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

Подождите немного. Документ загружается.

намлка умышленных разрушений и хищений счетчиков практически

соипалает с наступлением холодов при недостаточном оюгшенни кнар-

тир. В ланном случае разрушения и хищения счегчиков следует рас-

сматривать как своеобразную форму протеста нпселения против неспо-

собности Mccntux а^ншистраний оГ)сспеч»пь нормальные жилишные

условия. Усугубление сигуапии с теплоснабжением населения неи>

бежно приполк! к росту коммерческих потерь электроэнергии, что уже

подтверждается печальным опытом дальневосточных и некоторых

сибирских энергосистем.

Электрические способы хишений электргпнергии

Наиболее распространенным в России электрическим способом

хишений электроэнергии является так называемый «наброс» на выпол-

ненную шлым проводом возд>'шную лншяо. Достаточно широко ис-

пользуются так-же такие способы как:

• ииверт)фова1Ше фазы тока нагрузки;

• применение разли'пюго типа <'отмотчиков» для части^пюй или пол-

ной компенсаш1и тока нафузки с изменением еб фазы:

• шупт!фование токовой цепи счетчика - установка так называемых

«закороток»;

• заземление нулевого провода нагрузки:

• нарушение чередования фазного и нулевого проводов в сети с за-

земленной нейтралью шггающего трансформатора.

Если счетчики вк.'1ючаются через измерительные трансформаторы,

могут применялся также:

• отключение токовых цепей ТГ;

• замена нормальных 1гредохраинтслей ТН на перегоревшие и т.п.

Мшнигные способы хищений эле1сгроэнсргии

Применение Majнитон с внешней стороны счетчика может гювлиягь

ни его рабочие характеристики. В частности, можно при использовании

инлукшюнных счепиков старых типов с помощью

ма1

нита за.мех'шть

вращение лиска. В настояшес время новые типы счетчиков производи-

тели стараются зашипггь от влияния магн1ггных полей. Поэтому эгот

способ хишений электроэнергии стаиов»пся все более 01ран1менным

Другие способы хишений электроэнергии

Существует целый ряд способов хишений электроэиерши чисто

российского происхождения, напри.мер, хищения за счет частой смены

владельцев той »пи iinoi» фирмы с перманентным переоформлением

логоворов на поставку электроэнергии. В этом случае Энерюсбыт не в

состоянии услсл1пъ за итменением владельцев и получить с них плату

за электроэнергию.

В офаниченном методическом пособии невозможно перечис;шть

все способы хишениП. Наша задача показать сложный комплексны Л

характер проблемы сннжсния коммерческих потерь.

3.3. Коммерческие потери злектроэнергии,

обусловленные наличием бесхозных

потребителей

Кризисные явления о стране, появление новых акционерных об-

шеств привели к тому» что в большинстве энергосистем в последние

голы поя8»Ь1ись и уже довольно знач»ггельное время существуют жи

лые дома. общеж1ггия, целые ж»1лые поселки, которые не стоят на ба

лансе каких-либо организаций. Электро- и теплоэнергию. поставляв

мые в эти лома, жильцы никому не оплачивают. Попытки энергосис

тем отключ>гть неплательщиков не лают результатов, так как ж»ттел»

вновь самовольно подк;1ючаются к сетям. Электроустановки этих до

мов никем не обслуживаются, их техническое состояние гроз»гг ава

риями и не обеспечивает безопасность жизни и имуществу граждан

3.4. Коммерческие потери, обусловленные

неодновременностью оплаты за

электроэнергию бытовыми потребителями -

так называемой «сезонной составляющей»

Эта весьма существенная составляющая коммерческих потерь элек-

троэнергии имеет место в связи с тем, irro бытовые потреб»ггели o6i.ck-

тивно не в состоянии одновременно снять показания счетчиков и опла-

тить за электроэнергию. Как npaBJuio. платежи отстают от pcajn.Horo

элсктропо1реблення, что, безусловно, виос»п пофешность в определе-

ние фактического 1юлезного отпуска бытовым потребителем и в расчет

фактического небаланса электроэнергии по формуле (2). так как отста-

вание может составлять от одного до трех месяцев и более. Как прави-

ло, В occiiiie-iHMHMc и иимис-весенние периоды юла имеют место не-

лоплаты за электроэнергию, а п вессние-летинс и л<ггис-осснние перио-

ды эти педошаты в опрслслеииой мере компенсируются. И локризис-

ныП «1сриол тга компенса1ШЯ была практически полной, и 1ютери элек-

троэнергии за гол редко когда имели коммерческую состанляюшую. В

настояшсс время оссннс-шмнис и ^имне-весеннис ссчонмые ислошшты

ча электроэнер! ию намиою превышают в большинстве случаев сум-

марную оплату в >[фугие периоды гола. Поэтому коммерческие потери

имеют мести 1ю месяцам, кварталам и la год в иелом.

3.5. Погрешности расчета технических

потерь электроэнергии в электрических

сетях

Как видно т формулы (7). коммерческие потери электроэнергии

нельзя измср1ггь. Их можно с той или иной ногрешностью вычисл»ггь.

Значение этой гюгрешности зависит не только от гюфешностей изме-

рений Wpc " Wnt), объема хищений электроэнергии, налич1!я «бесхоз-

ных 1ютребителсй», других рассмотре1Шых выше факторов, но и от

погрешности расчета технических потерь электроэнергии. Чем более

точными будут расчеты технических потерь электроэнергии, тем, оче-

видно. точнее будут оценки коммерческой составляющей, тем объек-

тивнее можно определить их структуру и наметить мероприятия по их

сниженшо.

В соответствии с отраслевой инсфукш1ей [3] погрешности расчета

технических потерь электроэнер! ни делятся на информашюнные и

методические. В АО «ВМИИЭ» на примере одной \п центральных

энергосистем России выполнена опенка погрешностей расчеюв техни-

ческих потерь по всем структурным составляюш11М [см. 11рш10женис1.

Среднеквалратическая погрешность расчета суммарны.\ потерь элек-

троэнерти в электр»г1сских сетях этой энсргосисте.мы cocraeiLia около

0.7

Как изнестно. с наибольшей гюгреппюстью вычисляются потери

электроэнерпш в элек-фи^1еских сстях кВ и. особенно, в сетях

0.4 кВ из-за пофеш1юстей и непол1юты исходной информапни о на-

фчзках этих сетей. ;'1ля оценки в.тияния этих пофсшностеА на 1Ю1рсш-

Hocjb расчета суммарных потерь электроэнергии в сетял энсрюсистс-

мы. в АО «ВНИИЭ» были выполнены спсш1а.1ьные расчеты. Эти рас-

четы 1юказа.1и, что при изменении срелнскиадратичсских погрешно-

стей расчета потерь в одном филере 0,4-10 кВ в диапазоне от 10 до

100% срелнеква^чратическая погрешность расчета суммарных потерь

электроэнергии изменялась в диапазоне 0,65-0.94 %.

3.6. Терминология в области коммерческих

потерь электроэнергии

За рубежом термин «коммерческие потери» применяется только к

той их части, которая обусловлена недостатками энергосбытовой ком-

мерческой деятельности энергокомпаний. В целом, коммерческие по-

тери, определяемые в отечественной практике по формуле (7). за рубе-

жом принято называть «нетехн1Г1ескими» потерями электроэнерши.

Поскольку в этом есть определенная логика, исходя из рассмотренной

выше структуры, представляется целесообразным ввести и у нас тер-

мин «кетсхнические потери электроэнергии», включающие в себя:

а) погрешности измерений отпущенной в сеть и полезно отпущен-

ной элс1строэнер™и - «метрологические потери» (см. разд. 3.1);

б) коммерческие потери, обусловленные:

• занижением полезного отпуска из-за недостатков энергосбытовой

деятельности (см, разд. 3.2);

• наличием бесхозных потребителей (см. разд. 3.3);

• сезонной составляющей (см. разд. 3.4);

в) погрешности расчета технических потерь электроэнергии в сетях

(см. разд. 3.5).

4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ

ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Основной эффект в снижении технических потерь электроэнергии

может быть получен за счет технического перевооружения, реконст-

рукции, повышения належиости работы и пропускной способности

электри^к'ских сетей, сбаланофованности их режимов, т.е. за счет

внедрения катггалоемких мероприятий. Эти мероприятия нашли от-

ражение в концепциях разв»т1Я и техперсвоор>'жсния электрических

сетей на период до 2010 г., разработанных инстит\тами Энергосетьп-

роект и РОСЭП (Сельэнергопроект).

Основными из этих мероприятий, кроме достаточно хорошо ю-

всстных [10], лля системообразующих электрических сетей 110 кВ и

выше являются:

• налаживание серийного производства и широкое внедрение регули-

руемых компенсирующих устройств для оптимизаш!Н гютоков ре-

активной мощности и снижения недопустимых или опасных уров-

ней на1фяжен1!я в узлах сетей, в том числе: управляемых шу1гги-

руемых реакторов, статических компенсаторов реактивной мощно-

сти;

• строктельство новых линий электропередачи и повышение пропу-

скной способности существующих линий для выдачи а»сп!вной

мощности от «запертых» электростанций для ликвидации дефицит-

ных утлов и завышенных тра^шггных перетоков;

• развитие неградииионной и возобновляемой энергетики для выдачи

малых мощностей в удаленные дефицитные узлы электрических се-

тей. в том числе: матых ГЭС, ветроэлектростанций, приливиых.

геотермальных ГЭС и т.п.

Очевюно. на ближайшую и удаленную перспективу останутся акту-

альными оптимизация режимов электрических сетей по активной и реак-

л1вной мощности, регулирование напряжения в сетях» огггимгааш1Я за-

фч-зки трансформаторов, выполнение работ под напряжением

т.п.

К приор»ггетным мероприятиям по отжеиию технических потч^рь

электроэнергии в распредел1ггельных электрических сетях 0,4-35 кВ

относятся:

• использование 10 кВ в качестве основного напряжения распредели-

тельной сети;

• увеличение доли сетей напряжением 35 кВ;

• сокращение радиуса действия и стро»ггельство ВЛ 0,4 кВ в трехфаз-

ном исполнении по всей длине;

• применение са.монесуших полированных и защищенных 1фоводов

для ВЛ напряжением 0,4-10 кВ;

• использование макс)1малы10гх) допуст»мого сечения провода в

электрических сетях 0.4-10 кВ с целью алапгаиии их пропускной

способности к росту HaipytoK в темение всего срока службы;

• разработка и внедрение нового более экономичного электрообору-

дования. н частности, распредслтгельных трансформаторов с

уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хо-

да, встроенных в KTI1 и З'ГП конденсаторных багарей;

• применение столбовых фансформаторов малой мощности

6-10/0.4 кВ лля сокращения протяженности сетей 0,4 кВ и потерь

элек-фоэнергии в них;

• более широкое испопьзонание устройств автоматического регули-

рования напряжения под нафузкой. вольтолобавочиых трансфор-

маторов, средств местного регулирования напряжения лля повыше-

ния качества электроэнергии и снижения ее потерь;

• комплексная автоматизация и телемеханизация электрических се-

тей, 1ф»ьменсние коммутационных аппаратов нового поколения,

средств дистанционного определения мест повреждения в электри-

ческих сетях лля сокращения дл»пельности неоптимальных ре-

монтных и послеаварийных режимов, поиска и ликвилашсн аварий;

• повышение достоверности измерений в элекфических сетях на

основе использования новых информацион1п>1Х технологий, автома-

тизации обработки телемефической информации.

Необходимо сформулировать новые подходы к выбору мероприя-

тий по снижению технических потерь и оценке их сравшгтельной эф-

фективности в условиях акционирования энергетики, когда решения по

вложению средств принимаются уже не с целью достижения максиму-

ма «народнохозяйственного эффекта», а получения максимума прибы-

ли данного АО, достижения запланированных уровней ре»ггабельности

производства, распределения электроэнергии и т.п.

Рассмотренная нами структчра коммерческих потерь (гл. 3) элек-

троэнерпш позволяет наметить пути их снижения.

Основной стратегический п>ть этого снижения - совершенствова-

ние уче1В отпущенной в электрическую сеть и полезно потребленной

электроэнергии. Мероприятия по совершенствованшо и повышению

точности учета электроэнергии достаточно .хорошо известны. Их Tinio-

вой перечень включен в отраслевую иисфукцию (10], а некоторые

дополнения к нему реко.мендованы в циркуляре РАО «ЕЭС России» от

25.0.99 №01-99 (Э)[П1.

На сегодняшний день становится все более очевидным, что глав-

Н1.1МИ направлениями совершенствоващся систе.мы учета электроэнер-

гии являются:

• замена старых, отрабогавших свой ресурс индукционных счетчиков

класса точности 2,5 на новые. Это пoзвoл^гг в среднем повысить

учитываемый полезный отпуск электроэнергии на 10-12 %;

• поверка н метрологическая атгесгация ТГ и ТИ в рабочих условиях

экс11луаташ!и. создание и вмелренне соответствующих поверочных

срелств для измерительных трансформаторов всех ст>'пеней напря-

жения:

• установка дополнительных СЭ, ТТ и ТП, ооеспсчиваюижх учет

отпуска и потерь электроэнергии tio С1упеням напряжения;

• совершенствование и внедрение аттсстовинных в установленном

порядке про|рамм расчета техн{П1сских потерь электроэнергии (7];

• активизация внедрения автомат»пированных систем ко»проля и

учета электроэнергии (АСКУЭ) на электрических станциях, под-

станциях, у крупных потребителей с постепенным переходом к

внедрению АСКУЭ бытового потребления;

• информационная и функциональная увязка ЛСКУЭ и автоматизи-

рованных систем диспеперского управления (ЛСДУ) ПЭС и

МГЭС:

• создание автоматизированных баз данных по потребителям элек-

троэнергии (юридическим и физическим лицам) с ifx привязкой к

элсктр»!ческим сетям для: кo^гrpoля за динамикой обьема гютребле-

ния электроэнергии по месяцам и годам и ее соответствия динамике

объема выпускаемой продукции, например: расчета и анализа фак-

тических и допустимых небалансов электрожергии по электрьпе-

ским сетям;

• корректировка ПУЭ, стро1гтельных норм и правил проск^гной доку-

ментации для защиты бытовых элеюттосчери^ков от хищений и

разрушения гютребителямн. ужесточение мер ответственности за

эти хищения и разрушения;

• широкое внедрение счетчиков прямого включения с предоплатой.

Практическая реализация перечисленных мерогфиятий требует зна-

чительных капиталовложений и времени и позволит уменьшить ком-

мерческие потери электроэнергии максимум на 50 %.

В условиях общего спада нагррки и отсутствия срелств на разви-

тие. реконструкцию и техперевооруткенне злектрическ1(х сетей стано-

вится все более очевидным, что каждый вложетп»1й рубль в совершен-

ствование системы у*1ета сегодня окупается знач»ггельио быстрее, чем

затраты на повышение проп>'скной способности сетей и даже на ком-

пенсацию реактивной мощности.

Остальные 50 % коммерческих потерь — это хии1ен»1я электроэнер-

гии. В борьбе с хищениями электроэнергии практически нет мелочей.

Она должна вестись планомерно, постоянно и по всем направлениям

возможных хищений, начиная с оснащения контролеров гфиборамн по

выявлeн^пo скрытых проводок, образцовыми однофазными счеР1ика-

ми, токоизмерительными клешами на телескопических юолирукмцих

шгаигах для измерения токов на нволах и т.п.. до: замены голых про-

водов (Ш вводах в частные влалспия на изолированные кабели: выноса

приборов учета за фаниц>' частных владений: применения счсгмиков

электроэнергии, защишенных от хищений электроэнергии, в том числе

установки счетчиков совместно с УЗС) и т.п.

В выявлении и ликвидации хищений электроэнергии очень важен

учет «человеческого фактора», под которым понимается (12):

• об\'»1енис и noBUiiJCHHC ква;п1фикацин персонала:

• осознание персоналом важности для предприятия в целом и его

работников лично эффективного решения поставленной задачи;

• \»отиваш1я персонала, моральное и материальное стимулирование:

• связь с обшесгвенностью, широкое оповещение о целях и задачах

снижения коммерческих потерь, ожилаемых и получаемых резуль-

татах;

• ужесточение мер >толовной, административной и материальной

ответствен нос

П1

за хии1ения элек-фоэнергин.

Для того чтобы требовать от персонала Энергосбыта, предприятий

и pa60TH»fK0B электрических сетей выполнения нормативных требова-

ний по поддержанию сис гемы у»«ста электроэнерп<и на должном уров-

не, достоверному расчету технических потерь и выполнению меро-

приятий по снижению потерь, персонал лолжен знать эти норматив-

ные требования и уметь их выполнять. Кр^^ме того, он должен хотеть

их выгюлнять, т.е. быть морально и материа.'1ьио заинтересованным о

факт»Р1еском. а не формальном снижении потерь. Для этого необходи-

мо проводить систематическое обучение персонала не только теорети-

чески, но и практически, с персапестаиней и контролем усвоения зна-

ний (экзаменами). Обучение должно проводиться для всех уровней —

от руковод»!гелей подразделений, служб и отделов до рядовых испол-

нителей.

Руководители должны знать и уметь решать общие задачи управле-

ния процессом снижения потерь в сетях, исполнители — уметь решать

конкретные задачи. Обучение должно преследовать не только цели

получения новых знаний н навыков, но и об.мена передовым опытом,

распространения этого опыта во всех предприятиях энергосистемы.

Однако одних знаний и умений недостаточно. В энергосистеме

должна бьггь разработана. >твержлсна и эффективно действовать сис-

тема поощрения за снижение потерь элекароэнергии в сетях, выявле-

ние хищений электроэнергии с обязательным оставление.м части полу-

ченной прибыли от снижения потерь (до 50 %) в распоряжении персо-

нала, полч'чившего эту прибыль.

Очень важен контроль со стороны руковод»ггелей энергосистемы,

предприятий электросетей и Энергосбыта за эффективностью работы

ко1ггролсров, мастеров и монтеров РЭС с целью предотвращения полу-

чения личного дохода непосредственно с виновников хищений, «по-

чюшн» м«>трсбигелям по нecaнкциoн^фoвaн}loмy подключению к сетям

и т.п.

В конечном счете, в энсрюсистеме должен быть создан гакой эко-

номический механизм, который бы ставш! в прямою зависимость рост

зарплаты персонала от его квалификации, его активности и )(|>фектив-

ностн действий в области снижения потерь, если, конечно, действия

этого персонала влияют на значение потерь.

Для эффективного решения перечисленных задач должна быть су-

щественно повышена роль и активность служб метроло1'ии энергосис-

1 ем

и ПЭС знергосбы гов и их отделений в части:

• контроля технического состояния и соблюдения сроков госповерки

приборов расчетного и калибровки приборов техн1П1сского >'чета

электроэнергии;

• разработки мероприятий гю совершенствованию схемы расстановки

приборов расчетного и тсхн№1еского у^1ета электроэнергии в o6nie-

системных и распредел1ш:льных сетях:

• устранения причин появления на электростанциях и подстанциях

220 кВ и выше фаюпческого небаланса электроэнергии, превы-

шающего допустимый:

• разработки и вы гюлнения мероприятий по дальнейшему совершен-

ствованию у»Гета выработанной станциями и отпушенной потреби-

гелям электроэнергии:

• созда»шя и использовшсия автоматизированных рабочих мест мет-

ролога (ЛРМ-метролог) в электросетевых предприятиях ii на элек-

тростанш1ях для более достоверного расчета допустимых небалан-

сов элекфоэнергии на электростанциях, подстанциях и в сетях с

учетом баз данных по реальным метрологическим характеристикам,

счетчиков, ТГ и ГН;

• разработка н внедрение в энергосистемах местных методик выпол-

нения измерений электрической мощности и электроэнергии на ос-

нове типовых методик (РД 34,11J34-97 и РД 34.11.333-97 [11]).

С учетом рассмотренных выше структуры коммерческих потерь

электроэнергии и мероприятий по их снижению, на основании Закона

РФ «Об обеспечении единства измереш1й» и ГОСТ Р 8,563-96 «Г'СИ.

Методики выполне»шя измерений», представляется целесообразным

разработать Тигювую методику 8ыполнен»1я измерений гютерь элек-

троэнергии в электрических сетях энергоснабжаюшнх организаш'.й.

Это позволит привести методы выполнения измерений отчетных и

расчета технических потерь в строгое соответствие с Законом РФ и с

ГОСТ Р 8.563-96, повысить объективность оценки погрешностей гю-

терь электроэнергии п. в конечном счете, более обоснованно подойти к

выбору мероприятий

1Ю

снижению потерь.

Из структуры коммерческих потерь электрознергни с-юдует также,

что эти потери укрчпиеио можно представнти н випе суммы двух со-

ставляюшнх [11:

ДW^ = AW^^

AW^c , (66)

где AWjcb - потери, обусловленные погрешностями, неполным учетом

и хищениями электроэнергии; AW^c - потери при высшилеинн счетов.

В связи с ростом дебиторской задолженности по уже выставленным

счетам (потерь при востребовании оплатьц AW«) все более актуальным

становится максимально возможное уменьшение этой задолжешккти.

Международные эксперты предлагают включать AW,^ в состав ком-

мерческ11х 1ютерь, т.к. потери при востребовании оплаты, не увеличи-

вая абсолютную величину коммерческих потерь, в целом могут нано-

С1ггь экономике энергонредприятия (АО-энерго, муниципальной го-

родской элек^фической сети) ущерб, не меньший, чем сумма (AW,cy+

AW^), умноженная на срелнеотпускной тариф.

Такой подход имеет принципиальное значение. Именно в этом слу-

чае задача снижения потерь приобретает законченный смысл и пре-

вращается из мастной проблемы совершенствования учета и борьбы с

хищениями электроэнергии в более общую комплексную задачу обес-

печения финансовой н эко)юмичсской устойчивости эиергопредприя-

тия. В соогветствии с таким подходом более комплексным должен

быть подбор учаспп1ков работы по сн(гжснию коммерческих потерь.

По существу, в этой работе должен принимать участие персонал всего

энергопредприятня.

Из изложенного следует, что:

а) величина коммерческих потерь завистг от большого количества

факторов, а точность оценки, в nepB>TO очередь, от точности >'чета

отпущенной в сеть и потребленной энсрп1и, а также от точности расче-

та технических потерь;

б) коммерческие потери должны рассчшываться не только в кило-

ватт-часах. как составляющая баланса электроэнергии, но и в денеж-

ном выражении, как финансовые убытки энергопредприятия, как явно

упущенная его выгода в форме недополученной прибыли, включающая

в себя потери при востребовании ошаты за поставленную клиетам

электроэнергию;

в) коммерческие потери как, в прочем, и потери электроэнергии в

целом, не являются фатально неизбежными. Они могут и должны быть

снижены в результате активной, целенаправленной деятельности энер-

гопредприятия, которая должна осушсств;гяться в соответствии со

специально разработанным проектом.