Воротницкий В.Э, Калинкина М.А. Расчет, нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях

Подождите немного. Документ загружается.

РОССИЙСЮО! АКАДЕМИЯ

Г0СУЛАНСГвН1ПЮЙ СЛУЖБЫ

ПРИ ПРЕЗИдаГГЕ РОССИЙСКИЙ ФЕДЕЙЧЦИИ

ki V

ИНСТИТ>Т ПОВЫШЕНИЯ Ка^ЛИФИКАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННЫХ СЛУЖАЩИХ

ИП|

1л

В.Э. Ворогницкий, М.А. Калинкина

РАСЧЕТ, НОРМИРОВАНИЕ

Й СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В

ЭЖКТРИЧЕС1СИХ СЕТЯХ

Учебно'методгтеское пособие

i . 4

Издание 3-е, стереотипное

Аш

Москва

2003

V. <

Г».

УУН

-а

Ч.

I*? L

KX;CИ«C.•K/vЯ ЛКЛЛКМИЯ ГОСУДЛРСТВЬКНОЙ СЛУЖ1.Ы

lll'l! ПРЕШЛЕИТе РОССИПСКОЯ ФНДН1'А11И11

ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ

I ОС У НА 14 Г В ГЛ

Ы X

С Л >

Ж А Щ И X

Кафелрп Ичсплуа гации

электрических станции и тепловых сетей

В.Э. Ворогиицкий, М.А. Калинкииа

РАСЧЕТ, НОРМИРОВАНИЕ И

СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Учебпо-методнчсское пособие

Издание 3-е, стереотипное

Москва

2003

УДК 621.311

Одобрено и рекомендовано

к 1пда11ию Ученым советом

ППКгосслужбы

Воротнииким В.Э., Ка^ишкина М.Л. Расчет, нормирование и сни-

жение потерь электроэнергии в электрических сетях. Учебно-

методическое пособие. 3-е стереотип, изд. - М.: ИПКгосслужбы. 2003.

-64 с.

В )'чебно-мстолическом пособии описаны методики и профа.ммы

для расчета, нормирования и снижения потерь электроэнергии в элек-

ф1П1сск11Х сетях.

В пособии представлены методическое и профаммное обеспечение

для расчета и нормирования технических потерь электроэнергии в

электрических cefяx по ступеням напряжения. Расс.мотрсны также

структура ком.мерческих потерь и ме^юприя^гия по снижению техниче-

ских и коммерческих потерь электроэнергии.

Пособие предназначено д.1Я директоров и главных инженеров зиер-

госбытов, ПЗС, муниципальных электрических cei^ft; начальников и

главных инженеров РЭС и тсрр1ггориальных управлений 1'осэнсрго-

иадзора; руководителей и специалистов диспетчерских служб энерго-

систем и ПЭС, занимающихся расчста.ми, анализом и снижением тех-

н№{еских и коммерческих потерь электроэнергии в электрических

сетях.

ISBN 5-8081-0071-2 © ВорогнникиП В.Э.. Калиикина М.А., 2001

государствснш>1х с:|ужаш»сх. 2001

ВВЕДЕНИЕ

Потери элекфоэнерти в электрических сетях - важиейшиП показа-

тель ЭК0И0МНЧИ0С1И их работы, наглядный инликагор состояния сис-

гсмы N'HCTa электроэнергии, эффективности энергосбытовой деягсль-

ности энергосиабжаюших организаций.

Этот индикатор все опетливсП свшхетельствуег о накапливающих-

ся проблемах, которые требуют безотлагате-чьиых решений в развитии,

реконструкции и техническом перевоорч'жеиии электрическ!» сетей,

совершенствовании методов и средств их эксплуатации и унрапления,

в повышении точноеIи учета электроэнергии. эффективЕюст сбора

денежных средств за 1юставлснную потрсб1ггелям хпектроэиергию и

т.п.

По мнению международных экспертов, относительные 1ютсри элек-

троэнергии при ее передаче н распределе1И1И в элекфических сетях

большинства стран можно считагь удонлетворительными, если они не

превышают 4-5 %. Потери элек-троэнергии на уровне 10 % хюжно счи»

глть максимально лопустамыми с точки зрения физики передачи элек-

троэнергии по СС1ЯМ flj. Это подтверждается и докризисным уровнем

потерь электроэ1{сргии в большинстве энергосистем бывшего СССР,

который не превышал, как npaaimo. 10 %. Так как сегодня этот уровень

вырос в 1.5-2. а по отдельным электросетевым предприятиям - даже в

3 раза, очевидно, что причиной этого роста является увеличение доли

коммерческой соста1и1Яюшей. Эта доля во многих слу^шях уже состав-

ляет до 50 % от обшей величины потерь электроэнсрпт.

Становится все более очевидным, что резкое обострение проблемы

снижения 1ютсрь электроэнсрши в электрических сетях требует актив-

ного поиска новых путей ее решения, новых подходов к выбору соот-

ветствующих мероприятий, а главное, к ор1^низации работы по сни-

жению потерь.

Эти пути и подходы должны выбираться и реализовываться с уче-

юм того, что:

• произошли весьма сушсственные изменеш1я в системе управления

эиер1^тикой. хозяйственной деятельносги АС)-,я1срго, во взаимоот-

ношениях

энер1

оснабжаюших органнзаиий между собой и потреби-

телями;

• вьниел ряд новых Законов РФ: «Об энсрюсбсрежеиии», кОб обес-

печении единства измерений», а гакже новые отраслевые докумен-

1ы; РД 34.09.101-04. Типовая инструкция iw учегу электроэнергии

при сс производстве, передаче и распрелеленин. СПО ОРГРЭС, М.:

1995; РД 34.11.333-97. Типовая метолика выполнения измерения

количества элеюрической энергии. ЛО «ВНИИЭ». М,: 1997 и лр.;

• разработаны усовершенствованные методы и программы расчета

технических потерь электроэнергии, которые все больше ннтч^фи-

P)TOTCR с интенсивно развивающимися профаммными средствами

ЛСДУ, АСКУЭ и АСУ энергосистем и П'ЗС:

• с акционированием эиергосистом, созданием ФОРЭМ изменились

кр»ггерии принятия оптимальных решений при строительстве и ре-

коиструкиии элек"ф№1еских сетей, разработке и внедрении техниче-

ских мероприятий по снижению потерь;

• с ростом коммерческой составляющей потерь значительно повыси-

лась роль мероприятий по совершенствованию расчетного и техни-

ческого учета электроэнергии, выяв.'1ен»по ее хишений (2J;

• возникла проблема формирования тарифов на электроэнергию и их

запипы в региональных энергетических комиссиях с учетом норма-

тивов потерь в сетях по ступеням напряжения: НО кВ и выше,

6(10>-35 кВ иО,4кВ;

• повысилась актуальность расчета нормативов потерь элекфоэиер-

П1И лля стимулирования их снижения и для учета в коммерческих

расчетах между ЛО-энерго и РАО «Р.ЭС России» в условиях ФО-

РЭМ.

В связи с резким сокращением инвестииий в развитие и техн№1с-

скос перевооружение электр1тческих сетей, в совершенствование сис-

тем управления их режимами, учета электроэнергии, возник ряд иега-

Т1го11ых тенденций, офицатсльно 11лияюп1их на уровень потерь в сетях.

В частности:

• ш-за недостатка регулируемых компенсир\то1цих устройств н об-

щего спада нафузки увеличились шбытки зарядной мощности в

снстемообразуюпшх сетях 220 кВ и выше, возросли до опасных

пределов уровни напряжешь » узлах, что привело к соответствую-

шему росту потерь элекфоэнергии на корону в ВЛ 220 кВ и выше,

в стали силовых фансформатороп:

• из-за старения сетей увеличилось число ремонтов, аварий, отказов

оборудования, чтг) приводит к неоптимапьным режимам работы се-

тей и соответствующему росгу технических потерь:

• все больший экономический ущерб энсргоснабжаюшим организа-

ш»ям напосш низкий ттсхническии уровень существующей системы

учета электроэнергии, се фшический и моральный износ, несоот-

ВС1С7ВИС современным требованиям, которое с течением времени

;utujb увеличивается.

Лншип дашгыл о приборах учета электроэнергии находящихся в

эксш1>атации на объектах РАО «НЭС России», показал, что только

40% этих приборов уловлс1воряс1 требованиям нормативных локу-

MCHTOQ. Около 80 % однофазных счетчиков, в основном Kjiacca 2.5,

требчтот замены на новые счетчики класса 2.0. Явно нслостаточно

счетчиков для учета отпуска по ступеням напряжения, особенно в се-

тях 6 (10) и 0,4 кВ, хотя, как известно, именно в этих сетях сосредото-

чена основная часть коммерческих потерь.

Из вы1иеотмечсиного следуе!, что на фоне происходящих измене-

ний хозяйственного механизма в знергетике, кризиса экономики в

стране проблема снижения потерь электроэнергии в электрических

сетях не только не утратила свою актуальность, а наоборот выдвину-

лась в одну jn задач обеспечения финансовой стабильноеги энерго-

снабжаютих организаций.

Цель настояшего учебного пособия - рассмотреть с учетом совре-

менных экономических условий основные направления развития и

совершенствования методов >i средств расчета, (юрмирования и сни-

жения потерь 'электроэнергии в элсктрическах сетях эиергоснабжаю-

щих opiUHjnauHH: РАО «ЕЭС России», АО-энерго, муниципальных

электрических сетях.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

При решении залач расчет, анализа, нормирования и снижения по-

терь электроэнерши в электричесытх сетях применяют слслуюшие

основные П0НЯЛ1Я и 011рс:1еления [3-5]:

отчетные*

абсолютные потери зпектроопергии AWoth- опреде-

ляемые как разность »лектроэнерп1и. отпущенной в электрическую

сеть Woe- и полезно отпущенной потребителям Wno-

(1)

Электроэнергия Wqc определяется по показаниям счетчиков элек-

троэнергии, установленных на границе раздела элeктp^п^ecкиx сетей

энергоснабжающей орган»пации (АО-энерго) и огггового покупателя

электроэнергии (мунишшальной городской электрической сети).

Электроэнергия Wno для промышленных. стро»гтельных и прирав-

ненных к ним потребителей, бюджетных и других органшаций, кроме

бытовых потреб1Ггслей (население), также определяется по показаниям

c4eruiK0B Для бытовых потребит>елей значение Wno определяется по

1и1атсжам Г1б через сберкассы и средневзвешенному расчетному тари-

фу

Ты

на электроэнерппо:

W„o=njT,; (2)

отчетный отпоситепьиые потери электроэнерпш:

AW;,. = ^: (3)

3) технические потери хчектроэиергпи, обусловленные физиче-

скими процессами передачи, распределения и трансформации электро-

энергии. определяются расчетным путем в соответствии с норматив-

ными докумоггами:

AW, И)

где A\Vy,| - условно* постоя иная составляющая технических потерь

электроэнергии;

AW|jn - нафуэоч»п»1с (переменные) потерн

Условно-постоянные потери электроэнергии - это практически не

зависяшие от нагрузки потери электроэнсрп!И в:

• стали силовых трансформаторов и автотрансформаторов 6-1150 кВ,

AWx;

• на корону в линиях 220-1150 кВ, АW^;

• шунтирующих реакторах 220-750 кВ, ДWujp;

• батареях статн*1еских конленсагоров. Д Wb^.k»

• синхронных комненсаторах (СК) и генераторах, переведенных в

режим СК, AWcK и AWpcK-:

• толяиии кабельных линий электропередач 110 кВ и выше, AWkh;

• и1мерительных фансформаторах тока, напряження и счетчиках,

AWn.AWmAWcH;

• а также определяемый по счетчикам расход электроэнергии на соб-

ственные нужды (СИ) подстанций. AWch:

ЛWyn - ДW^

ч-

AW, ч- + AW^^, ^

АW^^K

А W^ +

+ А Wt„

+ Д + А

Переменные потери электроэнсрпш - это зависяшие от нагрузки

потери элскпроэнергии в:

• линиях 0,4-1150 кВ. AWhji;

• обмотках силовых трансформаторов и автотрансформаторов

6-1150 кВ. AW„t:

• токоофаничиваюших реакторах поястанш!й, Д^ир:

• обмотках синхронных компенсаторов. AW^of:

А W,^ - AW»,,

A W,^ +

AW'h,,

, (6)

4) ко.шгерческис потери

ъ:^ектротергии.

AW, =

AWoT»,

AW,

= W'oc - W,^, - AW, ; (7)

5) фактический небаланс электроэнергии в электрической сети [5J

по 01?рслслсиию piaeen ком\!срчсским 1ютсря.\!. отнесенным к отпуску

элсктрознергни в сеть:

HB,=(W«--W„o-AW,)/Woc. (8)

6) допустимый небаланс электроэнсрпш в электрической сети [5|:

V •-<

где

—

суммарная относительная погрешность i-ro (j-ro) изме-

р1ггельного комгыекса, состоящего из трансформатора напряжения,

трансформатора тока н счет^?ика, измеряюшего отпущенную в сеть

(потребленную) электроэнершю;

dfli»(d

itj)

- лоля электроэнергии, отпущенной (потреОленной) через

i-Я (j-й) измерительный комплекс;

п^,-число измерительных комплексов, учитывающих электроэнер-

П1Ю,

отпущенную н электрическую сеть:

Пп ^ число измерительных комплексов, у^пгтываюиоос потреблен-

ную (полезный отпуск) электроэнергию.

Формула (9) не учитывает погрешность расчета потерь электро-

энергии и справедлива для электрической сети, в которой Woe и Wn^,

полиостью определяются по показаниям счет»1иков электроэнергии.

Однако, как было отмечено выше, часть полезного отпуска для быто-

вых потребителей определяется по платежам через сберкассы (2). В

докризисной экономике положчггельныс и отрицательные отклоне1тч

объема этих платежей от средней необходимой оплаты носили, как

правило, случайный характер. В условиях кризиса падения платеже-

способности населения отклонение оплаты за злектроэнерг ию от сред-

ней стало содержать, кроме случайной, все более 3aMCTH>io системати-

ческ-ую составляющую, обусловленную недоплатами за электроэнер-

ппо.

Таким образом, с учетом допустимых пофсшностей расчсга потерь

и объемов огшаты за эяек'фоэнсргию бытовы.ми потреб»ггелями фор-

мулу (9) следует дополн1ггь. В частности:

а) для сравн1лгельно ycrofrnrooro состояния экономики страны и

стабильной оплаты за электроэнергию бытовыми потребшелями со