Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях.Мероприятия по их снижению на примере Сочинских электрических сетей

Рисунок 2 - Потери активной мощности в рассматриваемых ЛЭП до и после реконструкцииРисунок 3 - Потери активной электроэнергии в рассматриваемых ЛЭП до и после реконструкцииВ результате проведённой реконструкции с заменой провода на загруженных участках в рассматриваемых воздушных линиях ЛЭП 35 кВ Л1-Л8, установлено:- потери мощности уменьшились после реконструкции на величину, составляющую 1061,8-559,2=502,6 кВт, что составляет 47,3 % от величины потерь мощности до реконструкции;- потери электроэнергии уменьшились после реконструкции на величину, составляющую 8268873-5003533=3265340 кВт·ч, что составляет 39,5 % от величины потерь мощности до реконструкции;- основываясь на приведённых результатах, установлено, что проведение реконструкции с заменой провода на загруженных участках в рассматриваемых воздушных линиях ЛЭП 35 кВ Л1-Л8, эффективно технически.3 ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ3.1 Составление плана мероприятий по реализации указанных предложенийИсходя из предложений (МСП) по уменьшению потерь электроэнергии в Сочинских электрических сетях, предложенных в проектной части, составляется план мероприятий по реализации указанных предложений (рис. 4).Составленный план иллюстрирует основной комплекс мероприятий, которые систематизированы и приведены на рис.4. Более детально данные мероприятия рассмотрены в п. 1.3 данной работы.Мероприятия по снижению потерь электроэнергии условно разделены на этапы, логически связанные друг с другом (рис.4):1 этап – нормирование каждой группы потерь. На данном этапе на основе технико – экономических, нормативных и эмпирических данных определяется максимально допустимое значение потерь (т.е. норматив потерь) для каждой группы;2 этап – на основе данных первого этапа разрабатывается комплекс организационных мероприятий, направленных на организацию деятельности структурных подразделений предприятий по снижению потерь электроэнергии;3 этап – комплекс технических мероприятий, разрабатываемый для каждой группы потерь с учётом их особенностей, схем, режимов работы и технических характеристик.Все перечисленные этапы являются связаны логически и должны выполняться в строгой последовательности. Совокупность выполнения мероприятий на указанных этапах имеет конечной целью снижение потерь до установленных нормированных значений, а в случае коммерческих потерь – сведение их к нулю в идеальном случае. Рисунок 4 - План реализации мероприятий по уменьшению потерь электроэнергии в Сочинских ЭС3.2 Определение основных составляющих эффективности проведённой реконструкции ЛЭП 35 кВ с заменой провода на перегруженных линияхВ результате проведённой реконструкции с заменой провода на загруженных участках в рассматриваемых воздушных линиях ЛЭП 35 кВ Л1-Л8, установлено, что потери электроэнергии снижаются. Численное значение снижения потерь электроэнергии определяют на основе сравнения их значений до и после реконструкции.Также определяется экономия от проведённой реконструкции, связанная с уменьшением потерь. Результаты расчётов приведены в таблице 5.Таблица 5 – Определение экономического эффекта в следствии проведённой реконструкции ЛЭП 35 кВПараметрДо реконструкцииПослереконструкцииЭкономическийэффектСуммарные потери электроэнергии в ЛЭП 35 кВ, кВт·ч826887350035333265340(39,5%)Плата за потери электроэнергии,тыс. р.(4,28 р. за 1 кВт·ч для Краснодарского края)35390,821415,113975,7Далее проводится технико – экономический расчёт с конечной целью определения срока окупаемости реконструкции рассматриваемых ЛЭП 35 кВ. Задачей технико - экономического расчёта является определение затрат на реконструкцию указанных ЛЭП 35 кВ (Л1 – Л8). В соответствии с требованиями [37], является величина приведенных затрат: (9)где К - капитальные затраты на замену провода в ЛЭП 35 кВ электрической сети;И - годовые эксплуатационные расходы.В капитальные затраты на сооружение сети входят стоимость линий Л1 – Л8, которые определяются по укрупнённым показателям стоимости электрических сетей [37]. Стоимость линий определяется: длиной, номинальным напряжением, сечением проводов и районом по гололёду. В состав годовых эксплуатационных расходов входят соответствующие расходы в линиях Ил. Эти составляющие находят по выражению:(10)где Иа - издержки на амортизацию;Иэ - издержки на эксплуатацию.Издержки на амортизацию Иа определяются по норме отчисления на амортизацию от капитальных затрат: (11)где ар - коэффициент амортизации, %, принимаемый по, табл. 6.1[37]. Эксплуатационные издержки Иэ определяются: (12)где эр - отчисления на ремонты и обслуживание элементов электрической сети, %, принимаемый по табл. 6.2[37].Результаты расчёта капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов линий сводятся в таблицу 6. Таблица 6 – Результаты расчёта капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов линий на реконструкциюОпределяемый показательЛЭП-35 кВЛ1Л2Л3Л4Л5Л6Л7Л8Номинальное напряжение, кВ35Марка проводаАС-50/8АС-50/8АС-50/8АС-50/8АС-70/11АС-50/8АС-70/11АС-70/11Длина линии,км14,512,015,511,010,512,511,012,5Стоимость 1 км линии, тыс. руб./км161161161161175161175175Стоимость линии,тыс. руб.2334,51932,02495,517711837,52012,51925,02187,5Издержки на амортизацию,тыс. руб., (ар = 6,7 %)156,4129,4167,2118,7123,1134,8129,0146,6Издержки на эксплуатацию,тыс. руб., (эр = 0,8 %)18,715,519,914,214,716,115,417,5Годовые эксплуатационные расходы, тыс. р.175,1144,9187,1139,2137,8150,9144,4164,1Приведённые затраты, тыс. р.2509,62076,92682,61910,21975,32163,42069,42351,6Всего приведённых затрат по ЛЭП, тыс. р.17739,0В результате проведённых расчётов установлено, что суммарные приведённые затраты по ЛЭП 35 кВ, выделяемые на её реконструкцию, составили величину 17739 тыс. р.Срок окупаемости проведенной реконструкции составляет:С = З/Е,(13)где Е – полученный эффект от реконструкции, тыс. р.;С – суммарные приведённые затраты по ЛЭП, выделяемые на её реконструкцию,тыс. р.С = 17739/13975,7 1,3 года.Проведённая реконструкция эффективна, т.к. окупится за 1 год и 4 месяца.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполнения работы, проведён анализ потерь электроэнергии в электрических сетях с последующей разработкой и систематизацией комплекса мероприятий, направленных на снижение потерь электроэнергии на примере Сочинских электрических сетей. Также в работе детально рассмотрено одно из наиболее существенных мероприятий по снижению потерь электроэнергии – реконструкция воздушных линий электропередач напряжением 35 кВ с заменой сечения провода в связи с увеличением нагрузки указанных линий. Проведён расчёт электрических нагрузок и выбор сечения провода ЛЭП по техническим характеристикам и фактической нагрузке, а также определение потерь мощности и электроэнергии в ЛЭП до реконструкции и после её проведения. В результате проведённого обзора литературных источников по рассматриваемой проблеме, рассмотрены и детально проанализированы следующие вопросы, относящиеся к теме исследования: факторы, приводящие к потерям электроэнергии, классификация и нормирование потерь электроэнергии, мероприятия по снижению потерь электроэнергии.Исходя из анализа литературных источников по указанной проблеме, а также учитывая особенности и технические данные Сочинских электрических сетей, разработаны мероприятия по снижению потерь электроэнергии на казанном предприятии с последующей их реализацией в форме плана.Осуществлено определение основных составляющих эффективности проведённой реконструкции ЛЭП 35 кВ с заменой провода на перегруженных линиях.С увеличением нагрузки сечения проводов ЛЭП увеличивается, что увеличивает пропускную способность ЛЭП, а также снижает величину потерь электроэнергии в них.В результате проведённой реконструкции с заменой провода на загруженных участках в рассматриваемых воздушных линиях ЛЭП 35 кВ Л1-Л8, установлено, что:- потери мощности уменьшились после реконструкции на величину, составляющую 502,6 кВт, что составляет 47,3 % от значения потерь мощности до реконструкции;- потери электроэнергии уменьшились после реконструкции на величину, составляющую 3265340 кВт·ч, что составляет 39,5 % от значения потерь мощности до реконструкции;- благодаря проведённой реконструкции, экономия платы за потери электроэнергии в ЛЭП 35 кВ составила 13975655,2 р.;- основываясь на приведённых результатах, установлено, что проведение реконструкции с заменой провода на загруженных участках в рассматриваемых воздушных линиях ЛЭП 35 кВ Л1-Л8, эффективно технически;- суммарные приведённые затраты по ЛЭП 35 кВ, выделяемые на её реконструкцию, составили 17739 тыс. р.;- проведённая реконструкция экономически эффективна, т.к. срок окупаемости составляет 1 год и 4 месяца.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Мирошник, А. А. Уточненные алгоритмы расчета потерь электроэнергии в сетях 0,38 кВ в реальном времени / А. А. Мирошник // Проблемы региональной энергетики. – 2010. – 2(13). – с.35 – 42.2. IEC 60287–2–2:1995 Electric cables–Calculation of the current rating–Part 2: Thermal resistance – Section 2: A method for calculating reduction factors for groups of cables in free air, protected from solar radiation.3. Gupta, P.C. Adaptive short–term forecasting of hourly loads using weather information / Gupta P.C, Yamada K // "IEEE Trans. Power Appar. And Syst". – 1998. – №5.4. Panuska, V. Short–term forecasting of electric power system load from a weather dependent model / Panuska V // IFAC Symp.1977. Autom. Contr. and Prot. Electr. Power Syst., Melbourne, 1977. – 1977. – Sydney.5. Воротницкий, В. Э., Туркина, О. В. ОценкапогрешностейрасчетапеременныхпотерьэлектроэнергиивВЛиз–занеучетаметеоусловий / В. Э. Воротницкий, О. В. Туркина // Энергосистемы и электрические сети. – 2008. – №10.6. Левченко, И. И., Сацук, Е. И. Нагрузочная способность и мониторинг воздушных линий электропередачи в экстремальных погодных условиях / И. И. Левченко, Е. И. Сацук // Электричество. – 2008. – №4. – с. 2 – 8.7. Железко, Ю. С. Потери электроэнергии в электрических сетях, зависящие от погодных условий / Ю. С. Железко // – Электрические станции. – 2004. – №11.8. Владимиров, Ю.В., Крамская, Т.В. Учёт фактора влияния нестационарности нагрузки на потери в электрических сетях от перетоков реактивных мощностей мощностей / Ю.В. Владимиров Ю.В., Т.В. Крамская Т.В // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2006. – № 4/3 (22)9. Жежеленко, И.В. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях / И.В.Жежеленко, Ю.Л.Саенко. – М.: Энергоатомиздат, 2005. – 261 с.10. Потребич, А.А. Методы расчёта потерь энергии в питающих электрических сетях энергосистем / А.А.Потребич // Электричество. – 1995. – №9.11. Потребич, А. А. Моделирование нагрузок для расчёта потерь энергии в питающих электрических сетях энергосистем / А. А. Потребич // Электричество.– 1997. – №3.12. Стогний, Б. В. Определение транзитных потерь мощности в фрагментированных электрических сетях областных энергосберегающих компаний / Б. В. Стогний, В. В. Павловский // Энергетическая политика. – 2004. – №5.13. Железко, Ю. С. Методы расчёта нагрузочных потерь электроэнергии в радиальных сетях 0,38-20 кВ по обобщённым параметрам сети / Ю.С.Железко// Электрические станции. – 2006. – № 1.14. Железко, Ю. С. Потери электроэнергии в оборудовании сетей и подстанций / Ю.С.Железко // – Электрические станции. – 2005. – № 7.15. Железко, Ю. С. Статистические характеристики погрешностей измерительных комплексов и их использование при расчёте недоучёта электроэнергии / Ю.С.Железко // – Электрические станции. – 2005. – № 7.16. Артюх, В. М. Потери электроэнергии в оборудовании собственных нужд электростанций / В. М. Артюх // Электрические станции. – 2007.– № 2.17. Железко, Ю. С. Оценка потерь электроэнергии, обусловленных инструментальными погрешностями измерения / Ю.С.Железко // Электрические станции. – 2001. – №8.18. Железко, Ю. С. Систематические и случайные погрешности методов расчета нагрузочных потерь электроэнергии / Ю.С.Железко // Электрические станции. – 2001. – № 12.19. Железко, Ю. С. Определение интегральных характеристик графиков нагрузки для расчета потерь электроэнергии в электрических сетях / Ю. С. Железко, О. В. Савченко // Электрические станции. – 2001. – № 10.20. Железко, Ю. С. Принципы нормирования потерь электроэнергии в электрических сетях и программное обеспечение расчетов / Ю. С. Железко // Электрические станции. – 2001. – № 9.21. Железко, Ю. С. Расчет нормативных характеристик технических потерь электроэнергии / Ю. С. Железко, А. В. Артемьев, О. В. Савченко // Электрические станции. – 2002. – № 2.22. Железко, Ю. С. Расчет потерь электроэнергии в энергосистемах с реверсивными межсистемными связями / Ю. С. Железко, О. В. Савченко // Электричество.– 1995. – № 3.23. Войтов, О. Н. Алгоритмы оценки потерь электроэнергии в электрической сети и их программная реализация / О. Н. Войтов, Л. В. Семёнова, А. В. Челпанова // Электричество. – 2005. – № 10.24. Портебич, А. А. Нормирование потерь энергии в электрических сетях энергокомпаний / А. А. Портебич // Электрические станции.– 2005. – №3.25. Воротницкий, В.Э. Программа расчета потерь мощности и электроэнергии в распределительных сетях 6-10 кВ / В. Э. Воротницкий, С. В. Заслонов, М. А. Калинкина // Электрические станции. – 1999. – №8. – с. 38 – 42.26. Железко, Ю.С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях / Ю. С. Железко, А. В. Артемьев, О. В. Савченко // М.: НЦ ЭНАС. – 2002.27. Воротницкий, В.Э. О принципах нормирования технико–экономического расхода электроэнергии на ее транспорт в электрических сетях для расчета тарифов по диапазонам напряжения / В. Э. Воротницкий, В. И. Эдельман, Н. А. Броерская, М. А. Калинкина // Электрические станции. – 1999. – №11. – с. 7–10.28. Воротницкий, В.Э. Расчет, нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях / В. Э. Воротницкий, М. А. Калинкина // Уч. – метод. пособ. – М.: ИПК. – 2002. – 64 с.29. Воротницкий, В.Э. Методы и средства расчета, анализа и снижения потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям / В. Э. Воротницкий // М.: ДиалогЭлектро. – 2006.30. Воротницкий, В.Э. Потери электроэнергии в электрических сетях: анализ и опыт снижения – М.: НТФ «Энергопрогресс», 2006. – 104 с.31. Макаров, Е. Ф. Резервы снижения потерь электроэнергии в распределительных сетях / Е. Ф. Макаров // Электрические станции. – 1997. – № 3.32. Сапронов, А. А. Об автоматизированной системе контроля и учета электроснабжения однофазных энергопотребителей 0,4 кВ / А. А. Сапронов, А. Ю. Никуличев, А. А. Зайцев // Энергетик. – 2003. – №10.33. Железко, Ю.С. Нормирование технологических потерь электроэнергии в сетях. Новая методология расчета / Ю. С. Железко // Новости электротехники. – 2003. – № 5 (23). – С. 23–27.34. Воротницкий, В.Э. Коммерческие потери электроэнергии в электрических сетях. Структура и мероприятия по снижению / В. Э. Воротницкий, В. Н. Апряткин // Новости Электротехники. – 2002. – № 4 (16).35. Воротницкий В. Э. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях / В. Э. Воротницкий, М. А. Калинкина, Е. В. Комкова, В. И. Пятигор // Энергосбережение. – 2005. – № 289 36. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд., перераб. и доп.–М.: Главгосэнергонадзор России, 2013. – 692 с.37. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2012.