Способы уменьшения потерь при передаче электроэнергии

    l_о^а, l_о^с - то же участков линии, относящихся к ответвлениям от магистрали;

    F_M - сечение провода магистрали;

    а₁ - а₄ - табличные коэффициенты.

    В связи с этим зависимость (2.14) и  последующее определение с ее помощью потерь электроэнергии в  линии целесообразно использовать для решения двух задач:

    определения суммарных потерь в k линиях как суммы значений, рассчитанных по (2.11) или (2.12) для каждой линии (в этом случае погрешности уменьшаются приблизительно в √k раз);

    определения линий с повышенными потерями (очаги потерь). К таким линиям относят линии, для которых верхняя  граница интервала неопределенности потерь превышает установленную  норму (например, 5%).

    Для определения приоритетных направлений  и очередности внедрения мероприятий  по снижению потерь необходим тщательный анализ энергетических балансов электрических  сетей в целом и их отдельных  узлов (подстанций); технического состояния, условий применения и погрешностей приборов учета электроэнергии (трансформаторов  тока, напряжения и счетчиков); организации  работы по внедрению мероприятий  по снижению потерь. Другими словами, необходимо достаточно детальное энергетическое обследование электрических сетей.

    Необходимость энергетических обследований для энергосбережения подтверждается не только опытом передовых  предприятий и организаций, но и  закреплена важнейшими государственными документами, а также рядом государственных  стандартов.

    Энергетические  обследования должны проводиться в  соответствии с Федеральным законом  «Об энергосбережении», Постановлением Правительства РФ от 2.11.1995 года № 1087 «О неотложных мерах по энергосбережению», а также в соответствии с утвержденными  Минтопэнерго России 25.03.1998 года Правилами  проведения энергетических обследований организаций.

    В ходе обследования электрических сетей  должен проводиться анализ:

    - отчетных данных по балансам  и потерям электроэнергии в  электрических сетях, результатов  расчетов технических и коммерческих  потерь электроэнергии, программного  обеспечения этих расчетов;

    - систем коммерческого и технического  учета электроэнергии;

    - организации управления сбытом  электроэнергии;

    - режимов работы электрических  сетей и качества электрической  энергии;

    - технического состояния основного  оборудования электрических сетей;

    - мероприятий по снижению потерь  и повышению качества электроэнергии  и их эффективности.

    Как показали энергетические обследования ряда предприятий электрических  сетей, мероприятия по снижению потерь электроэнергии можно разбить на шесть групп:

    1. Мероприятия по оптимизации режимов  электрических сетей и совершенствованию  их эксплуатации.

    2. Мероприятия по строительству,  реконструкции, техперевооружению  и развитию электрических сетей,  вводу в работу энергосберегающего  оборудования.

    3. Мероприятия по совершенствованию  расчетного и технического учета,  метрологического обеспечения измерений  электроэнергии.

    4. Мероприятия по уточнению расчетов  нормативов потерь, балансов электроэнергии  по фидерам, центрам питания  и электрической сети в целом.

    5. Мероприятия по выявлению, предотвращению  и снижению хищений электроэнергии.

    6. Мероприятия по совершенствованию  организации работ, стимулированию  снижения потерь, повышению квалификации  персонала, контролю эффективности  его деятельности. 

Мероприятия по снижению потерь электроэнергии

в электрических сетях 

   Как показывают расчеты, основной эффект в  снижении технических потерь электроэнергии может быть получен за счет технического перевооружения, реконструкции, повышения  пропускной способности и надежности работы электрических сетей, сбалансированности их режимов, т. е. за счет внедрения капиталоемких мероприятий. Эти мероприятия нашли отражение в концепциях развития и техперевооружения электрических сетей на период до 2010 г., разработанных институтами "Энергосетьпроект" и РОСЭП ("Сельэнергопроект").

   Основными из этих мероприятий для системообразующих электрических сетей 110 кВ и выше являются следующие:

• налаживание серийного производства и широкое внедрение регулируемых компенсирующих устройств (управляемых шунтируемых реакторов, статических компенсаторов реактивной мощности) для оптимизации потоков реактивной мощности и снижения недопустимых или опасных уровней напряжения в узлах сетей;
• строительство новых линий электропередачи и повышение пропускной способности существующих линий для выдачи активной мощности от "запертых" электростанций для ликвидации дефицитных узлов и завышенных транзитных перетоков;
• развитие нетрадиционной и возобновляемой энергетики (малых ГЭС, ветроэлектростанций, приливных, геотермальных ГЭС и т. п.) для выдачи малых мощностей в удаленные дефицитные узлы электрических сетей.

   Очевидно, на ближайшую и удаленную перспективу  останутся актуальными оптимизация  режимов электрических сетей  по активной и реактивной мощности, регулирование напряжения в сетях, оптимизация загрузки трансформаторов, выполнение работ под напряжением  и т. п.

   К приоритетным мероприятиям по снижению технических потерь электроэнергии в распределительных электрических  сетях 0,4-35 кВ относятся:

• использование 10 кВ в качестве основного напряжения распределительной сети;
• увеличение доли сетей с напряжением 35 кВ;
• сокращение радиуса действия и строительство ВЛ (0,4 кВ) в трехфазном исполнении по всей длине;
• применение самонесущих изолированных и защищенных проводов для ВЛ напряжением 0,4-10 кВ;
• использование максимального допустимого сечения провода в электрических сетях напряжением 0,4-10 кВ с целью адаптации их пропускной способности к росту нагрузок в течение всего срока службы;
• разработка и внедрение нового, более экономичного, электрооборудования, в частности, распределительных трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода, встроенных в КТП и ЗТП конденсаторных батарей;
• применение столбовых трансформаторов малой мощности (6-10/0,4 кВ) для сокращения протяженности сетей напряжением 0,4 кВ и потерь электроэнергии в них;
• более широкое использование устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой, вольтодобавочных трансформаторов, средств местного регулирования напряжения для повышения качества электроэнергии и снижения ее потерь;
• комплексная автоматизация и телемеханизация электрических сетей, применение коммутационных аппаратов нового поколения, средств дистанционного определения мест повреждения в электрических сетях для сокращения длительности неоптимальных ремонтных и послеаварийных режимов, поиска и ликвидации аварий;
• повышение достоверности измерений в электрических сетях на основе использования новых информационных технологий, автоматизации обработки телеметрической информации.

   Необходимо  сформулировать новые подходы к  выбору мероприятий по снижению технических  потерь и оценке их сравнительной  эффективности в условиях акционирования энергетики, когда решения по вложению средств принимаются уже не с  целью достижения максимума "народнохозяйственного  эффекта", а с целью получения  максимума прибыли данного АО, достижения запланированных уровней  рентабельности производства, распределения  электроэнергии и т. п.

   В условиях общего спада нагрузки и  отсутствия средств на развитие, реконструкцию  и техперевооружение электрических  сетей становится все более очевидным, что каждый вложенный рубль в  совершенствование системы учета  сегодня окупается значительно  быстрее, чем затраты на повышение  пропускной способности сетей и  даже на компенсацию реактивной мощности. Совершенствование учета электроэнергии в современных условиях позволяет  получить прямой и достаточно быстрый  эффект. В частности, по оценкам специалистов, только замена старых, преимущественно "малоамперных" однофазных счетчиков  класса 2,5 на новые класса 2,0 повышает собираемость средств за переданную потребителям электроэнергию на 10-20%. В  денежном выражении по России в целом  это составляет порядка 1-3 млрд. руб в год. Нижняя граница этого интервала соответствует тарифам на электроэнергию, верхняя - возможному их увеличению.

   Решающее  значение при выборе тех или иных мероприятий по совершенствованию  учета и мест их проведения имеют  расчеты и анализ допустимых и  фактических небалансов электроэнергии на электростанциях, подстанциях и  в электрических сетях в соответствии с Типовой инструкцией РД 34.09.101-94 [3].

   Основным  и наиболее перспективным решением проблемы снижения коммерческих потерь электроэнергии является разработка, создание и широкое применение автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), в том числе для бытовых  потребителей, тесная интеграция этих систем с программным и техническим  обеспечением автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), обеспечение  АСКУЭ и АСДУ надежными каналами связи и передачи информации, метрологическая  аттестация АСКУЭ.

   Однако  эффективное внедрение АСКУЭ - задача долговременная и дорогостоящая, решение которой возможно лишь путем поэтапного развития системы учета, ее модернизации, метрологического обеспечения измерений электроэнергии, совершенствования нормативной базы.

   На  сегодняшний день к первоочередным задачам этого развития относятся:

• осуществление коммерческого учета электроэнергии (мощности) на основе разработанных для энергообъектов и аттестованных методик выполнения измерений (МВИ) по ГОСТ Р 8.563-96. Разработка и аттестация МВИ энергообъектов должны проводиться в соответствии с типовыми МВИ - РД 34.11.333-97 и РД 34.11.334-97 [4];
• периодическая калибровка (поверка) счетчиков индукционной системы с целью определения их погрешности;
• замена индукционных счетчиков для коммерческого учета на электронные счетчики (за исключением бытовых индукционных однофазных счетчиков);
• создание нормативной и технической базы для периодической поверки измерительных трансформаторов тока и напряжения в рабочих условиях эксплуатации с целью оценки их фактической погрешности;
• создание льготной системы налогообложения для предприятий, выпускающих АСКУЭ и энергосберегающее оборудование;
• совершенствование правовой основы для предотвращения хищений электроэнергии, ужесточение гражданской и уголовной ответственности за эти хищения, как это имеет место в промышленно развитых странах;
• создание нормативной базы для ликвидации "бесхозных" потребителей и электрических сетей, обеспечение безубыточных условий их принятия на баланс и обслуживание энергоснабжающими организациями;
• создание законодательной и технической базы для внедрения приборов учета электроэнергии с предоплатой.

   Очень важное значение на стадии внедрения  мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях имеет так называемый человеческий фактор, под которым  понимается:

• обучение и повышение квалификации персонала;
• осознание персоналом важности для предприятия в целом и для его работников лично эффективного решения поставленной задачи;
• мотивация персонала, моральное и материальное стимулирование;
• связь с общественностью, широкое оповещение о целях и задачах снижения потерь, ожидаемых и полученных результатах.

   Для того чтобы требовать от персонала  Энергосбыта, предприятий и работников электрических сетей выполнения нормативных требований по поддержанию  системы учета электроэнергии на должном уровне, по достоверному расчету  технических потерь, выполнению мероприятий  по снижению потерь, персонал должен знать  эти нормативные требования и  уметь их выполнять. Кроме того, он должен хотеть их выполнять, т. е. быть морально и материально заинтересованным в фактическом, а не в формальном снижении потерь. Для этого необходимо проводить систематическое обучение персонала не только теоретически, но и практически, с переаттестацией и контролем усвоения знаний (экзаменами). Обучение должно проводиться для всех уровней - от руководителей подразделений, служб и отделов до рядовых исполнителей.