Разработка мероприятий по сокращению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго»
Автор: Бородин Максим Владимирович, Волченков Юрий Алексеевич, Виноградов Александр Владимирович
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование
Статья в выпуске: 4 (32), 2015 года.
Бесплатный доступ
Целью работы является разработка мероприятий по сокращению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго». Расчет потерь электроэнергии в электрических сетях является одним из наиболее трудоемких мероприятий. Это связано, прежде всего, с особенностями распределительных электрических сетей. Следует также отметить, что методы расчета режимов электрических сетей, уровней напряжения в узлах, потерь мощности и электроэнергии должны быть в максимальной степени адаптирова-ны к имеющимся в условиях эксплуатации сетей схемным и режимным параметрам. Поэтому разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях филиала ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» является актуальной задачей. Определены и проанализированы фактические потери электроэнергии в 24-х районных электрических сетях филиала ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго». В ходе проведенного анализа наблюдается тенденция к снижению фактических потерь в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго». Снижение потерь электроэнергии обусловлено реализацией комплекса мер, направленных на снижение уровня потерь электроэнергии в целом. Проанализированы потери электроэнергии в филиалах ОАО «МРСК Центра». В них также наблюдается положительная тенденция по сокращению потерь электро-энергии. В результате проведенного анализа разработаны мероприятия по снижению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» на 2014-2019 гг. Они позволят сократить потери электроэнергии в размере 61,2224 млн кВт•ч, то есть около 3,6%.
Потери электроэнергии, мероприятия по снижению потерь электроэнергии, фактические потери электроэнергии, динамика сокращения потерь электроэнергии
Короткий адрес: https://sciup.org/140204347
IDR: 140204347
Текст научной статьи Разработка мероприятий по сокращению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго»
Согласно [1, 2] структура технических потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях имеет следующий вид: потери электроэнергии в трансформаторах составляют 25%, потери
в линиях электропередачи - 65%, а остальные 10% - потери в оборудовании сетей и подстанций (коронный разряд, собственные нужды подстанций, токоограничивающие реакторы, компенсирующие устройства, измерительные трансформаторы тока и напряжения).
Увеличение потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях прежде всего вызвано: малыми сечениями проводов и высокой протяженностью (достигают 50 км) воздушных линий электропередач (ВЛ) 10 кВ, низкой загрузкой
Таблица 1 - Фактические потери электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центр а»-«О релэн ер го»
Расчет потерь электроэнергии в электрических сетях является одним из наиболее трудоемких мероприятий. Это связано со следующими особенностями распределительных сетей:
-
- большим объемом обрабатываемой информации с одновременно низкой ее достоверностью;
-
- большой разветвленностью и протяженностью электрических сетей;
-
- динамикой изменения схемных и особенно режимных параметров электрических сетей;
-
- различным исполнением участков: пятипроводные (три фазы, нулевой и фонарный провод), четырех пр сводные (три фазы и нуль), трехпроводные (две фазы и нуль), двухпроводные (одна фаза и нуль);
-
- неравномерностью загрузки фаз;
-
- неодинаковостью фазных напряжений на шинах питающей ТП и т.д.
Следует также отметить, что методы расчета режимов электрических сетей, уровней напряжения в узлах, потерь мощности и электроэнергии должны быть в максимальной степени адаптированы к имеющимся в условиях эксплуатации сетей схемным и режимным параметрам.
Поэтому разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях филиала ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» является актуальной задачей.
Материалы и .методы исследования. Для разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях филиала ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» определим согласно [6] фактические потери электроэнергии в 24-х районных электрических сетях (РЭС). Результаты фактических потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» представлены в таблице I.
Согласно таблице I, наблюдается тенденция к снижению фактических потерь в РЭС филиала ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго». Этому способствовали ме роприятия по обнаружению безучетного и бездоговорного потребления электроэнергии. В результате проведенных рейдов в 2013 году было выявлено более 290 случаев несанкционированного энергопотребления, в 2014 году - 429 случаев, при этом сокращение потерь электроэнергии составило 3,5 миллиона кВт ч, а за пять лет было выявлено более 1500 случаев несанкционированного потребления. В свою очередь отчётные потери филиала ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» составили в 2009 г. - 13,15%, 2010 г. - 13,13%, 2011 г. -12,71%, 2012 г. - 11,93%, 2013 г. - 1 1,52%, 2014 г. (за 10 месяцев) - 9,51. Динамика сокращения потерь электроэнергии в натуральном выражении представлена на рисунке.
Потери, тыс. кВтч
Динамика сокращения потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго»
Положительная динамика обусловлена реализацией комплекса мер, направленных на снижение уровня потерь электроэнергии в целом. В частности, снизить потери удалось благодаря:
-
— установке на энергообъектах и границах балансовой принадлежности высокоточных приборов учета,
-
- замене перегруженного оборудования подстанций на более мощное;
-
- оптимизации рабочего напряжения питающих центров;
реконструкции подстанции 110/6 кВ «Западная»;
-
- реконструкции ВЛ 110 кВ «Стальной Конь»;
-
- реконструкции трансформаторных подстанций НО кВ «Колпны», «Залегощь», «Нарышкинская» и частичной реконструкции подстанций 110 кВ Альшанская, Хим-маш, Южная;
-
- замене ВЛ на ВЛИ;
-
- увеличению количества проверок безучетного и бездоговорного потребления электроэнергии.
Также проанализирована динамика потерь электроэнергии в ОАО «МРСК Центра», представленная в таблице 2.
Таблица 2 - Потери электроэнергии в ОАО «МРСК Центра» за 2010 2013 годы, %
|
20 К) год |
2011 год |
2012 год |
2013 год |
|||||||||||||||||
|
РСК/год |
Ө |
Л О X |
8 9 |
x х tx |
r - Q |
1 D M й J D J C J 5 ■ C ; |
у vO 0s- cd ^ X X S ^ |
T s CU |
9 |
u Д X )S CJ X |
e? О CM и + о X
Q X Д s X U |
И 5 X 4 |
Д X >x о X |
Ә |
X 5 'Е- X |
ё? О гм и + н о о о X д о X X и |
5 X X |
U Д X о IX |
о см у + н о X Q X X о X X U |
9 о S X X |
|
Белгородэнерго |
гм |
— |
ГМ |
1—• |
00 |
•n |
— |
^ |
T |
г- |
♦— |
гм |
t |
г- |
00 |
|||||
|
Брянскэнерго |
MD ГМ |
MD |
гм ГМ |
MD |
* |
DC ем |
'П |
ГМ |
DO |
о |
•n |
2 |
04 |
гм |
гү |
MD |
ем |
|||
|
Воронеж-энерго |
^ ГМ |
-т |
*п Г-1 |
^t |
о o' |
гм |
04 |
-r |
CM |
Гү |
m |
DC |
'Th |
00 |
гм 2 |
(П |
гү |
>п |
||
|
Кострома-энсрго |
об |
гм |
ОС |
ГМ |
ем |
I—* |
t> |
Г) |
^ |
00 |
00 |
er |
гм |
2х |
Гү |
|||||
|
Курскэнерго |
ОС 40 |
MD |
DC |
*T |
ГМ |
MD |
T) |
— |
MD |
ос |
ОС |
-* |
ОС гм |
Гү |
||||||
|
Липецк-энерго |
04 ГМ |
г- |
CM ГМ |
ri ri |
Г- |
-ү1 |
in |
tn |
ri |
Г- |
Гү |
гг |
— |
ос" |
ОС ОС гм |
|||||
|
Орсл-энсрго |
04 |
•п |
Г- |
tf |
гм |
CM |
ГМ |
04 |
Гү |
CM |
я |
00 |
tn |
СП |
— |
о |
я |
|||
|
Смоленскэнерго |
"Т ГМ |
V1 |
-г ГМ |
in |
О CM |
00 |
СП |
-t ГЧ |
in |
ri |
DC |
in |
гм |
о> |
гм |
04. |
ем |
|||
|
Тамбов-энсрго |
ГМ |
04 04 |
|
V |
i |
ГМ ГМ |
MD |
oc |
cn |
’-ү |
Гү |
cn |
ГМ |
гм |
00 |
|||||
|
Твсрь-энсрго |
>п |
— |
in |
04 |
о |
MD |
Г- |
’—1 |
^ү* |
•n |
04 |
Гү |
см |
Гү |
<п |
гм |
||||
|
Ярэнерго |
гм |
ОС |
DC |
о |
8 |
•n |
— |
CM |
in |
MD |
Г4 |
X |
ГМ |
04 |
гү |
2 |
||||
Результаты и обсуждение. Результаты анализа показали, что тенденция сокращения потерь электроэнергии наблюдается во всех филиалах ОАО «МРСК Центра». Сокращение потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» в период 2012-2013 гг. составило 3,05%, а в период 2010-2013 гг. составило 11,01%. Но потери электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-
«Орелэнерго» остаются на высоком уровне.
Для сохранения положительной тенденции снижения потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» с учетом опубликованных в [3-9] рекомендаций разработаны мероприятия на 2014-2019 гг., которые представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Мероприятия по снижению потерь электроэнергии
|
5 І с о (D 5 О К к о к Д' <3 к к <3 о |
Оптимизация мест размыкания линий электропередачи с двусторонним питанием |
|
Оптимизация установившихся режимов электрических сетей |
|
|
Оптимизация распределения нагрузки между подстанциями основной электрической сети за счет переключений в ее схеме |
|
|
Оптимизация мест размыкания контуров электрических сетей |
|
|
Оптимизация рабочих напряжений в центрах питания радиальных электрических сетей |
|
|
Отключение в режимах малых нагрузок |
|
|
Отключение трансформаторов на подстанциях с сезонной нагрузкой |
|
|
Выравнивание нагрузок фаз в электросетях |
|
|
Сокращение продолжительности ремонта |
|
|
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды подстанций |
|
|
Ввод в работу неиспользуемых средств автоматического регулирования напряжения на трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) |
|
|
Выполнение ремонтов под напряжением на воздушных линиях электропередачи |
|
|
Выявление неучтенной электрической энергии в результате проведения рейдов |
|
|
5 н 5 а с о CL CD S У 5 о CD Г д CD |
Установка и ввод в работу устройств компенсации реактивной мощности |
|
Установка и ввод в работу шунтирующих реакторов |
|
|
Замена перегруженных, установка и ввод в работу дополнительных силовых трансформаторов на эксплуатируемых подстанциях |
|
|
Замена недогруженных силовых трансформаторов |
|
|
Установка и ввод в работу устройств |
|
|
Установка и ввод в работу на трансформаторах с РПН устройств автоматического регулирования коэффициента трансформации |
|
|
Установка и ввод в работу устройств автоматического регулирования мощности БСК в электрических сетях |
|
|
Установка и ввод в работу вольтодобавочных трансформаторов с поперечным регулированием |
|
|
Оптимизация нагрузки электросетей за счет строительства |
|
|
Перевод электрических сетей на более высокое номинальное напряжение |
|
|
Установка и ввод в работу БСК для продольной компенсации |
|
|
Модернизация оборудования собственных нужд на подстанциях |
|
|
Замена провода (замена проводов на перегруженных линиях, замена ответвлений в жилые дома на СИП, замена существующих фидеров 0,4 на СИП в местах наибольших потерь) |
|
Й s |
Организация равномерного снятия показаний электросчетчиков строго в уста- |
|
г к CJ 1-1 |
новленные сроки по группам потребителей |
|
cd Cl & V |
Выделение цепей учета электрической энергии на отдельные обмотки трансфор- |
|
CD |
маторов тока |
|
§ s |
Устранение недогрузки и перегрузки (устранение недогрузки и перегрузки цепей |
|
тока, устранение недогрузки и перегрузки цепей напряжения) |
|
|
2 g |
Установка электросчетчиков повышенных классов точности |
|
іл Г1 |
Установка дополнительной аппаратуры (установка дополнительных электросчет- |
|
о g |
чиков, установка дополнительных трансформаторов тока, установка дополни- |
|
6 2 |
тельных трансформаторов напряжения) |
|
Проведение проверок и обеспечение своевременности и правильности снятий по- |
|
|
|
казаний электросчетчиков |
|
8 8 |
Установка электросчетчиков учета на границах балансовой и эксплуатационной |
|
о 8 |
ответственности |
|
5 ® |
Составление и анализ небалансов электрической энергии по подстанциям и элек- |
|
н х |
тростанциям |
|
§ н |
Компенсация индуктивной нагрузки трансформаторов напряжения |
|
О Р |
Установка на подстанциях с дежурным персоналом сигнализации о выходе |
|
& = S |
из строя высоковольтных предохранителей трансформаторов напряжения |
Развитие системы учета
Заключение энергосервисных контрактов
Таблица 4 - Планируемый объем снижения потерь электроэнергии в филиале ________________ ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» ________________
|
Наименование мероприятия |
Объем снижения потерь, млн.кВт*ч |
||||
|
План |
|||||
|
2015 г. |
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
2019 г. |
|
|
Организационные мероприятия |
5,27 |
5,27 |
4,475 |
4,475 |
4,455 |
|
Мероприятия ремонтной программы |
3,62 |
3,63 |
3,625 |
3,625 |
3,625 |
|
Программа технического перевооружения и реконструкции |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Программа развития системы учета |
1,64 |
1,64 |
0,850 |
0,850 |
0,830 |
|
Энергосервисный контракт |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Согласно [6] определены объемы снижения потерь электроэнергии при реализации предложенных мероприятий. Результаты расчетов представлены в таблице 4.
Выводы. В ОАО «МРСК Центра» наблюдается тенденция сокращения потерь электроэнергии во всех филиалах. Сокращение потерь электроэнергии в целом по ОАО за 3 года составило 13,52%. Также наблюдается положительная динамика сокращения потерь электроэнергии и в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго». Но потери электроэнергии остаются еще довольно большими. Разработанные меро приятия по снижению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» в период 2014-2019 гг. позволят сократить потери электроэнергии в размере 61,2224 млн кВт*ч, то есть около 37,6%.
Список литературы Разработка мероприятий по сокращению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго»
- Галыгина, О.С. О некоторых аспектах учета и потерь электроэнергии в предприятиях электросетей/О.С. Галыгина, В.Ф. Заугольников//Энергетик. -2004. -№ 5. -С. 18-22.
- Старцев, А.П. Об анализе потерь электроэнергии/А.П. Старцев//Электрические станции. -2002. -№ 12. -С. 7-10.
- Потребич, А.А. Эффективность выбора мероприятий по снижению потерь энергии в электрических сетях энергосистем/А.А. Потребич//Электрические станции. -2001. -№ 5. -С. 34-36.
- Поспелов, Г.Е. Потери мощности и энергии в электрических сетях/Г.Е. Поспелов, Н.М. Сыч. -Москва: Энергоиздат, 1981. -216 с.
- Железко, Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов/Ю.С. Железко. -Москва: Энергоатомиздат, 1989. -176 с.
- Приказ Министерства энергетики РФ от 30.12.2008 г. № 326 «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям».
- Энергосбережение в Европе: применение энергоэффективных распределительных трансформаторов/пер. с англ. Е.В. Мельниковой; ред. пер. B.C. Ионов//Энергосбережение. -2003. -№ 6. -С. 66-70.
- Энергосбережение в Европе: применение энергоэффективных распределительных трансформаторов/пер. с англ. Е.В. Мельниковой; ред. пер. B.C. Ионов//Энергосбережение. -2004. -№ 1. -С. 61-65.
- Smekalov V.V., Dolin А.Р., Pershina N.F. Condition assessment and life time extension of power transformers. CIGRE, session, 2002, 12-102.
