Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сельских сетях 0,4 кВ

Аннотация. В данной статье рассмотрены организационные и технические мероприятия по снижению потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях 0,4 кВ.

Abstract. This article discusses the organizational and technical measures to reduce electricity losses in the distribution of 0.4 kV rural electrical grids.

Ключевые слова: напряжение, ток, электроэнергетика, электрическая сеть, потери, нагрузка, трансформатор, двигатель, мероприятие по снижению потерь.

Keywords: voltage, current, electric power industry, electric network, losses, load, transformer, motor, loss reduction measure.

Введение. Потери электроэнергии в электрических сетях являются важнейшим показателем экономичности их работы. Для снижения потерь электроэнергии в сети необходимо разрабатывать и внедрять разного рода мероприятия. Мероприятия подразделяются на две группы: организационные и технические.

Организационные не требуют дополнительных капиталовложений, а технические мероприятия подразумевают в себе внедрение нового оборудования для снижения потерь, что не всегда с экономической точки зрения будет эффективно.

В настоящее время во многих регионах нашей страны отечественная электроэнергетика находится в таком состоянии, что потребители не всегда могут быть обеспечены надежным электроснабжением и качественной электроэнергией.  Особенно это касается сельских потребителей, где отклонения напряжения на зажимах электроприемников в 2-3 раза могут превышать допустимые значения, а продолжительность потребления некачественной энергии составляет около 42% от общего времени работы. 

Поэтому остро встает проблема исследования потерь электроэнергии и возможностей улучшения качества электроснабжения в сельских сетях 0,4 кВ.

Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сельских сетях 0,4 кВ можно разделить на следующие группы: 

1) Оптимизация режима электрической сети:

˗ отключение части трансформаторов при малых нагрузках;

˗ выравнивание графика нагрузки сети;

˗ выравнивание нагрузок фаз.

В сельских электрических сетях основная часть трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ являются однотрансформаторными, поэтому отключение трансформаторов в режимах малых нагрузок не может быть применено. 

Выравнивание графика нагрузки осуществляется с помощью переноса незначительных потребителей на ночные часы.

Но, как правило, такой способ выравнивания часто применяется на больших предприятиях, где есть возможность переноса определенных производств на ночную смену.

В сельской местности большинство работ проводятся непосредственно в дневное время.

Главными потребителями в сети 0,4 кВ являются однофазные нагрузки. Неравномерное распределение нагрузок по фазам приводит к перекосу фаз. Ярко выраженная несимметрия напряжений приводит к появлению тока в нулевом проводе в четырехпроводной линии.

Появление уравнительного тока в нулевом проводе влечет за собой увеличение потерь электроэнергии. Перекос фаз значительно сказывается на работе трехфазных асинхронных двигателей, а именно приводит к снижению срока службы. Для снижения перекоса напряжений можно перераспределить токи нагрузки по фазам, выровняв их значения с помощью симметрирующего трансформатора.

2) Реконструкция и развитие электрических сетей.

Сети 0,4 кВ работают в разомкнутом режиме. С годами эксплуатации в таких сетях наблюдается перегруженность головных участков, поэтому реконструкция сети с увеличением сечений проводников в главной части или изменение схем питания могут быть достаточно эффективны.  Это мероприятие менее затратное, чем строительство новых трансформаторных подстанций (ТП).

Эффективной мерой будет введение компенсирующих конденсаторных установок.  Но, к сожалению, достаточно большой процент потребителей (сельские коммунально-бытовые, некоторые категории сельских производственных потребителей) не заинтересованы в использовании компенсирующих устройств, т.к. они не платят за перетоки реактивной мощности. 

Улучшение качества проводников, широкий выпуск СИП позволяют широко использовать их при реконструкции.  Увеличение сечения нулевого рабочего провода СИП позволяет снизить потери от несимметрии токов фаз сети 0,4 кВ.  Уменьшение значения индуктивного сопротивления СИП позволяет также уменьшить и потери напряжения.

3) Интеллектуализация расчетного и технического учета.

В настоящее время выпускаются счетчики электрической энергии класса 1 и 0,5, позволяющие не только проводить учет, но и регистрировать суточные графики активной и реактивной мощности.  Это дает повысить точность расчетов потерь в сети.  Внедрение многотарифных счетчиков также позволяет стимулировать потребителей.

Интеллектуализация технического учета позволяет составить баланс электроэнергии и разрабатывать мероприятия по снижение коммерческих потерь.

В настоящее время это становится технически возможным в связи с внедрением систем АСКУЭ.

Заключение. Внедрение вышеописанных мероприятий в электрическую сеть привело бы к снижению потерь и улучшению качества электроснабжения потребителей.