Разработка и обоснование мероприятий по уменьшению потерь электроэнергии в электрических сетях

1.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Разработка и обоснование мероприятий по уменьшению потерь
электроэнергии в электрических сетях
Магистрант: Лантрат Юрий Васильевич
Направление подготовки: 35.04.06 Агроинженерия
Профиль (направленность): Электротехнологии и энергосбережение в АПК
Руководитель: к.т.н., профессор Расторгуев В.М.

2.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Актуальность работы:
Величина технических потерь электроэнергии и тенденции ее изменения являются
количественными показателеми технического состояния электрических сетей, а так же
уровня их эксплуатации.
Цель работы:
Разработка и обоснование мероприятий по снижению технических потерь электроэнергии в
электрических сетях и особенностей их функционирования Юго-Западного РЭС АО «ОЭК»
Объект исследования:
Электросети ЮГО-ЗАПАДНОГО РЭС АО «ОЭК»
Предметом исследования являются мероприятия по снижению технических потерь в сети
электроснабжения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Получено линейное выражение для определения потерь холостого хода силовых
трансформаторов со сроком службы более 20 лет, позволяющее существенно упростить
процесс оценки эффективности мероприятий по замене трансформаторов в условиях
низкого уровня мониторинга их состояния и характеристик.

3.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Структура потерь электроэнергии в электрических сетях

4.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ
2%
1%
10%
ВЛ 6-10кВ
Сети 0,4кВ
Тр-ры
23%
Реакторы
Изоляция
60%
Прочее
Структура технических потерь электроэнергии в Юго-Западном
РЭС АО «ОЭК»

5.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ФРАГМЕНТ ОБЪЁМА СЕТЕВОГО ХОЗЯЙСТВА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
ЮГО-ЗАПАДНОГО РЭС АО «ОЭК» ПО СОСТОЯНИЮ НА 01.01.23 Г
ЮЗРЭС АО «ОЭК»
№ п/п
Наименование
Всего
Ед.
изм
35 кВ
10 кВ
6 кВ
0,4 кВ
Всего
1
Общая протяженность ЛЭП
км
108
203,425
768,719
795,4
1875,1
1,1
Протяжённость ВЛ 6-10 кВ
км
0
127,705
690,096
0
817,8
1.1.1.
на деревянных опорах всего
км
0
0
17,96
0
17,96
1.1.1.1
на деревянных до 15 лет
км
1.1.1.2
на деревянных старше 15 лет
км
17,04
17,04
0
0,92
0,92
1.1.2.
на деревянных с приставкой
км
1,42
376,16
377,58
1.1.3.
на железобетонных опорах
км
125,885
294,876
420,76
1.1.4.
на металлических опорах
км
0,4
1,1
1,5
1.1.5.
ВЛ 6-10 кВ, выполненных СИП-3
км
50,564
258,649
309,21
1,2
Протяжённость ВЛ 0,4 кВ
км
0
0
1.2.1.
на деревянных с приставкой
1.2.2.
0
756,6
756,62
км
14,86
14,858
на железобетонных опорах
км
741,8
741,77
1.2.5.
ВЛ 0,4 кВ, выполненных СИП-2
км
582,7
582,72
1.2.6.
Замена вводов в здания, выполненных неизолированным
проводом, на СИП
шт.
503
503,00
1,3
Протяжённость КЛ 35 кВ
км
108
107,55
1.3.1.
в том числе старше 15 лет
км
107
106,81
1,4
Протяжённость КЛ 6-10 кВ
км
75,72
78,623
154,34
1.4.1.
в том числе старше 15 лет
км
42,523
39,376
81,899
1.4.2.
выполненные сшитым полиэтиленом
км
0

6.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
СВЕДЕНИЯ О ТЕХНИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ ОБОРУДОВАНИЯ
СЕТЕЙ 0,4-20 КВ ЮГО-ЗАПАДНОГО РЭС АО «ОЭК»
1.
№
п/п
Физический износ (по данным бухгалтерского учета), %
Тип оборудования
Юго-Западный РЭС
1
Трансформаторное оборудование
17
2
Коммутационные аппараты
26
Тип линии
3
ВЛ 0,4-20 кВ
19
4
КЛ 0,4-20 кВ
32
2.
№
п/п
Сведения по оборудованию, отработавшему один нормативный срок и более, (%).
Оборудование
Юго-Западный РЭС
1 ТП (КТП, ЗТП, РП, БКТП) 6-20 кВ
37
2 ВЛ 0,4-20 кВ
45
3 КЛ 0,4-20 кВ
77

7.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ПО СРОКАМ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Распределение оборудования ТП (КТП, ЗТП, РП, БКТП) 6-20 кВ по срокам эксплуатации по состоянию на 01.01.2023
Срок эксплуатации оборудования
Наименование
филиала
Юго-Западный
РЭС АО «ОЭК»
Общее количество ТП
6-20 кВ, шт.
498
от 0 до 25 лет
25-37,5 лет
37,5-50 лет
более 50 лет
шт.
%
шт.
%
шт.
%
шт.
%
378
75,90%
78
15,66%
35
7,03%
7
1,41%
Распределение КЛ 0,4-20 кВ по срокам эксплуатации по состоянию на 01.01.2023
Срок эксплуатации КЛ
Наименование
филиала
Юго-Западный
РЭС АО «ОЭК»
Общая протяженность
КЛ 0,4-20 кВ, км
300,16
от 0 до 35 лет
35-53 лет
53-70 лет
более 70 лет
км
%
км
%
км
%
км
%
207,10
69,00%
71,04
23,67%
15,82
5,27%
6,20
2,07%
Распределение ВЛ 0,4-20 кВ по срокам эксплуатации по состоянию на 01.01.2023
Срок эксплуатации ВЛ
Наименование
филиала
Юго-Западный
РЭС АО «ОЭК»
Общая протяженность
ВЛ 0,4-20 кВ, км
1574,42
от 0 до 35 лет
35-53 лет
53-70 лет
более 70 лет
км
%
км
%
км
%
км
%
1355,10
86,07%
188,12
11,95%
31,20
1,98%
0,00
0,00%

8.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

9.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Детальная структура отчетных потерь электроэнергии

10.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Потери холостого хода трансформаторов распределительных сетей по
результатам измерений от срока службы

11.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Графический метод определения активной мощности
потерь холостого хода (МПХХ) силовых трансформаторов и его
сравнение с разработанной математической моделью

12.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
0,1
ТМ-250
0,09
ТМ-400
0,08
0,07
ТМ-63
ТМ-100
ТМ-160
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Графики зависимости удельных активных потерь мощности
трансформаторов ТМ-63/10, ТМ-100/10 ТМ-160/10, ТМГ-250/10, ТМ-400/10
кВА от коэффициентов нагрузок трансформаторов

13.

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
0,7
0,6
0,5
0,4
ТМ-250
ТМ-400
0,3
ТМ-63
ТМ-100
ТМ-160
0,2
0,1
0
Графики зависимости удельных реактивных потерь мощности трансформаторов
ТМ-63/10, ТМ-100/10 ТМ-160/10, ТМГ-250/10, ТМ-400/10 кВА от коэффициентов
нагрузок трансформаторов

Разработка и обоснование мероприятий по уменьшению потерь электроэнергии в электрических сетях

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.