Aktiivenergia kaod Eesti

elektrissteemis

Energiassteemide ppetool

Elektroenergeetika ppesuund

Magistrit

ppetooli juhataja prof H. Tammoja

Juhendaja doktorant K. M .Lehtmets

Lpetaja M. Abel

Tallinn 2015

2

T kaitsmine

Lput on kaitstud ...... ...................... 201.... hindele .............................................

Kaitsmiskomisjoni esimees (nimi ja allkiri)____________________________________

3

Autori deklaratsioon

Deklareerin, et kesolev lput, mis on minu iseseisva t tulemus, on esitatud Tallinna

Tehnikalikooli elektroenergeetika instituudile haridusastme lpudiplomi taotlemiseks

elektroenergeetika erialal. Lput alusel ei ole varem kutse- vi teaduskraadi vi inseneri-

diplomit taotletud.

Lpetaja (allkiri ja kuupev) _________________________________

4

Lput kokkuvte

Autor: Martin Abel Lput liik: magistrit

T pealkiri: Aktiivenergia kaod Eesti elektrissteemis

Kuupev: 27.05.2015 lk

likool: Tallinna Tehnika likool

Teaduskond: Energeetikateaduskond

Instituut: Elektroenergeetika instituut

ppetool: Energiassteemide ppetool

T juhendaja(d): Karin Maria Lehtmets

T konsultant (konsultandid):

Sisu kirjeldus: Antud levaade Eesti elektrivrgust. Sai vaadeldud Eleringi ja Elektrilevi investeeringuplaane. Hinnatud aktiivkadude arvestuslike, tehniliste ja kommertskadude

suurusi mlemas vrgus. Analsiti Eleringi, kui ka Elektrilevi metoodikaid aktiivenergia kadude vhendamiseks. Selgitati vlja, mis on omatarbe energia ning mis sellega teha.

Magistrit osad:

1) Elektrivrgu aktiivkadu ja selle hindamismetoodikad

2) Eesti elektrissteemi kirjeldus

3) Phivrgu kaod

4) Jaotusvrgu kaod

5) Kaoelektri arvutamise metoodika

6) Omatarbe mtmine ja arvestamine

7) Kaoenergia lokaliseerimise praktika

Mrksnad: Aktiivenergia kaod, elektrijaotusvrk, kaopiirkond, jaotusvrgu energiakadude anals

5

Summmary of the diploma work

Author:Martin Abel Kind of the work: Masters thesis

Title: Active power losses in Estonian transmission and distribution network

Date: 27.05.2015 pages

University: Tallinn University of Technology

Faculty: Faculty of Power Engineering

Department: Departmenf of Electrical Power Engineering

Chair:Chair of Power Systems

Tutor(s) of the work: Karin Maria Lehtmets

Consultant(s):

Abstract: Given an overview of Estonian distribution and transmission electrical network.

Briefly looked in to distribution companies Elering and Elektrilevi investment plans . Given

an overview of calculated-, technical- and commercial losses in both distribution networks.

Given an analysis of methodics worked out in Elering and Elektrilevi to active power losses

reduction.

Parts of Masters Thesis:

1) Active power losses in transmission and distribution networks

2) A brief overview of Estonian grid

3) Distribution company Elering active power losses

4) Distribution company Elektrilevi active power losses

5) Loss energy calculation methods

6) Self-consumption of substations

7) Elektrilevi practise of localising loss energy

Key words: Active power losses, distribution and transmission network, lossdistricts,

distribution networks energy losses analysis

6

Sisukord

T kaitsmine ............................................................................................................................. 2

Autori deklaratsioon ................................................................................................................... 3

Lput kokkuvte .................................................................................................................... 4

Summmary of the diploma work ................................................................................................ 5

Sisukord ...................................................................................................................................... 6

Lput lesanne ....................................................................................................................... 8

Sissejuhatus ................................................................................................................................ 9

1. Elektrivrgu aktiivkadu ja selle hindamismetoodikad ...................................................... 10

1.1 FSIKALISED KAOD ......................................................................................................................................... 12

1.2 KOORONAKAOD ............................................................................................................................................... 14

1.3 RIKKEKAOD ..................................................................................................................................................... 15

1.4 KOMMERTSKAOD ............................................................................................................................................. 16

1.5 KADUDE ANALS ............................................................................................................................................ 18

1.6 KAOPIIRKONNA VALIK........................................................................................................................................ 19

1.7 TEHNILISTE KADUDE HINDAMINE ......................................................................................................................... 20

1.8 KOORMUSKADUDE HINDAMINE ........................................................................................................................... 21

1.9 EKVIVALENTSE TAKISTUSE MEETOD ...................................................................................................................... 23

1.10 TRAFODE THIJOOKSUKAOD ............................................................................................................................. 25

1.11 MADALPINGEVRKUDE KADUDE HINDAMINE ....................................................................................................... 26

1.12 KADUDE HINDAMISTULEMUSTE ANALSIMINE .................................................................................................... 28

1.13 KADUDE VHENDAMISE MEETMED - KORRALDUSLIKUD .......................................................................................... 29

1.14 KADUDE VHENDAMISE MEETMED - TEHNILISED ................................................................................................... 32

1.15 KADUDE VHENDAMISE MEETMED - KOMMERTSMEETMED ..................................................................................... 33

2. Eesti elektrissteemi kirjeldus .......................................................................................... 35

3. Phivrgu kaod ................................................................................................................. 38

3.1 ELERINGI MEETMED ELEKTRIVRGU OPTIMAALSEKS PLANEERIMISEKS .......................................................................... 42

3.2 PHIVRGU KADUDE JAOTUS ............................................................................................................................. 44

4. Phivrgu kadude anals PSS/E abil .............................................................................. 45

5. Jaotusvrgu kaod .............................................................................................................. 47

5.1 ELEKTRILEVI INVESTEERIMISE PRIORITEEDID ........................................................................................................... 49

5.2 TARBIMISJRELVALVE OSAKONNA TEGEVUSED KAO VHENDAMISEKS .......................................................................... 51

6. Jaotusvrgus kaoelektri arvutamise metoodika ................................................................ 58

7. Jaotusvrgu omatarbe mtmine ja arvestamine .............................................................. 61

7

8. Jaotusvrgus kaoelektri lokaliseerimise praktika ............................................................. 62

Kokkuvte ................................................................................................................................ 65

Kirjanduse loetelu .................................................................................................................... 67

Lisad ......................................................................................................................................... 69

8

Lput lesanne

Lput teema: Kaod Eesti elektrissteemis

lipilane: Martin Abel, 111724AAVMM

Lput juhendaja: Karin Maria Lehtmets

ppetool: Energiassteemide ppetool

ppetooli juhataja: Heiki Tammoja

Lput esitamise thtaeg: 15.05.2015

____________________ ____________________ ____________________

lipilane (allkiri) Juhendaja (allkiri) ppetooli juhataja (allkiri)

Lhteandmed:

Phivrgu ja Jaotusvrgu tehnilised- ja mteandmed. Riigi Ilmateenistuse andmik.

Lahendamisele kuuluvate ksimuste loetelu:

Phivrgu kadude anals.

Phivrgu kadude anals PSS/E rakenduse abil.

Jaotusvrgu kadude anals.

Jaotusvrgu kaoenergia lokaliseerimise praktika.

Graafiline osa:

Elektrissteem Eestis st. Phivrgu ja Jaotusvrgu elektriskeemid koos erinevate

lekandeseadmete loeteluga

Lput konsultandid (vajadusel):

Puuduvad

9

Sissejuhatus

Elektrivrgu efektiivsus on nitaja, mis mjutab riigi kodanike suurel mral. Eriti thtis on ta

aina kasvava elektrienergia tarbimise juures. Maailma praktika nitab, et elektrivrkude

energiakadude vhendamiseks tehtavate jupinguste majanduslik tasuvus on suur. Eesti

elektrissteemide efektiivistamisse on 25. aastaga palju panustatud. Et vhendada kadusid

elektrivrgus, tuleb need vlja selgitada lhemalt. Tuleb fikseerida nende suurused ja

lokaliseerida kaoallikas vimalikult kiiresti. Phivrgu operaator Elering ja jaotusvrgu

operaator Elektrilevi on panustanud palju elektrivrgu efektiivistamisse.

Analsiti lhemalt aktiivkadude tekke phjuseid ja vimalike meetmeid nende

likvideerimiseks. Samuti phi- ja jaotusvrgu kadude hetkeseisu.

Esimeses peatkis kirjeldati kadude tekke phjuseid ja erinevaid vimalike meetmeid kadude

lokaliseerimiseks. Teises peatkis hinnati Eesti elektrissteemide mahtu liinid, trafod.

Kolmandas peatkis vaadeldi phivrgu kadusid ning neljandas analsiti reaalseid kaoenergia

koguseid, et teha ldistavaid jreldusi. Viiendas peatkis vaadati jaotusvrgu aktiivkadu ja

tuleviku sihte. Kuuendas peatkis on kirjeldatud jaotusvrgu kaoenergia tuvastamise hetke

metoodikaid. Seitsmendas peatkis vaadati, et mis on omatarve ja miks seda mtma peab.

Kaheksandas peatkis kirjeldati, kuidas jaotusvrgu teooria ja metoodika priselus toimib.

Magistrit eesmrk on anda hetkepilt Eesti elektrivrkudes esinevatest aktiivkadudest. Saada

ettekujutus kasutatavast metoodikast, analsida kadude liike ja kasutatavaid meetmeid nende

vhendamiseks.

Magistrit valmimisel on abiks olnud suur hulk isikuid. Tnan siinkohal magistrit

juhendajat Karin Maria Lehtmets, kes juhendas PSS/E rakenduse juures ja abistas

materjalidega. Samuti suur tnu Elektrilevi tarbimisjrelvalve osakonna ttajatele Toomas

Kask, Tnu Polding ja Urmas Pldver, kes andsid ligipsu suurele hulgale andmetele ja

juhendasid praktiliste nidete toomise juures.

10

1. Elektrivrgu aktiivkadu ja selle

hindamismetoodikad

Vrgukaod on energia kaod elektrivrkudes, mis on heks elektrivarustuse kvaliteedi

nitajaks. Kaod jagunevad nii aktiiv- kui reaktiivenergia kadudeks, kuid antud ts

ksitletakse edaspidi aktiivenergia kadusid. Elektrivrgu kadude teooria on kokku vetud P.

Raesaare konspekti, M. Meldorf ja J. Kilter Jaotusvrgu psitalitluse arvutamine (pt. 6.2.3),

Elektrilevi tarbimisjrelvalve osakonna konsultatsiooni ja erinevate teadusartiklite abiga, mis

on ts jooksvalt viidatud.

Elektrivrgu kaod jagunevad peamiselt fsikalisteks kadudeks ja kommertskadudeks.

Joonis 1.1 Kadude jaotus elektrivrgus [7]

Fsikalised energiakaod on vrku siseneva ja vrgust vljuva energia vahe, mida saame

leida valemiga = (1.1)

kus: - vrku sisenev energia, kWh;

- vrgust vljuv energia, kWh.

Vrku sisenev ja vljuv energia leitakse mte-arvestusssteemi kaudu, vttes aluseks

arvestite nite, klientide elektriarveid vi laekumisi jms.

11

Mtmise teel leitud vrku siseneva energia ja sealt vljuva energia vahet loetakse

arvestuslikeks kadudeks, mida saame leida valemiga = (1.2)

kus: - arvutuslik kadu, kWh;

- vrku sisenevaid kadusid, kWh;

- vrgust vljuvaid kadusid, kWh.

Siiski ei ole arvestuslikud kaod ja tegelikud fsikalised kaod vrdsed, sest mte-

arvestussteem ei ole tpne. Seetttu on vimalik tegelikke fsikalisi kaudusid ainult

arvutuslikult hinnata. Seoses asjaoluga, et arvutused ei saa olla tpsed, siis ei saa arvutatud

kadusid nimetada fsikalisteks kadudeks ning selleks, et neid omavahel eristada nimetame

arvutatud kadusid tehnilisteks kadudeks ning thistame neid .

Arvutuslike ja tehniliste kadude vahet nimetatatakse kommertskadudeks (), mis

avaldatakse valemiga = (1.3) ehk arvestuslikud kaod koosnevad

tehnilistest kadudest ja kommertskadudest.

Joonis 1.2 Elektrienergia kaod elektrivrgus: a) tegelik b) mtmiste tulemusel [7]

12

Joonis 1.3 Kadude ebabilanss [7]

Tehnilised kaod kujutavad elektri edastamisega kaasnevaid paratamatuid fsikalisi kadusid,

samas kommertskaod on tingitud arvutus- ja mtessteemi puudustest vi ebatpsusest.

Arvutus- ja mtessteemi puudusteks saab lugeda energiavargusi, mteseadmete vigu ja

rikkeid, klientide hilinemist elektriarvete tasumisel jne.

1.1 Fsikalised kaod

Fsikalised kaod jagunevad kaheks - normaalseteks ja ebanormaalseteks ehk rikkekadudeks.

Normaalseid tehnilisi kaudsid saab arvutada elektrotehnika valemitega ning nad

vastavad normaaltalitluse tingimustele. Rikkekadusid praktiliselt arvutada ei saa, sest nad on

juhusliku iseloomuga. Need kaod on tingitud koormuste olulisest asmmeetriast vi

isolatsiooniriketest, mis vivad tekkida erinevatel phjustel, nagu juhtmete kokkupuude

puude vi vsaga, lhised jms. Praktilises ksitluses jvad rikkekaod kommertskadudele alla,

sest korras vrgus on nende osathtsus vike. Neid ei saa praktiliselt arvutada ning tehniliste

kadude all peetakse silmas normaalseid tehnilisi kadusid.

13

Tehnilised kaod jagunevad jrgmiselt:

koormuskaod liinides,

koormuskaod trafodes,

thijooksukaod trafodes,

koroonakaod liinides,

alajaamade omatarve,

kaod kompenseerimisseadmetes,

kaod reaktorites,

kaod mtetrafodes, sekundaarahelates ja arvestites.

Psikadudeks loetakse thijooksukadusid ehk rauaskadusid trafode sdamikes ning

koormus- ehk muutuvkadudeks loetakse vrguelementide aktiivtakistustes esinevaid

kadusid. Psikaod on kaod pikiahelates, millele on rakendatud talitluspinge ning neid

loetakse ajas muutumatuteks. Koormuskadudeks loetakse kadusid pikiahelated, mida lbib

talitlusvool nind need kaod on ajas muutuvad. Rauaskaod ei sltu koormusest ning nad on

vrdelised pinge ruuduga. Trafo rauaskadu loetakse tavaliselt vrdseks trafo thijooksukaoga

ja thijooksukaod antakse trafo nimiandmetes. Seevastu koormuskaod ehk vaseskaod (Joulei

kaod) on koormusest sltuvad. Nad on tingitud elektrivoolust voolujuhtivates osades ning on

vrdelised koormusvoolu vi vimsusvoo ruuduga.

Aktiivvimsuskadu leitakse valemiga P = 2 =22

2 (1.4)

kus: I trafot, liini lbiv vool, A;

R trafo, liini takistus, ;

P aktiivvimsus, kW;

Q reaktiivvimsus, kvar;

U pinge trafol vi liinil, V.

Koormuskadusid on eriti keerukas leida, just vajaliku info suure mahu ja selle puudulikkuse

tttu. Vrgutalituse kohta kiv lhteinfo on seda suurem, mida madalam on vrgu pingeklass,

sest sellises vrgus on suurem elementide hulk. Kolmefaasilise vrgu elemendis kasutatakse

koormuskao leidmiseks klassikalist valemit: = 32 =2+2

2 (1.5)

Kaod reaktorites on philiselt Joulei kaod reaktorite mhistes. Joulei kaod nii mhistes ja

rauaskaod sdamikes on kaod mtetrafodes, sekundaarahelates ja arvestites. Alajaamade

omatave loetakse vrgukadude hulka.

14

1.2 Kooronakaod

Kooronakaod lekandeliinides on kaod, mis muutuvad soojuseks. See on liinide

vimsuskadu, mis tekib kui juhti lbib elektrivool ning mbritsev hk ioniseeritakse.

Koroonakaod loetakse psikadude hulka, kuigi nad on formaalsed kaod pikahelates.

Koroona kaod esinevad igas huliinis, kuid arvestatavaks muutub koroona kadu krgetel

pingetel alates 330kV. Ilusa ilmaga on koroona nhtus olematu ja raskesti mrgatav. Niiske

vi vihmase ilmaga, kui veepiisad kogunevad huliini peale ja koroonakaod suurenevad [14,

15].

Koroonakadu lekandeliinides oleneb jrgmistest teguritest: lekande liini pinge, liini juhi

diameeter, liini juhtide kaugus teine-teisest, lekande liini krgus merepinnast, lekande liini

tehniline korrasolek ja ilmastiku tingimused. Koroonakadu ei ole sltuvuses lekande liini

lbivast elektrienergiast [14, 15].

Peeki seadus paneb paika elektripotentsiaali kahe juhi vahel, et koroona saaks tekkida [14,

15, 16].

Koroona saab tekkida, kui e = m g r ln (

) (1.6)

kus: ev kriitiline pinge nhtava koroonalahenduse tekkeks kahe liini vahel,

mv juhi pinna kvaliteedi konstant. Sile juht, m = 1. Mustad vi kulunud juhid, m =

0,85 0,98.

r juhi raadius, cm;

S juhtide vaheline kaugus;

gv kriitiline elektrivli, mis arvutatakse valemiga g = g0 (1 +

) (1.7)

kus: g0 kooronat phjustav kriitiline elektrivli, tavaliselt huliinidel 30...32 kV/cm;

c empiiriline konstant 0,0301

hu/gaasi tiheduse konstant, mis leitakse =3,92

273+ (1.8)

Kus: p hurhk, cm/Hg;

T temperatuur, Co.

15

Elektrivlja kradient on suurem lekande liini juhi pinnal. Suurema diameetriga juhil on

viksem elektrivli juhi pinnal, seega koroona kadu on suurema diameetriga juhis viksem

(kui kik teised muutujad jvad samaks). Samuti mjub lekandeliini juhi tehniline olukord.

Juhi pinnal olevad kahjustused ja teravad red konsenteerivad elektrivlja tekkimise

nendesse kohtadesse. Lisaks tstavad elektrivlja tekkimise tenosust tolm ja putukad ning

erinevad ilmastiku tingimused nagu veepiisad, lumi, j ja udu, mis tekitavad juhi pinnale

ebaregulaarse pinna ja on seega samuti elektrivlja suurenemise phjuseks, mis lppeb

koroonakao suurenemisega [14, 15].

Pilt 1.4 Koroonarngad 230kV liinil

Koroonakadu lekandeliinides saab vhendada lekandeliini juhtmaterjalide valiku,

henduste ja kinnituste ehituse ning lekande liini disaini ige valiku teel. lekandeliini

kinnituste juures tuleks eelistada ringjat disaini, vltida teravaid nurki ja teravate rtega

kinnituspolte. Samuti suurema ristlikega lekandeliini juhi valikuga saab koroona tekkimist

vhendada. lekandeliini juhi lhistamise teel saab juhi kogupindala suurendada, mis

omakord vhendab koroonakao tekkimise vimalust. Kindlasti peab jlgima, et liini

paigaldamise kigus ei kahjustata juhi pinda. Vimalik on kasutada koroona rngaid, mis oma

ringja suure pinnaga on disainitud jaotama elektrivlja suurema pinna peale, vhendades

seega elektrivlja tugevust allapoole koroonat tekitavat elektrivlja tugevust [14, 15].

1.3 Rikkekaod

Rikkekaod on fsikalised kaod. Rikkekaod pole kll eriliselt suured, vrreldes tehniliste vi

16

kommertskadudega, kuid omavad siiski kaalu fsikalistes kadudes. Nad on phjustatud

vrkude halvast seisukorrast: kaod lekkevooludest pragunenud vi mustunud isolaatorite

kaudu, kaod liinidel esinevate kestavate lhiste tttu, koormuse ebasmmetrilisusest tingitud

tiendavad kaod ning kaod kokkupuutel puuokste jms. Rikkekadusid on vimalik hinnata

ainult tehnilise seisundi uurimise ja mtmiste kaudu.

1.4 Kommertskaod

Lisaks fsikalistele kadudele on vrgukadude osaks ka kommertskaod. Need on tingitud

ebatpsusest energia mte- ja arvestusssteemis. Kommertskadude tekkel ning suurenemisel

on erinevaid phjuseid, mis on tingitud nii mtessteemide ebatpsustest, inimlikus

eksimusest kui ka tarbijate poolsest vargusest.

Kaoenergiat phjustavad vananenud vi pikka aega kontrollimata arvestid ning ebatiuslikud

mtessteemid. Sellisel juhul on tegemist olukorraga, kus ei ole piisavalt tpselt jlgitav

elektrivrku antud ja tarbijani judnud elektrienergia koguste le, sest arvestid on madala

tpsusklassiga vi puuduvad ldse. Niteks on leitud arvestita mtepunkte vanade

tootmishoonete sisenditel ja vastav energiakulu satub seetttu kadude hulka.

Arvestite oluliselt viksemaid nite phjustab ka ebasmmetriline koormus. Enam tarbitud

energia, mida arvesti ei kuva, kuulub kadude alla.

Vhenenud trabimisega piirkondades on levinud ka aegunud, madala tpsusega vi

koormusele mittevastavad mtetrafod elektriapaigaldistes. Sellised mitte nuetekohased

seadmed phjustavad suuri mtevigu.

Kadusid phjustavad ka koheselt avastamata tehnilised rikked mtessteemides, niteks

mteahelate katkemine vi pingetrafode sulavkaitsmete lbiplemine jms.

Mrgatav osa kommertskadudest on tingitud tarbijate kitumisest. Toimuvad elektrivargused,

sooviga saada elektrienergiat tasuta. Sellist tegevust soodustab klientide ligips arvestitele ja

mteahelatele, plommimata ning kontrollimata peakaitsmed ja arvestid ning ka vargusi

soodustavate seadmete kttesaadavus. Thjalt seisvatest hoonetest ja ruumidest lhevad

kaduma nii arvestinidud kui ka arvestid. Esineb ka olukordi, kus tarbijad tekivad ja kaovad

kiiresti, smimata lepingut elektrienergia kasutamiseks. Phjustatakse ka sihilikult

mtessteemide rikkeid hendatakse faasid arvestis valesti, hendatakse voolu- ja

pingetrafode otsad lahti vi mber, tekitatakse mteahelais varjatud katkestusi.

17

Tuleb ette ka arveldustega viivitamisi ning tarifiide muutuse eel tehtavaid ettemakseid.

Sellised tegevused ei mjuta arvestuslikke kadusid pikema perioodi vltel, kuid moonutavad

kadudealast ldpilti kuude likes.

Kommertskadude tekkel on mitmeid majanduslikke ja organisatoorseid phjuseid. Niteks

maarpiirkondades on suur arv vhese tarbimisega kliente, kes paiknevad hajutatult, mis

muudab nende piirkondade elektriarvestuse kontrollimise ja korrastamise tmahukaks ja

kulukaks. Samuti puuduvad thusad sanktsioonid maksupettuste ja elektrivarguste puhuks,

mis teeb olukorra tendamise ja lahenduseni judmise vga aeganudvaks ning keeruliseks.

Taasiseseisvumise jrel on ka tehniliste kadude osakaal vrku antud energiast suurenenud,

sest enam ei anta kaoprotsenti Moskvast ette, vaid kasutatakse reaalseid mteandmeid.

Taasiseseisvumisele eelnenud ajast ji Eesti Energia hallata endiste suurmajapidamiste ja

sjaveobjektide vga halvas tehnilises seisus olnud madalpingevrk. Endisaegadel oli

suurmajanditele elektrihind vga madal ning ei olnud motivatsiooni ja huvi kadude

vhendamiseks soodsam oli kaod kinni maksta. Seega madalpinge tehnilised kaod olid ka

varasematel aegadel tunduvalt suuremad, kui statistika seda nitas. Selle halvas seisus olnud

vrgu parendamise ja korrastamisega tegeletakse veel siiani, praeguseks vrgu haldajaks on

Elektrilevi.

Suured pingekaod on tingitud ka sellest, et madalpingefiidrid on suhteliselt pikad, tihti 1-2km,

mnikord kuni 4km, ning sellist fiidrite kaitse ei ole tundlik lhistele.

hefaasiliste tarvitite kontrollimatu ja juhuslik kasutamine madalpingevrkudes phjustab

koormuste asmmetriat. Sealjuures on koormusjaotuste htlustamine suure tmahuga.

Koormuste jaotumise ebahtlus faaside vahel on vga suur just linnavrkudes.

Tarbimise mberpaiknemine phjustab olukorda, kus osa vrke ttavad eraldusvime piiril,

samas kui teatav hulk vrke ttavad suure alakoomusega. mberpaiknemine phjustab ka

trafode suhteliste kadude tusu, sest mrgatav osa trafosid ttavad kas suure alakoormusega

vi teises rmuses - nimikoormuse lhedal vi isegi lekoormusel. Sealjuures tuleb arvesse

vtta, et trafod ttavad vhimate suhteliste kadudega koormustel 40-60% nimivimsusest

[7]. Samas vasevarguse ohu tttu ei ole vimalik thijooksul vi vga madalal koormusel

ttavaid trafosid vlja llitada.

18

1.5 Kadude anals

Kui vrgukaod on krged, siis on majanduslikult mistlik ja kasumlik neid vhendada, et

vheneksid ettevtte kidukulu ning suureneks tulu.

Maailma mastaabis nitab praktika, et iga elektrivrgu kadude vhendamiseks kulutatud

dollar vimaldab ssta energiassteemile 10-15 dollarit [7]. Samuti rahvuslikus kontekstis

aitab kadude vhendamine ssta ktuseressursse ning vhendada saastekoormust.

Selleks, et vlja tdata abinusid kadude vhendamiseks ning rakenduse prioriteete vlja

selgitada on vaja kadusid analsida. Tuleb leida kadude tekkephjused ja suurused ning

kaokolded vimalikult tpselt lokaliseerida. Samuti on vajalik ka mte- ja arvutusssteemide

tiustamisvajaduse vljaselgitamine ning vastavate meetmete rakendamine. Selleks

hinnatakse elektrivrkude arvestuslikke, tehnilisi ja nende vahena leitavate kommertskadude

vrtusi.

Vrgukadude analsi protsessi kigus tuleb tavapraselt:

valida analsitav vrgupiirkond ehk kaopiirkond

tuleb mta vaadeldavasse vrgupiirkonda sisenev energia ja sealt vljuv energia

tuleb leida arvestuslik energiakadu ning hinnata tulemuse tpsust

tuleb leida tehnilised kaod ning hinnata tulemuse tpsust

tuleb mrata arvestuslike ja tehniliste kadude hindamistpsused ning nende alusel

leida phjendatud kommertskaod

19

Joonis 1.6 Vrgukadude analsi skeem [7]

1.6 Kaopiirkonna valik

Kaopiirkondade valik sltub vga suurel mral reaalsetest tingimustest, olemasolevast

mte- ja andmehivekompleksist ja selle tiustamise vimalustest ning valik nuab

loomingulist lhenemist. Oluline asjaolu on, et selleks, et arvestuslikku energiakadu

kaopiirkonnas teada saada on vaja mta vaadeldavasse vrku sisenenenud ja sellest vljunud

ehk tarbitud energia kogus. Vrku sisenenud energiat mdab vrgu personal, kuid sageli

mdab tarbitud energiat tarbija ise, seda reeglina just madalpingevrgus. Sealjuures ei pruugi

vaadeldavat kaopiirkonda piisavalt iseloomustada energia kadu kuu likes ning on vaja

stabiilsemat aasta arvestuslikku kadu. Piirkonna valikut tehes tuleb tarbijad ja alajaamad

kodeerida, et lihtsustada andmehivessteemis tarbijate hildamist kaopiirkondadega.

Kliendile

20

Kaopiirkondade valikuks on ranged nuded. Kaopiirkonna piiril peab olema tagatud vhemalt

siseneva ja vljuva ehk tarbitava energia mtmine. Samas kaopiirkonnas peab olema

vimalik tehniliste kadude arvutamine, sest ainult siis on vimalik leida vaadeldava piirkonna

kommertskadu koos vimalike rikkekadudega.

Lisaks konkreetsetele nuetele on kaopiirkonna valikul ka soovitusi, mida peaks jrgima.

Detailsema analsi saamiseks, tuleks valida vimalikult vike piirkond. Selleks, et tsta

tehniliste kadude arvutamise tpsust, peaks olema kaopiirkonna tarbijad vimalikult

hetbilised ning piirkonna vrk viks olla vimalikult htlase iseloomuga. Oluliseks

probleemiks on tihti kompromissi leidmine kaopiirkonna suuruse ning mtessteemi

vimaluste vahel. Selleks, et saavutada vimalikult detailsed tulemused on ratsionaalsem

kaopiirkonda vhendada, kui teha investeeringuid mtessteemi tiustamiseks.

Tingimata peaks tomima mtmine kesk- ja madalpingevrkude piiril. Kui energia mtmine

toimub ainult trafo sekundaarpoolel ja vljuvatel fiidritel see puudub, siis tuleb vajalikud

arvestid paigaldada vi aksepteerida asjaolu, et need fiidrid jvad hisesse suuremasse

kaopiirkonda, milles puudub vimalus tehniliste ja kommertskadude lokaliseerimiseks. Samas

kui energiat mdetakse sama alamajaama lem- ja alampinge poolel, vimaldab see

vaadelda alajaama ennast kaopiirkonnana ning analsida selle kadusid ja mtetrakstide

korrasolekut.

Kige tpilistemateks kaopiirkondade variantideks on:

1. ks alajaama fiider oma toitepiirkonnaga

2. mitme alajaama mitu vljuvat fiidrit oma toitepiirkondadega

3. keskpinge fiider jaotusalajaamadega ning madalpingefiidritega. Arvestid tuleks

paigaldada jaotusalajaamadesse ning see vimaldab vaadelda kesk- ja

madalpingevrke eraldi kaopiirkondadena

4. alajaama sisenevate ja vljuvate fiidrite energia mdetult alajaamast

1.7 Tehniliste kadude hindamine

Infot kadude hindamiseks on siiski vaja rohkem, kui seda annab energiate mtmine

kaopiirkonna piiril. Sealt saame kadude anlsiks vajalikust vaid minimaalse info. Selleks, et

arvutada tehnilisi kadusid on vaja suurt hulka andmeid vrgu ja talitluse parameetritest.

21

Arvutusmeetodi valik ning ka arvutuse tpsus ning usaldatuvus sltuvad andmete

olemasolust. Vrgu skeemi ja elementide parameetrite kohta on ldiselt tehnilised andmed

olemas vi vhemasti on vimalik neid hankida. Samas talitlusparameetrite kohta kiv info

vib erinevated jaotusvrkudes ja vimalikes kaopiirkondades olla vgagi erinev.

Joonis 1.7 Jaotusvrgu mtmise lihtsustatud tinglik skeem [7]

1.8 Koormuskadude hindamine

Kige keerukam on koormuskadude leidmine. Olenevalt vrgu iseloomust ning kasutada

olevast infot on palju erinevaid arvutusmeetodeid. Lihtsam on leida vimsuskaod Pk teatud

22

hetkel. Vimsuskadude leidmiseks tuleb arvutada voolude vi vimsuste jagunemine vrgus

sellel teatud hetkel ning arvutada vimsuskadu igas elemendis, ehk liinis vi trafos, elemendi

voolu vi vimsuse jrgi. Elementide kadude liitmisel leitakse kogukaod.

Koormuskoad trafos koormusel Sk saab leida valemiga NkN

kNkkk P

S

SPkP

2

2 (1.9)

kus: N

kk

S

Sk trafo koormatustegur;

SN trafo nimivimsus, MVA;

Sk trafo koormus, MVA;

Pk N trafo koormuskaod nimikoormusel ehk lhiskaod. Need andmed on antud trafo

passiandmetes.

Vimsuskadusid uurides on praktikas olulised energiakaod teatud perioodil T, enamasti aasta

jooksul olnud kaod. Vimsuskaod konkreetsel ajahetkel nii relevantsed ei ole. Energiakadusid

teatud perioodil leitakse valemiga: T

kk dttPW0

)( (1.10)

Seoses asjaoluga, et vimsuskadude sltuvus ajast pole teada, siis kasutatakse perioodi

energiakadude leidmiseks jrgnevat lhenemist: vimsuskaod elementides arvutatakse

lhikeste intervallide kaupa, mille jooksul vib lugeda vimsusvood konstantseks. Seejrel

liidetakse ksikute intervallide vimsuskaod ning saadakse perioodi T energiakaod.

Sellel meetodil on omad takistused. Seoses asjaoluga, et jaotusvrgu elementide arv on vga

suur ning seetttu on ka algandmete hulk suur, siis on vimsuste jagunemise arvutused

retult tmahukad. Siiski suur tmaht ei ole vimsuskadude leidmisel takistuseks.

Praktiliselt letamatuks takistuseks on kogu selle protsessi juures hoopis info puudus

jaotusvrgu trafopunktide koormuste kohta igal tunnil. Seega arvutusi intervallide ja

elemetide kaupa jaotusvrkudes ei ole vimalik kasutada. Seega on koormuskadude

arvutamiseks vlja tdatud mitmeid ligikaudseid meetodeid.

heks meetodiks on energiakao leidmine kasutades kaoaja mistet : mk PW (1.11). Seda

meetodit kasutatakse kui vrgu mne elemendi jaoks on teada vi eelnevalt arvutatud

koormuskadu mP tippkoormusel. Kaoaeg, m

k

P

W

(1.12), on fiktiivne aeg, millele

23

tippkoormusega talitluses vastaks sama energiakadu kui talitluses tegeliku koormusgraafiku

jrgi kogu aasta vltel.

Kaoaeg leitakse tippkoormuse kasutusaja alusel kas vastavatest graafikutest

)cos,( mTf (1.13) vi )( mTf (1.14) vi empiirilise valemiga

8760)876,0124,0(8760)10000

124,0(= 22 tm kT

(1.15).

Tippkoormuse kasutusaeg sltub koormuse iseloomust: m

mP

WT (1.16)

kus: kt koormustegur ehk koormusgraafiku titetegur:

m

kesk

m

mt

P

P

TP

W

T

Tk (1.17)

W perioodi T (tavaliselt 8760 h) jooksul tarbitud (le kantud, vljastatud vms) energia,

Pkesk perioodi T keskmine vimsus.

Seoses asjaoluga, et info puuduse tttu ei ole vimalik leida vimsuste jagunemist ning

seetttu ka vrgu elementide koormuskadu mP tippkoormusel, siis ei ole selline elementide

kaupa arvutus kasutatav kadude arvutamiseks mingis jaotusvrgus vi selle osas.

1.9 Ekvivalentse takistuse meetod

Keskpingevrkudes on kige sobivamaks energiakadude leidmise viisiks ekvivalentse

takistuse meetodid. Seetttu, et on info puudus vrgu elementide talitluse kohta, esitatakse

vaadeldav vrk he nn ekvivalentse takistusena. See nn ekvivalentne takistus on koormatud

vrku siseneva keskmise vimsusega ning seal esinevad vimsuskaod on vrdsed

koormuskadudega tegelikus vrgus. Meetodi kasutamiseks on vajalik mta vrku sisenevat

energiat. Mnangatel juhtudel on need meetodeid kohandatavad ka madalpingevrkudes.

Koormuskadude arvutamiseks on mitmeid erineva tpsusega arvutusvalemeid. Eesmrgiks on

saada parim vimalik arvutustpsus, seega arvutamiseks valitakse valem, mis kasutab

vimalikult palju vrgus kasutada olevast infost. Alljrgnevad koormuskadude arvutamise

vtted annavad ettekujutuse jaotusvrgus koormuskadude arvutamise lesande mahust ning

keerukusest.

Koormuskadude leidmine kui on teada vaadeldva perioodi T jooksul kaopiirkonda sisenenud

24

aktiivenergia kogus WP. Koormuskaod avalduvad valemist: ekvN

Pk R

TU

WW

2

21,63 (1.18)

kus: UN nimipinge, V;

Rekv kaopiirkonna ekvivalentne takistus, .

Koormuskadude leidmine kui on teada fiidri maksimaalne koormusvool IM ning saame ka

hinnata vrgu koormuse kaoaega . Sellisel juhul avalduvad koormuskaod valemist:

ekvmk RIW 1,42 (1.19)

Juhul kui kaopiirkonda kuulub mitu keskpingefiidrit, siis on arvutuste tegmisel vaja valemites

kasutada energiate vi vooludena kogu kaopiirkonda sisenenud energiait vi fiidrite voolude

summat. Mida tpsemad on valemid, mida me kasutame, seda rohkem on vaja nende

kasutamiseks erinevat infot, nagu niteks koormusgraafiku kujutegurit, vrku sisenenud

reaktiivenergia kogust jne.

Peamiseks keerukuseks ning raskuseks arvutustes on ekvivalentse takistuse leidmine.

Ekvivalentse takistuse phimtteline valem: 23

P

fp

ekvI

R

(1.20)

kus: P kaopiirkonna koormusest sltuvad vimsuskaod;

Ifp - fiidri vool vi fiidrite summarne vool.

Selleks, et leida tpseim Rekv on vaja psiseisundi arvutust, mis eeldab infot vrgu kigi

slmede koormuste kohta. Tihtilugu seda infot kahjuks ei ole. Ratsionaalne on esitada

ekvivalentne takistus jadamisi hendatud liinide ja jaotustrafode ekvivalentsete takistuste LekvR

ja T

ekvR summana:T

ekv

L

ekvekv RRR (1.21)

Kui psiseisundi andmed puuduvad, siis kasutatakse ligikaudseid seoseid, arvates vimsuste

jagunemine vrdeliseks jaotustrafode vimsustega. Selle lihtsaim praktiline vimalus on

jrgnevate valemite jrgi:

f

hm

fp

L

ekvF

lalaRR 21

(1.22) ja

m

U

S

UR k

T

k

T

ekv

22

(1.23)

kus: R fp fiidri pealigu (vt joonis x.x (all pool)) takistus, ;

lm fiidri likude (va pealik) kogupikkus, km;

lh haruliinide kogupikkus, km;

25

Ff fiidri ristlige, mm2. Kui fiidri likude ristlige on erinev, siis Ff on pealigule

jrgneva ligu ristlige;

m jaotustrafode arv vrgu vaadeldavas piirkonnas, tk;

a1, a2, kk , regressioonikordajad;

ST jaotustrafode summaarne vimsus, MVA;

U vrgu nimipinge, kV.

Kui kaopiirkonda kuulub mitu keskpingefiidrit, siis tuleb eelpool kirjeldatud valemitega leida

iga fiidri ekvivalentne takistus ja kaopiirkonna ekvivalentne takistus leitakse nende

rpllituses takistuste kogutakistusena.

Joonis 1.8 Radiaalvrgu arvutusmetoodika elemendid

1.10 Trafode thijooksukaod

Trafode thijooksukaod avalduvad valemiga: ttj TPW 0 (1.24)

kus: P0 trafo thijooksukadu, kW. Vastavad andmed on antud trafo passis;

Tt - trafo ttundide arv vaadeldaval ajaperioodil.

Pealiini pealigule

jrgnev lik

Pealiin (fiider)

Haruliin

Pealiini (fiidri) pealik

Haruliini lik

26

Kui jaotustrafode arv on vga suur, siis hinnatakse nende summarseid

thijooksuvimsuskadusid ka regerssioonvrrandiga: m

SSP TtTttj

2

(1.25)

kus: ST jaotustrafode summarne vimsus, MVA;

m - jaotustrafode arv vrgu vaadeldavad piirkonnas, tk;

t, t regressioonikordajad.

Selleks, et leida energiakadusid, korrutatakse vimsuskaod trafode tsoleku ajaga T.

Thijooksu reaktiivenergia kadusid saame leida valemiga: tNtjQ TSI

W 100

%0 (1.26)

Kus: I0% trafo thijooksuvool, %. Vastavad andmed on antud trafo passis.

Energiakadudes on lisaks ka muud kaokomponendid nagu kaod reaktorites,

kaarekustutuspoolides, pikikondensaatorpatareides ja mtetrafodes. Tavapraselt vetakse

arvutustes need kaokomponendid vrdseks nulliga. Lisaks eelpool loetletutele on

energiakadude osaks ka alajaamade omatarve, mille vrtus leitakse arvestite faktilise nidu

alusel.

1.11 Madalpingevrkude kadude hindamine

Madalpingevrkudele on iseloomulik suur ulatus, palju hargnemisi, suur tarbijate arv ning

puudulik info nende kohta. Seetttu on on madalpingevrgus tihti kadude hindamine

praktiliselt vimatu. Kadusid saame hinnata kui on teada fiidri vool vi fiidrit lbinud

energiakogus vi ainult jaotustrafot lbinud energiakogus. Energikaod madalpingevrgus on

praktiliselt vrdsed koormuskadudega. Kadude mtmiseks on lihtsaimad pingekao

mtmisel phinevad meetodid. Nende meetodite puhul hinnatakse kadude suhtelist vrtust

fiidrisse sisenenud energia suhtes. Seda saab leida valemiga: %/% mkaduesPUk UkkkW

(1.27)

Kus: kes tegur, mis arvestab koormuse ebahtlast jagunemist faaside vahel,

%mU - suhteline pingekadu jaotustrafo sekundaarlattidelt elektriliselt kaugeima

tarbijani koormustipu ajal.

27

See suurus mratakse mtmise teel valemiga 1

21%

U

UUUm

(1.28)

kus: U1 faasipinge fiidri algul, V;

U1 faasipinge elektriliselt kaugeima tarbija latiidel.

Juhul kui fiidri voolude kohta andmed puuduvad, siis saab kasutada neutraali- ja faasijuhi

takistuste suhet Rn / Rf = 1 puhul kes = 1,13 ja Rn / Rf = 2 puhul kes = 1,2.

Tkkadu

(1.29) kaotegur.

kU/P - pinge- ja vimsuskadusid siduv tegur: kU/P = P% /U% (1.30).

huliinidel vib lihtsustades kasutada keskmist vrtust kU/P = 0,7 ning kaabelliinide puhul

kU/P = 1+tan2.

Kui on teadad energiakadude suhteline vrtus Wk%, siis on vaadeldava liini toitepiirkonnas

madalpingevrgu tehnilised energiakaod leitavad valemiga: Sk

kT WW

WW100

% (1.31)

kus: WS fiidrisse ehk kaopiirkonda sisenenud energiavoog.

Kasutada vib ka ekvivalentsel takistusel phinevaid valemeid, kuid siis tuleb arvestada

koormuse ebahtlast jaotust arvestavat tegurit kes.

Antud valemid kehtivad vrgu kindla konfiguratsiooni jaoks ning nad ei arvesta vimalikke

skeemi muudatusi. Reaalselt esineb teatud ajal krvalekaldeid normaalskeemist ja

normaalskeem vib sessoonselt olla erinev. Kahjuks arvutusvalemid selliseid muutusi arvesse

vtta ei vimalda. Seetttu tuleb leida vimalus, et arvestada kadusid ka skeemi muudatuste

korral. Lihtsam viis selleks on eeldada, et krvalekalded normaalskeemist on lhiajalised ning

kadude suurenemised ja vhenemised kompenseeruvad vastastikku. Tpsemaks kadude

hindamiseks skeemi muudatuste korral registreeritakse arvestite nidud iga skeemi korral ja

arvutatakse kaod iga aasta jooksul esinenud skeemi kohta eraldi. Selline kadude hindamise

viis on kll tpsem, kuid mrkimisvrselt keerukam, eriti sagedaste skeemi muutuste korral.

Otstarbekas on kasutada mlema lhenemise kombinatsiooni. Kui skeemi muudatused on

lhiajalised, siis kasutatakse lihtsamat viisi, regulaarsete pikaajaliste skeemimuudatuste jaoks

kasutakase tpsemat lhenemist. Selleks, et arvutustulemusi korrigeerida kasutatakse

eksperthinnanguid.

28

1.12 Kadude hindamistulemuste analsimine

Kadude anals sltub vga suurel mral sellest, millised on valitud kaopiirkonnad ning

milliseid kadusid oli vimalik hinnata.

Kui analsime kadusid arvestuslike ja tehniliste kadude alusel, siis on teada kaopiirkonna

arvestuslikud energiakaod ning arvutatud tehnilised kaod. Analsiks vrreldakse omavahel

arvestuslikke-, tehnilisi- ja kommertskadusid. Selleks, et mista kus kadude vhendamine

annab suurema majandusliku efekti vrreldakse sarnaste kaopiirkondade suhtekadusid ning

lokaliseeritakse suuremate kadude allikaid.

Kommertskadude lubatavuse hindamiseks on vaja eelnevalt hinnata arvestuslike ja tehniliste

kadude tpsus. Analsimiseks on mistlik kaod ning nende mramatuse vahemikkus

avaldada protsendides kaopiirkonda sisenevast energiast. Arvestuslike ja tehniliste kadude

mramatuse vahemikud saab leida: ASAA WW %min

%max (1.32) ja

STTT WW %min

%max (1.33)

kus: AS arvestuslike kadude viga, % sisenevast energiast;

TS tehniliste kadude viga, % sisenevast energiast.

Vaadeldava kaopiirkonna kommertkaod protsentides sisenevast energiast on leitavad:

%%% TAK WWW (1.34)

Kui ssteem oleks ideaalne vrkude seisukord laitmatu, arvutused tpsed, mtessteemid

veatud, siis oleks kommertskaod protsentides sisenevast energiast 0:

0%%% TAK WWW (1.35)

Reaalsuses on nii arvestuslikud kui ka arvutatud kaod ligikaudsed, mis tttu on ka

kommertskadu kahe ebatpse suuruse vahe (vt. joonis 1.9). Kommertskadude phjendatud

viga avaldub valemist: 22 STSASK (1.36)

Kommertkaod loetakse phjendatuks kui SKKW % .

Kui kommertskaod ei vasta phjendatuse tingimusele, siis on kaopiirkonnas tegemist

lemraste kommertskadudega: SKKK WW %% . lemraste kommertskadude

29

phjused on vaja vlja selgitada ning vajaduse korral need elektrivrgust krvaldada.

Joonis 1.9 Arvutusliku- ja tehnilise kao mramatuse vahemikud [7]

1.13 Kadude vhendamise meetmed - korralduslikud

Kadude vhendamise meetmeid liigitakse kolme suuremasse gruppi: korralduslikud,

tehnilised ja kommertsmeetmed. Korralduslike meetmetega saavutatakse vhendamine vrgu

skeemi ja talitluse optimeerimisega ning kidu parandamisega. See meede ei nua peaaegu

mingeid tiendavaid investeeringuid. Tehniliste meetmete puhul rajatakse uusi objekte vi

rekonstrueeritakse olemasolevaid, mis nuab tiendavaid investeeringuid ning eelistatakse

viksema tasuvusajaga meetmeid. Kommertsmeetmed on seotud elektrienergia

arveldusssteemi tiustamise ning korrastamisega. Need abinud on rakendatavad ainult

jaotusvrkudes.

1) Jaotusvrkudes on ks efektiivsemaid abinusid lahutuskohtade optimeerimine.

Jaotusvrgud ttavad reeglina avatuna, kuigi nad tkindluse suurendamiseks on

rajatud silmusvrkudena vi kahepoolse toite vimalusega. Selle meetme efekt on

suurem linnavrkudes, sest seal on koormusgraafikute iseloom psivam, mis muudab

ka lahutuskohad psivamaks. Maapiirkondades on koormused sessoonselt muutuvad

30

ning seal oleks vajalik lahutuskohti tihti muuta.

2) Teise abinuna kasutatakse jaotusvrgu pingenivoo optimeerimist. Koormuskaod ehk

kadude phiosa on prdvrdelised pinge ruuduga, avaldudes valemiga:

RU

Q+P=P

2

22

(1.37)

Seetttu on vajalik kadude minimeerimiseks kasutada maksimaalsest lubatavat

pingenivood ehk optimeerida koormatult reguleeritava toitetrafo

pingereguleerimisseadused ning valida jaotustrafode sobivad astmed. Kui kasutusel on

ka kondensaatorpatareid, siis lisandub ka nende vljavtete ning reguleerimisseaduste

optimeerimine. Samas tuleb lhtuda pingehlvete lubatavusest tarbijate juures nii

minimaal- kui ka maksimaalkoormustel. Arvestada tuleb, et pingenivoo 1% tusule

vastab umbkaudu 2% aktiivvimsuskao vhenemine. Reaktiivvimsuskaod vhenevad

samal mral.

3) Kolmanda abinuna kasutatakse vikestel koormustel paralleltrafode

vljallitamist mitme trafoga alajaamades. Kui suurema koormatuse tttu

thijooksukadude vhenemine letab tsse jnud trafo koormuskadude kasvu, siis

on vljallitamine otstarbekas. Trafode kasutegur on suurim koormusel, kus

thijooksukaod on vrdsed koormuskadudega, mis vljendub valemitega:

0

2

PPS

SNk

N

k

(1.38) ehk kui

Nk

NkP

PSS

0 (1.39)

Selleks, et teada millal on otstarbekas trafode vlja- vi sissellitamine, koostatakse

alajaamale vimsuste rida. Trafode vljallitamine viksemaks perioodiks kui kaks

tundi ei ole otstarbekas. Praktikas aitab he MVA trafovimsuse vljallitamine

pevaste graafikute jrgi 35 kV alajaamades ssta 1 kWh/h ning 6-10 kV

alajaamades ssta 3 kWh/h. Energiasst sessoonsete vljallitamiste puhul on 35 kV

alajaamades 1,5 kWh/h ning 6-10 kV alajaamades 4 kWh/h.

4) Neljanda abinuna kasutatakse harmoonikute ehk voolusiinuste moonutuste mju

vhendamist. Harmoonikuid phjustavad mitmed spetsiifilised tabijad nagu

keevitusseadmed, invertorid, alaldid jne. Voolusiinuste moonutused vhendavad vrgu

t konoomsust, sest nad phjustavad tiendavaid kadusid, koormavad le

kondensaatorpatareisid, muutes tihti nende kasutamise vimatuks. Lisaks sellele

raskendavad harmoonikud kondensaatorite paigutuste ja vimsuse optimeerimist. Kui

31

kondensaatorid on paigutatud ebasobivalt, siis vivad resonantsnhtuste tttu

krgemad harmoonilised vimenduda. Selleks, et summutada krgemaid

harmoonikuid rakendatakse erinevaid meetmeid nagu krgeid harmoonilisi tekitavate

tarbijate toitmist eraldi trafost, kasutatakse suure faaside arvuga alaldeid ja invertoreid

ning rakendatakse filtreid.

5) Viienda abinuna kasutatakse hoolde ja remontide kestvusaja vhendamist. Tnu

mittekonoomsete talitluste kestvuse vhenemisele saavutatakse suurem energiasst.

6) Kuuenda abinuna kasutatakse alajaamade omatarbe vhendamist. Peamiselt

kasutatakse snkroonkompensaatorite kaoenergiat alajaama hoonete, personali

eluruumide ning ka lhedal olevate hoonete ktmiseks. Lisaks sellele optimeeritakse ja

automatiseeritakse ventilaatorite td ning automatiseeritakse alajaamade ja

vimsusllitite ktet ja valgustust.

7) Seitsmenda abinuna kasutatakse koormuste smmeetrimist madalpingevrgus.

Tavapraselt toidavad madalpingevrgud suurt hulka hefaasilisi tarbijaid. Selleks, et

hoida koormust smmeetrilisena, jaotatakse nad vimalikult htlaselt faaside vahel.

Siiski pris tpne jaotamine ei ole vimalik ning seetttu osutuvad faaside voolud

ebasmmeetrilisteks. Mttevrdes voolud phjustavad vrgus tiendavaid kadusid.

Kaod suurenevad vastavalt kes korda: f

n

f

n

CBA

CBAes

R

R

R

R

III

IIIk 5,15,11

)(3

2

222

(1.40) kus: esk - ebasmmetria tegur;

IA, IB, IC faasivoolud;

f

n

R

R - neutraali- ja faasijuhi takistuste suhe.

Kui ebasmmeetria on sstemaatiline, siis selle vhendamiseks on vaja koormused

faaside vahel mber jaotada. Kui tegemist on sessoonse ebasmmeetriaga, siis on

koormuste mberjaotamine vajalik 1-2 korral aastas. Juhuslikke ebasmmeetriad saab

krvaldada spetsiaalsete tristormberllitusseadmete abil. Praktikas on vimalik

koormuste smmeetrimise teel madalpingevrgus ssta elektrenergiat keskmiselt 700

kWh/aastas he 0,4 kV fiidri kohta.

8) Kaheksanda abinuna on kasutusel trafode astmemberllitite viimine

automaatreguleerimisele. Praktika on nidanud, et radiaalvrgu toitetrafode puhul

32

vimaldab he koormatult reguleeritava astmelliti automaatreziimi viimine ssta

aastas 10 MWh 6-10 kV vrgus ning kuni 30 MWh 35 kV vrgus.

9) heksanda abinuna juhitakse tarbimist, peamiselt vastavate tariifide rakendamise

teel. Selliselt saab ajas tarbimist nihutada, selleks et koormusgraafikut htlustada ning

koormustippusid vhendada. See moodus aitab vrkudes koormuskadusid vhendada.

1.14 Kadude vhendamise meetmed - tehnilised

Tehnilised meetmed seisnevad vrkude laiendamises, uute seadamete ja aparatuuri

paigaldamises ning vrgu elementide vahetamises. Nende abinude rakendamise eesmrgiks

ei ole otseselt kadude vhendamine, vaid vrgu lbilaskevime suurendamine, ssteemi

tkindluse tstmine ning pingekvaliteedi parandamine. Kadude vhenemine on sellega

kaasnev nhtus. Eesmrgiks ei ole saavutada kadude miinimumi vaid kadude optimaalne

nivoo. Tehniliste meetmete rakendamisega kaasnevad alati tiendavad investeeringud.

Selleks, et vrkudes likvideerida rikkekadusid vi neid vhendada parandatakse vrkude

tehnilist seisundit, niteks asendatakse riknenud isolaatoreid, puhastatkse liini trassid vsast

jne. Otseselt kadude vhendamiseks seatakse les tiendavaid kompenseerimisseadmeid

ning reaktoreid. Edastatava reaktiivvimsuse vhendamine phjustab kadude vhenemist

vrgus ehk toimub reaktiivvimsuse kompenseermine. Seda vljendatakse valemiga:

RU

)Q-(Q+P=P 2

2

K

2

K (1.41)

Kige parema tulemuse annab kompenseerimine vahetult tarbijate juures.

heks thusaimaks meetmeks on lekoormatud liinide juhtmete vahetus. See on lhikese

tasuvusajaga sstmise meede. Kui voolutihedus olemasolevates juhtmetes letab konoomse

tiheduse enam kui kahekordselt, siis tuleb kindlasti kaaluda juhtme vahetust vi tiendavate

liinide ehitamist. Sageli soovitakse juhtmete vahetusega suurendada lekoormatud liini

edastusvimet, asendada fsiliselt kulunud juhtmeid jne ning energiakadude vhendamine

on sealjuures tindav tulu. Juhtmete vahetusega kaasnev sst liini he km ja he faasi kohta

aastas vib olla madalpingeliinides 2200 kWh ning 6-15 kV liinides 4600 kWh. Selleks, et

hinnata kas juhtmete vahetus on otstarbekohane kasutatakse vhimkulude meetodit ehk

arvestatakse tarbijate elektrivarustuse kvaliteeti ja tkindlust, koormuse kasvu ning vahetuse

kulusid.

33

Juhtmete vahetuse ning reaktiivvimsuse kompneseerimise jrel on heks esmajrjekorras

kasutatavaks abinuks on le- ja alakoormatud trafode vahetus. Selleks, et hinnata, kas

vahetus on ratsionaalne otsus, vetakse arvesse trafode koormusi ja kasvuperspektiivi,

olemasolevate ja uute trafode parameetreid ning vetakse arvesse teisi meetmeid trafode

koormatuse vhendamiseks. Selle meetme kigus lekoormatud trafod kas asendatakse vi

seatakse les tiendavad trafod. Seda tehakse tingimusel kui olemasolevate trafode koormatus

letab konoomse koormatuse lemise piiri, mis on lhedane trafode lekoormatavuse piirile

vi lausa letab seda. Kui trafode koormus jb alla konoomse koormatuse alumise piiri, siis

on ratsionaalne trafod vahetada viksemate vastu, et vhendada energiakadusid. Praktiliselt

alati on mistlik alakoormatud trafod vlja vahetda, kui jrgneva 4-5 aasta jooksul on

prognoositud koormatus 0,3-0,25 vi alla selle.

Suurt efekti kadude vhendamisel annab ka trafode varustamine koormuse all reguleerimsie

sedametega. Nende seadmetega saab pinget reguleerida vastavalt pevasele

koormusgraafikule, mida mittereguleeritavad trafod ei vimalda. Kige paremaid tulemusi

annab astmete automaatne mberllitamine, eriti valvepersonalita alajaamades. Tnu

reguleermisvimaluste avardumisele vimaldab koormuse all reguleeritavate trafode

lesseadmine 6-15 kV alajaamdes vhendada kadusid nii nendes vrkudes kui ka krgema

pingega vrkudes. Koormuse all reguleeritavate trafode lesseadmise primaarseks eesmrgiks

on vrgus pinge kvaliteedi parandamine.

Kadude vhendamise seisukohalt on ka vrkude leviimine krgemale pingeastmele

mistlik otsus. Protsessi olemus on sama, mis pingenivoo optimeerimise puhul, kuid saadav

tulemus on tunduvalt suurem.

1.15 Kadude vhendamise meetmed - kommertsmeetmed

Kadude vhendamise kommertsmeetmed on peamiselt tingitud suurte kommertskadude

phjustest.

heks meetmeks on mtessteemi tiustamine. Paigaldatakse nutava tpsusega

mtetrafosid, tiendavaid arvesteid ning viiakse voolutrafosid koormusega vastavusse.

Toitealajaamade vi nende latttide energiabilansside analsimine on lihtsaimaks esmaseks

mooduseks mtessteemide tpsuse hindamisel.

Olulisteks meetmeteks on ka mteahelatest lekoormuse krvaldamine, pingetrafo kaitsmete

34

lbiplemise signalisatsioon, perioodiline arvestite kontroll ning vajadusel asendamine,

arvestiteta tarbimiste vljaselgitamine ning arvestite ja pingetrafode llitite plommimine, et

kliendid ei pseks neile ligi. Samuti on olulisel kohal ka kontrollid vlgnevuste ja

elektrivarguste avastamiseks, elerktiarvete analsimine ning hoiatuste ja sanktsioonide

ssteemi rakendamine.

35

2. Eesti elektrissteemi kirjeldus

Eesti elektrissteem hendab Eestis paiknevad elektrijaamad, vrguettevtjad ja

elektritarbijad ning on seotud suurde snkroonselt ttavasse vahelduvvooluliine pidi

hendatud hendssteemi nimega BRELL (Valgevene (Belarus) Venemaa (Russia) -Eesti

(Estonia) Lti (Latvia) - Leedu (Lithuania)). [1]

Joonis 2.1 Jaotus- ja Phivrgu phimtteskeem [1]

2006 aasta lpus hendati Eesti ja Soome vahel esimene alalisvooluhendus merekaabliga

EstLink 1, mis hendab Balti riigid Phjamaade elektrissteemiga. 2011 alustati merekaabli

EstLink 2 ehitusega (vastuvtmine ehitajalt 2014. aasta lpus), mis suurendas Eesti ja Soome

vahelist lbilaskevimet 1000MW-ni. Selle abil on tagatud piisav lekandevimsus, et

elektriturg saaks efektiivselt toimida. [1]

Joonis 2.2 Estlink 1 ja Estlink 2 [2]

36

Kolme 330 kV liiniga on Eesti hendatud Venemaaga (kaks liini lheb Narvast St. Peterburgi

ja Kingiseppa ning ks liin Tartust Pihkvasse), Lti elektrissteemiga hendab meid kaks 330

kV liini (ks on Tartu ja Valmiera, teine Tsirguliina ning Valmiera vahel). [1]

Joonis 2.3 Eesti 110-330kV elektrivrk [3]

Eesti elektrissteemi phivrgu osa Eestis koosneb [1]:

1702 kilomeetrist 330 kV liinidest

158 kilomeetrist 220 kV liinidest

3479 kilomeetrist 110 kV liinidest

61 kilomeetrist 35 kV liinidest

139 kilomeetrist alalisvooluliinidest

146 alajaamast

Phivrgu operaator Eestis on Elering. Eleringi lesanneteks on planeerida vrgu talitlust

ning juhtida ssteemi ohutult ja tkondlalt. Eleringi tiendavaks lesandeks on bilansihaldus

ehk Eesti elektrissteemi bilansi tagamine igal ajahetkel. Eleringis ttab kokku 146

spetsialisti. [1]

Prast Eleringile kuuluvaid krgepingevrgu seadmeid algab jaotusvrk (0,4...35kV sh veel

ajalooliselt jnud 0,22kV IT-ssteemis olev Tallinna kesklinn osaliselt). Jaotusvrku

haldavad ligikaudu 35 vrguettevtjat, neist suurim on Elektrilevi O. Vrguettevtjana on

ettevtte peamisteks kohustusteks elektrienergia toimetamine krgepingevrgust tarbija

37

liitumspunktini. Kuna paralleelselt ei ole otstarbekas kahte vi enamat vrku vlja ehitada,

siis igal vrguettevtjal on oma teeninduspiirkond. Elektrilevi suurimana haldab ligikaudu

64 000 kilomeetrit liine ja enam kui 24 000 alajaama. Elektrilevi vrgupiirkonda ei kuulu

Lnemaa, Viimsi ning Narva ja selle mbrus. Osa piirkonnaalajaamu on Elektrilevil hised

Eleringiga. Antud ts vaatame Elektrilevile kuuluvat vrguosa koos Eleringi vrguga.

Elektrilevil on ligi 475 000 klienti ja on tandjaks ligikaudu 800-le spetsialistile le Eesti.

[4]

Tabel 2.4 Elektrilevi halduses oleva seadmepargi levaade 2014 aasta lpu seisuga [5]

38

3. Phivrgu kaod

Phivrgu operaator Eestis on Elering AS, kelle tkohustuste hulka kuulub lisaks 110-330 kV

vrgu ts hoidmisele ja klientidele varustuskindluse tagamise ka elektribilansi jlgimine

Eestis. Elektrienergia kaod moodustavad mrkimisvrse osa phivrgu kuludest, seega on

kadude hindamine ja kao vhendamiseks meetmete kasutusele vtmine vga oluline. Alates

2013. aasta alguses kui Eesti lks le ties mahus avatud elektrituru mudelile ostab Elering

phivrgu kaoenergia otse Nord Pool Spoti elektrturult. Enne seda osteti kaoenergiat varem

kokku lepitud ja fikseeritud hindadega. Elering ostab elektrit aktiivenergia kadude katteks ks

pev ette Elspot turult, tuginedes pev-ette prognoosil. Pevasiseselt prognoosi tiustatakse

ning vajadusel tehakse korrektuure pevasisesel Elbas turul st. puudujgid ostetakse ja

lejgid makse maha [17, 18].

Philine tegur mis mjutab eletkrienergia kadude suurust ja kuju on elektrienergia tarbimise

kver. Eestis fikseeritud suurim tarbimismaksimum on prit aastast jaanuar 2010, kui fikseeriti

1587 MW tarbimist vahemikus 17:40-17:45. Alates 1966 on Eesti tarbimismaksimum kasvanud

kolm korda.

Graafik 3.1 Eestis fikseeritud tarbimismaksimumid aastatel 1966-2014 [17]

Peale klientidele tarbimise tagamise toimib Eleringi vrk ka transiitvrguna Soome, Lti, Leedu

ja Venemaa vahel. Eesti phivrk on naaberriikidega tugevalt hendatud. Koosts

soomlastega on paigaldatud Eesti ja Soome vahele kaks alalisvooluliini Estlink 1 ja Estlink

39

2, lekandevimsusega 1000MW. Tiendavalt plaaneeritakse Eesti-Lti vahele kolmandat

330kV lekandeliini, Eesti-Tsirguliina-Valmiera ning Balti-Tartu-Valmiera liini

rekonstrueerimist, millest esimene peaks toimuma 2015-2018. aastatel, teine liin on planeeritud

2020-2024. Eesti vrku lbivad kllaltki suured Lti-Leedu suunalised transiidivood, mis

tulevad nii Venemaalt kui Soomest. Estlink 2 hindus on transiiti veelgi suurendanud.

Transiidikaod moodustavad ka mrkimisvrse osa phivrgu kadudest [2, 17, 19].

Eestis on installeeritud 301 MW tuuleparke, neist 275,3 MW on liitunud otse phivrguga.

Tuuleparkide tootlikuse tipp on fikseeritud 2014 aasta lpu seisuga, kui 10.detsember mdeti

279MW. Tuuleparkide kaoenergia osakaalu siin ts ei vaadelda, kuid ta on olemas. Kindlasti

Euroopa Liidu kliimapoliitika jtkamisel paigaldatakse Eestise tuuleparke juurde, sest

tuulepotentsiaali on. Siis tekib ka suurem vajadus tuuleparkide tootlikuse ja kaoenergia

osakaalu hindamiseks [17].

Eleringi 2013-2014 aktiivvimsuskadu oli keskmiselt ligikaudu 41MWh, nagu nidatud

graafikul x.x. 41MWh teeb keskmiselt 359 GWh kaoenergiat aastas. 2014 fikseeriti 381 GWh

kaoenergiat, mis teeb vrgukadude protsendiks 2,65. Tpsemalt on phivrgu kadude

suurused alates 2004-ndast aastast nidatud tabelis 3.2. Fingrid-i kaod umbes 1 TWh, mis on

natukene le 1% [17, 23].

2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004

Eleringi phivrku antud elektrienergia, GWh

14402 13826 12802 12678 12856 10720 12158 11966 9645 9893 9962

Phivrgust sisemaiseks tarbimiseks le kantud energia, GWh

7473 7466 7545 7261 7431 7170 7663 7611 7322 6966 6786

Vrgukaod, GWh 381 349 352 356 381 332 387 369 283 289 294

Vrgukadude protsent, %

2,65% 2,52% 2,75% 2,81% 2,96% 3,10% 3,19% 3,08% 2,93% 2,92% 2,95%

Tabel 3.2 2004-2014. aasta Eleringi peamised nitajad sh vrgukadude protsent [17]

40

Graafik 3.3 Phivrgu kaod 2013-2014. aastal [20]

Graafikutelt 3.3 on nha, et vrgukaod on suuremad oktoober-mrts perioodil ja aprill-

september jvad pigem allapoole keskmist phivrgu kadu 41MWh. Erinevus on tingitud

talveperioodi suuremast tarbimisest. Phivrgu kaod on talvel tervelt 44,4% suuremad

vrrelduna juuli 2013. aasta nitel (vaata graafik 3.4). Vrdlus tehtud Eleringi tunniandmete

phjal [20].

Graafik 3.4 Phivrgu keskmine tunnikadu pevas sessooniti [20]

41

Vrgukadude protsent on psivalt iga aasta langevas trendis olnud. Estlink 1 ja Estlink 2 on

kaoenergia prontsenti aastases vrgukadude jaotuses tstnud Estlink 1 tuli tsse 2006 aasta

lpul ning 2006. aasta vrgukadude protsent oli 2,93, 2007. aastal oli nitaja 3,08%. Estlink 2

tuli tsse 2013 aasta lpul, kaoprotsent 2013 aasta oli 2,52 ning 2014 tusis 2,65-le protsendile

(vaata graafik 5.5). Eeldusel, et teised muutujad on jnud samaks, saab alalisvoolukaabli

Estlink 1 osakaaluks vrgukadude kikide vrguelementide osast

2006

200620071

%

%%%

P

PPP Estlink 4,87% ja Estlink 2 puhul 4,9%. Kuna Estlink 2

lekandevimsus on 650 MW ja Estlink 1 on 350 MW, siis saab vita, et Estlink 2 kaod on

kaks korda viksemad, kuna lekandevimsused on ligi kaks korda suuremad. Estlink 1 ja

Estlink 2 kogukadudest pool lisanduvad Eesti phivrgu kadudele ja teine pool Soome

phivrgu Fingrid kanda [17].

Vaatamata sellele, et elektrienergia kadude maht, peale Estlink 1 ja Estlink 2 hendamist vrku

,on oluliselt kasvanud vaadeldavas perioodis vib siiski nha, et kadude protsent kogu vrku

lbivast elektrienergiast on langustrendis (vaata graafik 3.5). Seda eesktt tnu viimaste aastate

vrguinvesteeringutele 110 ja 330 kV vrgus.

Graafik 3.5 2004-2014. aasta kaoprotsendi muutus phivrgus [17]

Eesti sisemaine tarbimine jnud suurusjrgus samaks 2004-2014 perioodil, siis Eleringi lbiv

energia kogus on suurem viimase kahe aasta vaates ligikaudu 10,5%, vttes aluseks 2010-2012

42

keskmise phivrku antud elektrienergia ja vrrelda seda 2013-2014 aasta keskmiste

nitajatega. Kmne aastaga on kokku phivrku antud elektrienergia suurenenud 33,5% (vaata

graafik 3.6). Kuna phivrku lbivad kogused on tusnud mrkimisvrselt, siis seda thtsam

on kaoenergia osakaalu jlgimine ja vhendamine. [17]

Graafik 3.6 Phivrgu vimsusnitajad 2004-2014. aastal

3.1 Eleringi meetmed elektrivrgu optimaalseks planeerimiseks

Elering teostab talitluse seire- ja planeerimise tegevusi reaalajas eesmrgiga tagada kadude jrgi

optimaalne talitlus. Samas talitluskindluse jrgi vimalik suurim lekandevimsus ning

operatiivselt identifitseerida kik hiringud, mis ohustavad ssteemi talitluskindlust, lhtudes

talitluslikest piirangutest. Pinged elektrivrgus peavad normaalolukorras asetsema vahemikus

lhtudes talitluslikest piiridest [22].

110 kV ja 330 kV kontrollslmede pinged mratakse normaaltalitlusele ning pinged ei tohi

vljuda tehnilistest piiridest.

Nuded pingetele normaaltalitluses (N olukorras) [22]:

330kV vrgus UN=330...362kV,

110kV vrgus UN=105...123kV,

35kV vrgus UN=31,5...38,5kV,

20kV vrgus UN=18...20kV,

43

15kV vrgus UN=13,5...16,5kV,

10kV vrgus UN=9...11kV,

6kV vrgus UN=5,4...6,6kV.

Hiringujrgses olukorras vib pinge lhiajaliselt vljuda normaaltalitluse etteantud

talitluslikest- ning kestvalt lubatud pingepiiridest. Jaotusvrgus ja suurklientidel (liitumispunkt

pingel 6 kuni 110kV) ei tohi planeerimisel pinge normaaltalitluses sattuda vljapoole eespool

mratud piire.

Planeerimise faasis lhtutakse, et Eesti elektrijaam (EJ) pinge on 354kV, kui muid kitsendusi

ei ole. Kompenseerimisseadmete kasutamisel lhtutakse, et 330kV vrgu igas punktis v.a. Tartu

ja Tsirguliina alajaam, ei tohi 330kV pinged Eesti EJ pingest erineda tavaolukorras +-1%. See

thendab, et minimaalne pinge on 351kV. Tartu ja Tsirguliina alajaamade pingete

reguleerimisel tuleb lhtuda, et Eesti ja Lti vahel reaktivivahetus oleks viksem kui 30 Mvar.

Tavaolukorras thendab see 352-358kV. Phjendatud juhul vib hlve olla ka suurem, kuid

mitte alla 345kV [22].

110kV vrgu planeerimisele on sarnased talitluslikud nuded. Tavaolukorras planeeritakse

talitluslikud pinged 116-121kV. Suurim lubatud talitluslik pinge on 123kV, kui hooldustega ei

suudeta tagada pingevaru 15% pinestabiilsuse kriteeriumi alusel normaaltalitluses. Vhim

lubatav planeeritav pinge tavatalitluses ei tohi olla viksem kui 115kV [22].

Pingevahemike planeerimise eesmrk on hoida kadusid vimalikult madalal tasemel. 330kV ja

110kV vrk peab vimalusel olema planeeritud nii, et vlditakse lemrast paralleeltd eri

pingetel. Paralleelt on lubatud ainult siis, kui ei ole muul viisil vimalik tagada piirkonna

kahepoolne toide vi kui puudub RLA automaatika.

Planeerides jlgitakse ka trafode koormusvoolusid, et nad ttaksid normaaltalitluses vhemalt

20% varuga alla kestvalt lubatud koormust. Madala koormusega perioodidel, niteks suvel,

hoitakse mitmetes alajaamades, kus vrk vimaldab, trafosid reservis. Sellega vhendatakse

kadude hulka.

Kadude ja pingete planeerimine teostatakse pev ette- ja korrigeeritakse pevasisese

planeerimise faasis ning teostatakse automaatselt PSS/E baasil les ehitatud rakenduse abiga.

44

3.2 Phivrgu kadude jaotus

Eleringile kuuluva phivrgu peamised komponendid on erineval pingel toimivad

lekandeliinid, kaks alalisvoolulinki (Estlink-ide kadu ts ei vaadata) ja 146 alajaama, neist

11tk 330kV sisendpingega. Peamised kaoenergia tekke phjused on vimsuskaod liinides,

trafokaod alajaamades ning liini vi isolatsiooni lekke- ja koroonakaod. Kaod on tingitud liinide

tehnilisest olukorrast ning nitajatest ja materjalide valikust liinide ja trafode ehitusest.

Graafik 3.7 Eleringi halduses oleva phivrgu aktiivenergia kadude jaotus [20]

45

4. Phivrgu kadude anals PSS/E abil

Analsi aluseks on Eleringist saadud algandmed. Vaatame siinkohal aktiivkadusid phivrgus

sh vlihendused. Vlihenduste puhul jaguneb kadu vastavalt sellele, kui suur osa liinist on

hes vi teises riigis. Siinkohal ei arvestata alalisvoolukaablite Estlink 1 ja Estlink 2 kadusid.

Siemensi vlja tdatud elektrivrkude plaanimise- ja simuleerimisprogrammi PSS/E

snapshotide andmed tulevad otse SCADA-st. SCADA (Supervisory Control and Data

Acquisition) on arvutissteemide ja sidevrkude abil toimuv tehniliste protsesside jlgimise ja

juhtimise ssteem. Snapshotid tarbimisest sai tehtud iga kolme kuu tagant jooksva kuu esimesel

kolmapeval. Jlgime tarbimist kell 04:00 ja 10:00. Jlgime aktiivenergia tootmist, tarbimist,

transiiti ja kadu erinevates elementides.

Graafik 4.1 Phivrgu kaod lekande elementide kaupa sessooniti [20]

Sessoonsest jaotusest on selgelt nha, et talvised kaod on suuremad suvistest. Samamoodi on

nha, et transiit kui ka kohapealne tarbimine on talvel suurem (vaata graafik 4.2). Graafikul

olev Estlink 1 negatiivne thendab, et energiavoog oli Eestist Soome.

46

Graafik 4.2 Phivrgu lekande vimsused sessooniti [20]

Analsi tarbeks sai palutud Riigi Ilmateenistuselt samadel kuupevadel ja kellaaegadel

temperatuuri, hurhku, sademeid ja huniiskust (vaata tabel 4.3). Algandmetega ei olnud

vimalik teha htseid jreldusi kadude seosest kliima nitajatega.

2.07.2014 2.07.2014 1.10.2014 1.10.2014

temperatuur, C -10 -8 2 8

hurhk, hPa 1030 1026 1030 1033

huniiskus, % 82 76 96 86

sadmemed, mm 0 0 0 0

7.01.2015 7.01.2015 1.04.2015 1.04.2015

temperatuur, C 12 15 0 3

hurhk, hPa 1010 1010 990 990

huniiskus, % 99 63 96 85

sadmemed, mm 2,6 0 0 0

Tabel 4.3 PSS/E tarbeks saadud ilmastiku nitajad Eestis.

47

5. Jaotusvrgu kaod

Tna on veel mrkimisvrne osa Elektrilevi elektrivrgust judnud oma kriitilise eluea ehk 40

aasta piirile. Prineb suur osa meie tnapeva vrgust kolhooside itseajast, mil majandid vidu

vikeseid jaotusvrke rajasid. Nukogude aja lpus hendati need pisikesed erineva

kvaliteediga jaotusvrgud Eesti Energia Jaotusvrguga.

80ndatel ja 90ndatel jid investeeringud vrgu uuendamisse rahapuuduse tttu tegemata siis

teostati eelkige hdavajalikke remonttid. Kui toona oleks tehtud investeeringuid vrgu

uuendamisse jrjepidevalt, siis ei oleks Elektrilevi tna silmitsi ha sagenevate rikete ja

suureneva hooldus- ning remonttde mahuga. Sellest tingituna on Elektrilevi panustanud

suure osa vrgutasudest vrgu tkindlamaks tegemisse, et vhendada hoolduse ja remondi

osakaalu vrgutasudes. [6]

Elektrilevi hallata on rohkem kui 24 000 alajaama ja 64 000 km liine. Aastal 2014 ehitati

tiendavalt juurde 282 alajaama ning 467 km elektriliine. Jaotusvrgu kaod erinevad phivrgu

kadudest peamiselt sellepoolest, et kommertskadude osakaal on suurem. Et kommertskao

osakaal psivalt langeks ja vike psiks tuleb investeerida raha kao phjuste otsimiseks ja

likvideerimiseks. Tehnilise kao krval on kommertskao osakaal ligikaudu 50% [8]. Kadude

minimeerimisega tegeleb Elektrilevis mitu osakonda. Tehnilise kao minimeerimisega tegeleb

peamiselt ehitusosakond, kes psivalt vrku tiendab ja parendab. Rekonstrueeritakse vanu

amortiseerunud vrgu osasid ja ehitatakse uus ja paremate tehniliste nitajatega vrk.

Kommertskaoga tegeleb peamiselt tarbimisjrelvalve osakond.

Kui enne 1991. aastat oli paberil kaoenergia osakaal elektrienergia lekandes ~6% [7] , siis

peale NSVL-i lagunemist ning vikeste kohalike jaotusvrkude hendamist Eesti Energia

Jaotusvrkidega hakkas kaoenergia osakaal hppeliselt tusma. Vib ainult ette kujutada, et

kui suur oli enne 1991. aastat kaoenergia osakaal elektrienergiast. Toona aga ei olnud

kaoenergia tuvastamine ja selle arvele vtmine probleemiks, sest kogu NSVL-is lks kigil

hsti selline oli selle aja poliitika.

48

Graafik 5.1 Jaotusvrgu kao protsendiline vrtus viimase 20 aasta likes [4, 8]

Peale 1991. aastat hakati vikseid vrke pidevalt le vtma (mis kestab tnapevani) ja

elektrienergia tarbimist fikseerima mtmiste teel. Ilmnes tsiasi, et tegelikult oli elektrienergia

mtmine puudulik ja kaoenergia osakaal vga suur. Suur oli ta paljudes NSVL-i riikides vi

kolmanda maailma riikides. Niteks Botzwana, Gongo Vabariik ja Haitil on World Bank

andmetel elektrienergia transpordi- ja jaotuskaod tnapevalgi veel 50...60% vahemikus. Samas

Saksamaa, Belgia kaod jvad 5-6% vahemikku [9]. Soomes on phi- ja jaotusvrgu jaod

ligikaudu 3%. [5]

49

Graafik 5.2 Kadude dnaamika Elektrilevi vrgus 2000-2012 aastatel

2014 aasta kadu Elektrilevi O tarbimisjrelvalve juhi T.Kask snul oli alla 6% [10]. Kogukao

jaotus ligikaudu 50/50 [8]. Selle saavutamiseks on tehtud palju td ja vttes eeskujuks Soome,

siis palju on veel ka saavutada. Soome phivrgu kaod on 1...1,5% vahemikus ja kogu kadu ca

3%, mis teeb Soome jaotusvrgu kaoks 1,5...2% [9, 11].

Tehnilise- ja kommertskao suurust ei saa ma antud t vaates detailselt kajastada, aga selle

vhendamisega tegeletakse igapevaselt. Hinnangu saamiseks vaatame kaoenergia arvele

vtmist lbi Elektrilevi tegevuste ja eesmrkide, sest kui Elektrilevi kaoenergia vheneks kuni

3%-ni, siis hoiaks kokku aastas rahaliselt 6,7 miljonit eurot praeguste tarbimiskoguste juures

vttes elektri hinnaks 30 /MWh.

5.1 Elektrilevi investeerimise prioriteedid

Elektrilevi prioriteetidest paistab vlja, et hetkel tegeletakse kommertskadude vhendamisega

rohkem. Seda lihtsalt selleprast, et veel aastal 2015 on Elektrilevi vrgus kliente ja tarbijaid,

kes elektri eest ei maksa erinevatel phjustel.

50

Peamine suund, kus Elektrilevi parendab tehnilist kadu on paljas huliinide asendamine

ilmastikukindlate isoleeritud huliinidega vi maakaabliga. Sellega vheneb vimalike

rikkekadude osakaal kogukaost. 2011. aastal kinnitatud investeeringuplaani 2011-2014

eesmrk on praegust elektrivrku teha ilmastikukindlamaks. Plaani jrgi ehitatakse ligikaudu

2100 uut alajaama ning 3000 km uusi liini, millest enamiku moodustab maakaabel. 2014 aastal

vhenes paljasjuhe huliinide maht 1046 km. Isoleeritud huliine paigaldati juurde 60 km ja

maakaabelliine paigaldati 726 km. 2011 aastal oli maa- ja hukaabli osathtsus le 40%, siis

aastaks 2025 on eesmrgiks osathtsus tsta 75%-ni [12].

Graafik 5.3 Elektrilevi O eesmrk katkestuste vhendamiseks [12]

Elektrilevi investeerib pidevalt automaatikasse. Automaatika all oleva vrgu suurendamine

annab Elektrilevile vimaluse jlgida ja ohu korral mber suunata energiavoogusid, et

vhendada koormus- ja rikkekao osakaalu kogukaost. Tnu automaatsetele llititile hoidis

Elektrilevi 2011. aastal ra enam kui 250 000 elektrikatkestust [12].

Katkestuste vhendamisel on mitu eesmrki. Peamiselt varustuskindluse parendamine,

rikkekao osakaalu vhendamine ja kliendiprdumiste vhendamine. Parem varustuskindlus

thendab Elektrilevile seda, et peamiselt sgis-talv-kevad perioodil ei pea kulutama ressursse

loodusjudude tekitatud rikete likvideerimiseks. Olenevalt rikke/katkestuse mastaabist vib

klientide varustuskindlus olla hiritud loetud tundidest kuni mitme pevani, osadel isegi

ndalateni. Iga tund tarbimata elektrienergiat thendab teistpidi saamata jnud tulu. Samuti

vheneb kliendiprdumiste arv kaktestuste vhenemise lbi, mis Elektrilevile thendab

viksemaid kulusid kliendihaldusesse. Iga kliendi prdumise hinnaks loetakse orienteeruvalt

5 eurot [8].

51

Kui varasemalt oli paigaldatud ainult suurtarbijatele (>63A) kaugloetavad arvestid, siis aastal

2013 alustati kohtloetavate arvestite asendamist kaugloetavate elektriarvestite vastu.

Vrgueeskirja [13] jrgi peab 4 aasta jooksul st. 2016. aasta lpuks paigaldama Elektrilevi ligi

630 000 kaugloetavat arvestit. Arvestite paigaldamist kordineerivad Elektrilevi O koosts

Ericsson Eesti-ga. 2014. aasta lpu seisuga oldi arvestite paigaldamise graafikust ees. Seda

peamiselt selleprast, et arvesteid vahetati massilisemalt kortermajades ja suuremates linnades

ja alevites. Samuti koguneb iga kuu kmneid kliente, kes erinevatel phjustel keelduvad arvesti

paigaldusest. Kuid hetkel ollakse optimistlikud ja videtakse veel, et 1. jaanuar 2017 on projekt

edukalt lpuni viidud. Kaugloetavate arvestite paigaldamisega saadakse juurde vimalus

vrgukadusid veel operatiivsemalt jlgida ja vimalikud kao phjused leida ning krvaldada.

Samuti aitavad kaugloetavad arvestid anda parema levaate vrgu koormustest, mis omakord

vimaldab investeeringuid paremini kavandada [12].

5.2 Tarbimisjrelvalve osakonna tegevused kao vhendamiseks

Tarbimisjrelvalve osakonna eesmrgiks on kommertskao fikseerimine ja kaoenergia tekkimise

allika krvaldamine. Edasine info koos numbriliste faktidega on prit tarbimisjrelvalve

osakonnast.

Seoses meie geopoliitilise ajalooga on see vga aktuaalne ja rn valdkond. Kaoelektri

tuvastamise on keeruline, ajamahukas ja teinekord kulukas protsess. Tarbimisjrelvalve

osakond loodi kmmekond aastat tagasi ja on tnaseks vhendanud kadu koos parendatud

vrguga 10-lt protsendilt alla 6 prontsendi. Osakonna peamised tegevused on vrgulepinguta

objektide monitooring ja kontroll, tarbimisanomaaliate monitooring ja rikete likvideerimine,

keskpinge mtessteemide perioodiline kontroll ja rikete likvideerimine, bilansipiirkondades

kao phjuste tuvastamine ja likvideerimine, vabade objektide kontrolli teostamine, erinevate

vihjete alusel objektide kontroll, omavolilise tarbimise kontroll, vljallitamiste jrelkontroll

ning omatarbe arvele vtmine. 2014 aastal kontrolliti 17806 objekti ning koostati 1321

omavolilise tarbimise akte. Nagu graafik 5.4 on nha, siis omavolilisel tarbimisene sltub

hiskonna majanduslikest teguritest. Kui 2005-2006 avastati keskmiselt 2000 juhtumit, siis

2008-2010 aastatel tuvastati vahemikus 2600-2900 juhtumit aastas 2008-2010 oli terve

Euroopa majanduskriisis.

52

Tabel 5.4 Elektrilevi vrgus fikseeritud omavoliliste tarbimiste hulk 2004-2012. aastal

Nendest tegevustest kige edukamad on omavolilise tarbimise jrelkontroll, kus 1081

kontrollitud objektist fikseeriti 336 olukorda, neist 6 olid arvesti rikked. See thendab, et 1081.

varem tuvastatud kao phjusest 31% on uuesti aktuaalsed. Palju edu on toonud kodanike vihjed.

2014 aastal saadud 531 vihjest fikseeriti 154 olukorda, millest 3 olid arvesti ja/vi kella rikked

st. tabamus oli 29%. Kolmas thtis tegevus on vljallitamiste jrelkontroll. Vljallitamine

teostatakse enamasti vla tttu. Vahel harva on klientidel plaan leping lpetada ja

elektrienergiat tarbida edasi mtmata ahelast. Selleprast vrgust lahti hendatud objektidele

teostatakse 1-2 kuu jooksul jrelkontroll veendumaks, kas antud objektil tegelikult ka tarbimist

enam ei toimu. Eelmisel aastal vlja llitatud 308. objektist 122 fikseeriti ebaseaduslik

tarbimine. Selle tegevuse tabamus oli ligi 40%.

2013 aastal lks Eesti elektriturule. Seoses sellega ei saa tagasiulatuvalt slmida vrgulepinguid

ja seoses sellega kasvas hppeliselt lepinguta tarbimiste arv. 2014-ndaks aastaks oli lepinguta

tarbimiste arv vhenenud ainult 0,1%, aga tarbitud elektrienergia kogused on vhenenud 47%

tnu kauglugemise jrjest suuremale kasutusvtule. Elektrienergia kogused olid varem suured

selleprast, et kliendid soovisid ra kasutada Elektrituru ajas muutuvaid hindu. Selleks edastati

Elektrilevile suured kogused odava elektrihinna perioodil ning nidati ligi null tarbimist kuudel,

kus elektrihind oli suurem. 2014 aasta lpus lisandus vimalus kaugloetavaid arvesteid eemalt

vlja llitada, mis peaks raskendama lepinguta tarbimist mtessteemi rikkumise teel. Aasta

jooksul fikseeriti 920 lepinguta tarbimise olukorda ja menetluse kigus koostati arveid

2 508 288 kWh (276 659 + KM) eest.

53

Tabel 5.5 Lepinguta tarbimise juhtumid vahemikus 2011-2014 [8]

Akti koostamise

aasta

Juhtumite arv Juhtumite arv,

kus arvet ei

esitatud

Koostatud

arveid (kWh)

Koostatud

arveid (EUR)

2011 189 116 224 034 23 897

2012 202 138 638 939 66 544

2013 921 373 4 754 352 642 497

2014 920 376 2 508 288 276 659

Lepinguta tarbimise juhtumitega on palju td tehtud, nagu nha tabelist x.x. Elektrilevi

investeerib andmebaaside tiustamisse, mis on ka suurendanud juhtumite arvu aasta kohta. Kui

2011 aastal suudeti testada ja siduda klientidega 73 juhtumit kogusummas 23 897 eurot, siis

2014 suudeti arveid esitada 544 kliendile summas 276 659 eurot. Nelja aastaga on t thusust

tstetud 38,6%-lt 59,1%-le.

Probleemiks on elektrienergia koguste sissenudmine neil juhtudel, kui lepinguta tarbimine

tuvastatakse hilja. Niteks juhtumid, kus lepingud lpetatakse prognoos- vi kliendiniduga

(tihtilugu vlgnevuse tttu) ja paari aasta prast, kas siis arvesti vahetamisel vi vabade

objektide kontrollimisel selgub tegelikult suurem tarbitud kogus. Selliseid koguseid on raske

sisse nuda. 2017. aastal toimiva hakkav kauglugemine koos monitooringuga peaks selle

kitsaskoha lahendama.

Alates 2014. aastast ei teostata enam plaanilist kontrolli, vaid monitooringu phiselt.

Monitooringuobjektideks on ca 17 000 kauglugemisel suurtarbijat le 63A. Jlgitakse tarbimise

langust, eriti tarbimise langust prast teostatud tid ja tootmise fikseerimist. Iga kuu vaadatakse

eelmise kuu suuremad tarbimise langused le. 2014. aastal fikseeriti 1743 tarbimise langust,

neist 40 objekti oli omavoliliselt tarbinud elektrienergiat. Samuti jlgitakse, et tarbitav

hetkvimsus ei letaks lepingulist peakaitset.

Kuna keskpinge mtessteemi kaudu tarbitavad kogused moodustavad ca 1/3 kogu tarbitavast

kogusest vivad sealsed rikked mjutada kadusid suurel mral. Selleprast kotrollitakse

keskpinge mtessteeme plaaniliselt ks kord aastas. Kokku on ca 1700 keskpinge liitumist.

2014. aastal teostati 1525 keskpinge mtessteemi kontrolli, mille tulemusel fikseeriti 13

omavolilist tarbimise juhtumit.

54

2014. aastal alustati ka bilansipiirkondade kao phjuste tuvastamisega ja likvideerimisega.

Selleks koostati pring alajaamade peva kao koguste jrgi. Koostati TOP 200. Igale

tdejuhatajale anti edetabelist ca 5GWh kao koguse jagu alajaamasid, kus tuleb kao kogust

vhendada ca 1GWh-ni. 2015. aastal koostati juba TOP 300. Kadude tuvastamise eelduseks on

kindlasti igel ajal toodud kohtloetava bilansiarvesti nit, milliseid oli 2014. aastal kokku 5352.

Aga td kergendab oluliselt ja vhendab kohtloetavate arvu pidevalt lisanduvate kaugloetavate

bilansiarvestite paigaldus.

2014. aastal lisandus palju kaugloetavaid HES tpi arvesteid tunnustatud mtessteemide

tootjalt Landis+Gyr, milledel on vimekus saata olulist mteinfot lbi Voyageri rakenduse

pringu tegijale. Koosts rakendusega saab korraga mta liinilt majja suunduvat ja arvestit

lbivat koormust ning neid omavahel vrreldes tuvastada lepingu olulist rikkumist tarbimist

mtmata ahela kaudu.

Kui alajaama on paigaldatud kauglugemise vimekusega bilansiarvesti ja selle alajaama

piirkonnas on kik tarbijad viidud le kauglugemisele, siis on phjuste selgitamine palju

operatiivsem. Kigepealt vrreldakse bilansiarvesti tunniandmeid tarbijate tunniandmetega, et

tuvastada kao tekkimise kellaaeg. Edasi mdetakse liinilt majja suunduvaid koguseid. Kui

alajaama pirkonnas on palju tarbijaid (200 ja rohkem), siis fikseeritakse eelnevalt

vrguanalsaator AR5-ga iga fiidri tunnikogused, et kitsendada otsitavat piirkonda.

Bilansipiirkondades phjustavad kadusid erinevad asjaolud. Tahtmatud ja tehnilised phjused

on ebatpne bilansiarvesti, voolutrafode vale suund, rike vi lekanne, valesti seotud objektid,

niduvahed vi mteskeemi vead / rikked. Pahatahtlikud phjused on arvesti fsiline

rikkumine, mtmata ahelast tarbimine ja lhislahutusklemmidega manipuleerimine. 2014.

aastal teostatud TOP 200 piirkonnas teostatud tde tulemina koostati 823 olukorra

fikseerimise akti. Hetkel puudub informatsioon, et paljud neist olid tahtmatud ja paljud

tahtlikud phjused.

Seoses andmekvaliteedi ja lepingute lpetamise probleemidega on suur kogus mtepunkte,

kus puudub kehtiv vrguleping. Paljud mtepunktid ei eksisteeri reaalselt enam vi ei ole

kasutuses, kuid kontrollitud informatsioon tarbimise kohta puudub. Nende mtepunktide

sstemaatiline kontroll algas 2013. aasta juunis. Alustades oli selliseid mtepunkte 14 820,

millest kontrolliti 2013. aastal 5686. Kokku fikseeriti 421 omavolilist tarbimist. 2014. aasta

alustades oli mtepunkte pringu jrgi 13680, millest kontrolliti 7154 ning fikseeriti 268

omavolilist tarbimist. See on jooksev probleem, mille tegelemine eeldab paremaid ja

tiuslikumaid andmebaase ja vhem eksimusi.

55

Vihjete kontrollimine, mis paiknes tabavuse osas teistest tegevustest eesrinnas toimib suuresti

lbi klienditeeninduse. Vihjeid on peamiselt kahte tpi probleem kahe kliendi vahel, kus ks

klient vidab, et teine klient varastab temalt elektrienergiat vi klienditeenindaja ja kliendi

vahelisest suhtlusest fikseeritud olukord, kus siis klient tarbib omavoliliselt elektrienergiat.

Teatav osa vihjeid tuleb Elektrilevi teistest osakondadest sh. peamiselt mteosakonnalt ja

kiduosakonnalt. Olenevalt situatsioonist tarbimisjrelvalve aitab klienti, et kuidas antud

probleem lahendada vi pahatahtlikel juhtudel koostatakse olukorra fikseering ning

ebaseaduslik tarbimiskoht likvideeritakse. Kige rohkem vihjeid tehakse Tallinn-Harju ning

Ida- ja Lne-Virumaa piirkondades. Kige suurem tabavus on Ida- ja Lne-Virumaal.

Omavolilise tarbimise jrelkontroll, mille tabavus ka on llatavalt suur, toimib lbi Elektrilevi

andmebaaside, kuhu sisestatakse tlesanne kindla koodiga ja Elektrilevi komisjoni poolt

mratud thtajal toimub objektide jrelkontroll ja kohapeal veendutakse, kas mtepunkti taga

olev klient tarbib vi mitte. Tulemused nitavad, et meie hiskonnas ei saa Elektrilevi veel

loobuda tarbimisjrelvalve osakonna rutiinsest tst.

Samamoodi kontrollitakse peamiselt vla tttu vlja llitatuid objekte ette antud aja jooksul.

Kui kohapeal selgub, et vrguhendus on taastatud, siis koostatakse olukorra fikseering ja

vrguhendust katkestatakse. On olnud olukordi, kus lpuks peab Elektrilevi mtepunkti

tarbimiskohast kaugemale tooma, mis raskendab omavolilist tarbimist. Tavaliselt on selleks

liitumiskilp liinil, kuhu on Elektrilevil igal ajahetkel vaba ligips.

Elektrilevi mdab ka omatarbe elektrienergiat. Omatarve toimub peamiselt alajaamades

valgustus ja kte. Mdetud omatarbe elektrienergia ei ole enam kaoenergia osa ja vabastab

Elektrilevi vajadusest tegeleda selle otsimisega pllul. Omatarbe mtepunkte on 2014. aasta

lpu seisuga 258, neist kauglugemise tunnusega 134 (2013 aastal 72). 2014. aastal mdetud

Elektrilevi omatarbe elektrienergia kogus oli 8,04GWh. 2014. aastal veti lisaks arvele ja

slmiti leping 21 omatarbe mtepunktil.

Kmnekond aastaga on tehtud palju td kaoenergia lokaliseerimiseks ja vhendamiseks.

Peamised toetavad tegevused on bilansiarvestite paigaldus alajaamadesse ja liitumiskilpide

paigaldus kliendi krundi piirile. 2014. aasta lpuseisuga oli paigaldatud 8729 bilansiarvestit,

neist 444 paigaldati viimase aasta jooksul. Bilansiarvesteid paigaldatakse kikidesse uutesse ja

renoveeritavatesse 6-20/0,4 kV alajaamadesse 0,4kV poolele, kui tarbijaid on 2 vi enam,

mastalajaamade puhul 4 vi enam. Samuti jooksvalt t kigus, kui on selgunud probleemsed

kohad. Niteks suurema kliendimahuga alajaama piirkonnas.

56

Kui veel paar aastat tagasi oli juhtkonna hoiak, et igale poole tuleb paigaldada liitumiskilp, siis

tnaseks on see mte maha maetud liiga kulurohke tegevus. Praegu paig