1.3 Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях
Основной задачей энергопредприятий является снабжение потребителей с определенной надежностью электроэнергией нормированного качества при минимальных приведенных затратах на выработку, передачу и распределение электроэнергии. Одним из способов снижения себестоимости электроэнергии является снижение потерь электроэнергии в электрических сетях.
Разделение потерь на составляющие может проводиться по разным критериям: характеру потерь, (постоянные, переменные), ласам напряжения, группам элементов, производственными подразделениями и т.д. Для целей нормирования потерь целесообразно использовать укрупненную структуру потерь электроэнергии, в которой потери разделены на составляющие, исходя из их физической природы и специфики методов определения их количественных значений. Исходя из этого критерия, фактические потери могут быть разделены на четыре составляющие:
1) технические потери электроэнергии, обусловленные физическими процессами, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям и выражающимися в преобразовании части электроэнергии в тепло в элементах сетей. Технические потери не могут быть измерены. Их значения получают расчетным путем на основе известных законов электротехники;
2) расход электроэнергии на собственные нужды подстанций (ПС), необходимый для обеспечения работы технологического оборудования ПС и жизнедеятельности обслуживающего персонала. Расход электроэнергии на собственные нужды ПС регистрируется счетчиками, установленными на трансформаторах собственных нужд;
3) потери электроэнергии, обусловленные инструментальными погрешностями ее измерения (инструментальные потери). Эти потери получают расчетным путем на основе данных о метрологических характеристиках и режимах работы используемых приборов;
4) коммерческие потери, обусловленные хищениями электроэнергии. Коммерческие потери не имеют самостоятельного математического описания и, как следствие, не могут быть рассчитаны автономно. Их значение определяют как разницу между фактическими (отчетными) потерями и суммой первых трех составляющих [3].
Укрупненная структура потерь представлена на рисунке 7.
Для анализа потерь электроэнергии необходимо рассмотреть данные, представленные в таблице 10.
Таблица 10 – Потери электроэнергии за 2004 и 2005 год
Наименование | 2004 год | 2005 год | ||
план | факт | план | факт | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Прием эл/энергии, тыс.кВт*ч | 939209 | 897245 | 948875 | 888529 |
Потери, тыс.кВт*ч | 149400 | 138746 | 166099 | 154156 |
-технические тыс.кВт*ч | 112161 | 88176 | 117676 | 110114 |
-коммерческие тыс.кВт*ч | 37239 | 50570 | 48423 | 44042 |
Потери, % | 15,90 | 15,47 | 17,5 | 17,35 |
-технические, % | 11,94 | 9,83 | 12,4 | 12,39 |
-коммерческие, % | 3,96 | 5,64 | 5,1 | 4,96 |
На основании таблицы 10 строятся столбиковые диаграммы, показывающие соотношение плана и факта технических и коммерческих потерь в 2004 и 2005 годах (рисунок 8 и 9).
Рисунок 8 – Структура коммерческих потерь
Рисунок 9 – Структура технических потерь
Из таблицы 10 и рисунков 8 и 9 видно, что в 2004 году имеются значительные коммерческие потери (факт превысил план на 13331 тыс. кВт*ч или 1,68 %). В 2005 году ситуация изменилась – фактические показатели не превышают плановые – это положительный момент в деятельности предприятия.
Восточные электрические сети план технологического расхода электроэнергии на ее транспорт по территории за 2005 год выполнили с экономией 0,15 % или 1,505 млн.кВт*ч.
Прием электроэнергии по собственным потребителям уменьшился в сравнении с 2004 годом. Причиной явилось снижение потребления электроэнергии по следующим группам потребителей:
- МП №Водоканал» - 3 млн.кВт*ч;
- ушло из баланса ВЭС предприятие ОАО «ЭМК-Атоммаш» - 32,7 млн.кВт*ч.
В части передачи и распределения электроэнергии предприятие в 2005 году осуществляло транспорт электроэнергии:
- от генерирующей компании «ТГК-8»: Цимлянской ГЭС, Волгодонской ТЭЦ-2, Волгодонской ТЭЦ-1;
- от сетей ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Юга (ПС Городская-220/10 кВ, ПС Зимовники-220/110/10 кВ);
- по собственным сетям 110, 35 кВ соседним ПЭС и энергосистемам;
- по сетям 110, 35, 10, 6, 0,38 кВ собственным потребителям.
В летнее время 2005 г. максимум нагрузки по территории предприятия составлял 112 МВт, что на 1,0 МВт (0,88 %) меньше, чем в соответствующий период прошлого года.
В зимнее время 2005 г. максимум нагрузки по территории предприятия составлял 154 МВт, что на 8 МВт (5,48 %) больше нагрузки соответствующего периода 2004 года.
1.4 Мероприятия по снижению потерь электроэнергии
Снижение передачи и реализации электроэнергии - сложный и трудный процесс, требующий ежедневной, ежечасной борьбы коллектива предприятия за экономию каждого грамма топлива, металла, киловатт – часа электроэнергии, кубического метра древесины, за эффективное использование оборудования. Важно чётко выделить решающие факторы снижения и сосредоточить на них внимание трудового коллектива [4].
Первостепенная роль в снижении потерь электроэнергии отводится повышению технического уровня производства, которого можно достичь при реализации следующих мероприятий:
а) замена проводов на перегруженных линиях;
б) замена недогруженных трансформаторов на ТП 6 – 10 кВ.
Одним из важнейших факторов снижения потерь электроэнергии является улучшение организации производства и труда, которая заключается в результате применения следующих организационных мероприятий:
а) проведение плановых ремонтных работ под напряжением;
б) отключения в режимах малых нагрузок;
в) отключение трансформаторов на ТП 6 – 10 кВ с сезонной нагрузкой;
г) выравнивание нагрузок фаз в электрических сетях 0,38 кВ;
д) снижение расходов электрической энергии на собственные нужды подстанций.
Мобилизации резервов снижения себестоимости передачи и реализации электроэнергии способствуют внедрение мероприятий по совершенствованию систем расчётного и технического учёта электрической энергии:
a) проведение рейдов по неучтённой электрической энергии в коммунально-бытовом и производственном секторах;
б) организация равномерного снятия показаний электросчётчиков в строго установленные сроки в быту и производстве;
в) проведение проверки трёхфазных электросчётчиков с просроченными сроками расчётного и технического учёта;
г) пломбирование крышек электросчётчиков;
д) устранение перегрузки цепей напряжения;
е) установка электросчётчиков повышенных классов точности;
ж) установка дополнительных электросчётчиков;
з) проведение проверок и обеспечение своевременности и правильности снятия показаний электросчётчиков на электростанциях и подстанциях энергосистемы;
и) проведение проверок и обеспечение правильности работы электросчётчиков на межсистемных линиях электропередачи;
к) установка отдельных электросчётчиков учёта электроэнергии, расходуемой на собственные нужды подстанциями;
л) составление и анализ небалансов электроэнергии по подстанциям и электростанциям;
м) инвентаризация электросчётчиков расчётного учёта [5].
2. Разработка системы мер по снижению потерь электроэнергии в сетях
2.1 Замена провода на перегруженных ВЛ-0,38-10 кВ
Замена проводов в процессе эксплуатации наиболее часто вызывается необходимостью увеличения пропускной способности существующих линий при реконструкции сетей. Иногда замена проводов производится для использования участков старых линий при сооружении новых линий. В этих случаях, как правило, замена производится проводами большего сечения. Реже встречаются случаи замены проводов из-за старения и коррозии или из-за потери ими прочности вследствие вибрации или дополнительных нагрузок от гололеда [6].
На момент прокладки ВЛ расход электроэнергии был гораздо меньше, чем в последние годы, поскольку произошло увеличение количества абонентов, потребляемых в быту и производстве больше электроэнергии. Провода воздушных линий при прохождении по ним электрического тока нагреваются. Если сила тока в проводе превышает допустимую нагрузку – провод считается перегруженным и требует замены на провод большего сечения.
Анализ загруженности ВЛ-0,38-10 кВ представлен в таблицах 11 и 12 [7].
Таблица 11 - Анализ загруженности ВЛ-0,38 кВ
№ п/п | НаименованиеРЭС | НаименованиеПС | Марка провода | Допустимая нагрузка, А | Фактическая нагрузка, А |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Зимовниковский | ПС Харьковская | А-16 | 105 | 115 |
ПС Гашунская | А-16 | 105 | 113 | ||
2 | Заветинский | ПС Фоминская | А-25 | 135 | 140 |
3 | Мартыновский | ПС НС-1 | А-16 | 105 | 115 |
4 | Дубовский | ПС Присальская | А-16 | 105 | 120 |
5 | Волгодонской | ПС Дубенцовская | А-16 | 105 | 121 |
6 | Цимлянский | ПС ЖБИ | А-25 | 135 | 142 |
Таблица 12 - Анализ загруженности ВЛ - 6-10 кВ
№ п/п | НаименованиеРЭС | НаименованиеПС | Марка провода | Допустимая нагрузка, А | Фактическая нагрузка, А |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Зимовниковский | ПС Конзаводская | ПС-35 | 75 | 90 |
2 | Ремонтненский | ПС Богородское | ПС-35 | 75 | 80 |
3 | Дубовский | ПС Присальская | ПС-35 | 75 | 80 |
Анализ таблиц показывает, что данные ВЛ требуют замены на провод большего сечения.