vlivům doprovodných magnetických sil, ovšem také kladou odpor, který způsobuje značné ztráty.

Z toho důvodu se pro přenos elektřiny zvyšuje napětí. Výsledkem je možnost přenést stejný výkon při využití menšího proudu. Menší proud nepotřebuje tak silné vodiče – slabší vodiče nekladou takový odpor a jsou levnější.  Přenos elektřiny je díky tomu levnější a vykazuje menší ztráty. V ČR je napětí v přenosové soustavě 400, 220 a 110 kV. [1]

V případě přenosu střídavého proudu je nutné zohlednit i existenci jalového výkonu (viz. Elektrický výkon). Pokud se kromě činného výkonu přenáší i výkon jalový a vodičem musí tedy protékat větší proud, což má za následek větší tepelné ztráty na přenosovém vedení. Z tohoto důvodu se používají kompenzátory účiníku a filtrační zařízení - elektrické prvky, které umožňují udržovat fázový posun blízko ideální nulové hodnoty, tedy účiník blízký jedné a tedy činný výkon blízký zdánlivému (celkovému).[2]

Kompenzace účiníku

Jak již bylo řečeno. pokud se účiník (cos fí) rovná 1, přenáší se pouze činná složka a přenos elektřiny je nejvíce ekonomický. Z tohoto důvodu se neutrální hodnota účiníku považuje v rozmezí 0,95 - 1. Jalový výkon je potřeba pro provoz některých elektrospotřebičů a při jejich provozu i vzniká. Provoz  elektrických spotřebičů pracujících na indukčním principu znamená, že odebírají ze sítě navíc výkon, který potřebují k vytvoření magnetického pole, který je poté vrácen zpět do sítě, kde pendluje mezi zdrojem a spotřebičem a zatěžuje přenosovou síť. Snížení jalového výkonu lze dosáhnout paralelním připojením kondenzátorů k indukčnímu spotřebiči. Díky tomu je vracející se jalový výkon, který byl použit k vytvoření magnetického pole, “uskladněn” v kondenzátoru a pendluje již jen mezi kondenzátorem a indukčním spotřebičem. Kondenzátor má kapacitní charakter a je směrován proti indukčnímu výkonu spotřebiče.[3] Kompenzaci lze provádět individuálně pro jednotlivá zařízení, nebo pro skupinu zařízení či centrálně (v průmyslu).

Spotřeba elektřiny na provoz soustav

Za určitou ztrátu elektřiny při přenosu jde považovat vlastní spotřebu přenosové sítě na vlastní provoz. Energie je zapotřebí k provozu transformátorů, kompenzačních prvků, odpojovačů atp. Absolutní výpadek dodávek elektřiny proto znamená zdlouhavý proces znovunastartování elektrárny, za pomocí elektřiny ze sítě.[1]