Перова М.Б. Качество сельского электроснабжения: комплексный подход - файл n1.doc

Перова М.Б. Качество сельского электроснабжения: комплексный подход
скачать (1520.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1521kb.19.11.2012 12:48скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9

3.3 Повышение экономичности передачи электроэнергии в сельских распределительных сетях



Себестоимость передачи и распределения электроэнергии включает стоимость эксплуатационного и ремонтного обслуживания сетей (заработная плата и материальные расходы), амортизационные отчисления и стоимость технологического расхода электроэнергии при передаче и распределении ее в сетях.

Стоимость эксплуатационного и ремонтного обслуживания, а также амортизационные отчисления определяются стоимостью схемы электроснабжения. Удорожение схемы электроснабжения приводит к увеличению затрат на амортизацию, обслуживание и ремонт сетей. К необоснованному увеличению стоимости схемы электроснабжения приводит завышение мощностей трансформаторов и строительной части линий электропередач. Замена трансформаторов, где это экономически целесообразно, может дать значительный эффект. Однако при затратном формировании тарифной ставки практически отсутствует стимулирующий фактор для проведения этих мероприятий.

Снизить амортизационные отчисления позволяет повторное использование оборудования и арматуры, высвободившихся в результате реконструкции, и увеличение их сроков службы; бережное и экономное использование опор, арматуры и прочих материальных ресурсов. Зачастую бывшие в употреблении, но вполне годные линейная арматура, провода и демонтированные стойки валяются, засоряя поля. Материальное стимулирование возврата списываемых материалов может дать значительный экономический эффект, снизить затраты на капитальное строительство и, тем самым, повысить экономичность передачи электроэнергии.

Как уже говорилось, технологический расход электроэнергии включает необходимый расход и собственно потери электроэнергии. Снижения потерь электроэнергии можно добиться поддержанием мощностей электрооборудования на уровне оптимальных, снижением перетоков реактивной мощности, выравниванием графиков нагрузки, проведением организационных и других мероприятий.

Для снижения потерь энергии и мощности в распределительных сетях и повышения надежности электроснабжения целесообразно сокращение радиуса сетей 10 кВ и разукрупнение подстанций напряжением 35 и 110 кВ. Сокращение протяженности линий осуществляют при реконструкции существующих сетей путем сооружения новых трансформаторных подстанций напряжением 10/0,4 и 35/10 кВ.

На вновь строящихся крупных объектах (птицефабриках, животноводческих комплексах) практикуются подстанции глубокого ввода высокого напряжения, которые значительно уменьшают протяженность распределительных сетей и потери электроэнергии. Находит применение двухступенчатая система распределения электроэнергии (110/35/0,38; 110/20/0,38; 110/10/0,38 кВ), при которой снижается потребность в трансформаторной мощности и уменьшается технологический расход энергии.

Приближение подстанции более высокого напряжения к потребителю снижает технологический расход электроэнергии на величину, равную квадрату отношения уровней напряжения, т.е. при передаче мощности к подстанции потребителя по линии на напряжении 35 кВ вместо 10 кВ снижает потери в ней в (35/10)2 раз.

Систематический расчет потокораспределения и определение точек токораздела являются основанием для проведения оптимальных размыканий в замкнутых сетях, и тем самым, для снижения расхода энергии при ее распределении между трансформаторными подстанциями.

Заметное снижение расхода энергии дает замена проводов на участках, где нагрузка превышает экономически допустимые уровни, что также целесообразно с точки зрения механической прочности. Ввиду уменьшения активного сопротивления при увеличении сечения провода, при той же передаваемой мощности расход энергии снижается, например, замена провода АС-35 на АС-70 дает снижение потерь активной мощности на 84%.

Как видно из полученных статистических данных, в сельских распределительных сетях имеется значительный резерв снижения потерь электроэнергии за счет повышения коэффициентов загрузки силовых трансформаторов. В каждом конкретном случае можно выявить возможности увеличения загрузки трансформатора. В действующих сетях увеличить загрузку одного из трансформаторов двухтрансформаторной подстанции можно, выведя в холодный резерв один из двух малозагруженных трансформаторов или заменив незагруженные трансформаторы трансформаторами меньшей мощности. Замена целесообразна при загрузке трансформаторов менее, чем установлены нормативными материалами Сельэнергопроекта наименьшие коэффициенты загрузки трансформаторов для различных типов потребителей, которые определены из условия минимума приведенных затрат на покрытие постоянных и переменных потерь мощности в трансформаторах. Систематический контроль загруженности трансформаторов потребительских подстанций и своевременная замена недогруженных или перегруженных трансформаторов позволят получить значительный экономический эффект.

Уменьшение перетоков реактивной мощности также снижает потери мощности в сети. В промышленных сетях компенсация реактивной мощности производится в обязательном порядке. В сельских сетях стоит задача повышения коэффициента мощности с доведением его до 0,95. Компенсация реактивной мощности у сельскохозяйственных потребителей достигается установкой конденсаторных батарей, главным образом на низкой стороне трансформаторов 10/0,4 кВ.

Снижению перетоков реактивной мощности способствует замена малозагруженных асинхронных двигателей на двигатели меньшей мощности, так как коэффициент реактивной мощности увеличивается при уменьшении его загрузки, например, если при 100%-й загрузке он равен 0,75, то при 50%-й загрузке - 1,17; а при 30% - 1,69 [22].

На крупных животноводческих комплексах и других сельскохозяйственных предприятиях со значительной реактивной нагрузкой необходима компенсация реактивной мощности, в первую очередь реактивной мощности трансформаторов. Для предприятий, потребляющих более 30 тыс. кВтч электроэнергии в месяц, предусматривается стимулирование в виде скидок (надбавок) к тарифу за компенсацию реактивной мощности. При установке средств компенсации реактивной мощности потребитель имеет экономический эффект как за счет экономии электроэнергии, так и от снижения тарифной ставки при оплате за электроэнергию.

Уменьшить технологический расход энергии можно внедрением в сети технологически принципиально нового электрооборудования. Переход от воздушных линий к воздушно-кабельным дает снижение инвестиций и технологического расхода электроэнергии в сетях напряжением 0,38-10 кВ. Упрощение конструкций опор; увеличение длины пролетов; исключение металлоконструкций, контуров заземления; возможность монтажа воздушных кабелей по стенам промышленных и жилых зданий; ускорение монтажных работ при строительстве способствуют удешевлению воздушно-кабельных линий и делают их конкурентоспособными. Уменьшение полосы отчуждения, экологическая совместимость линий при прохождении трасс по лесным и сельскохозяйственным угодьям дают дополнительный экономический эффект.

Снижение реактивного сопротивления воздушного кабеля в пять раз по сравнению с проводами воздушной линии приводит к уменьшению перетоков реактивной мощности по участкам сети, к улучшению режима напряжения в такой сети и увеличению ее пропускной способности, уменьшается расход активной мощности на передачу и распределение энергии и затраты на средства компенсации реактивной мощности.

Проектирование и строительство электропередач пульсирующего тока, которые представляют собой устройства для одновременной передачи по линии постоянного и переменного токов, позволит существенно снизить технологический расход электроэнергии в сетях вследствие снижения емкостных токов и ослабления влияния поверхностного эффекта. Можно использовать существующие электрические сети для передачи энергии постоянным током, что повышает экономичность и пропускную способность действующих сетей.

Значительного эффекта можно добиться использованием в действующих энергосистемах нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. К возобновляемым источникам энергии в нашем регионе относится энергия солнечного излучения, ветра, воды, биомассы растительного и животного мира и пр. Выработка электроэнергии в непосредственной близости от потребителя на основе возобновляемых источников энергии обусловит снижение перетоков энергии и, тем самым, уменьшение технологического расхода энергии и мощности в сетях.

В настоящее время разработаны и внедряются унифицированные проекты малых и микро-ГЭС, а также ветроэлектростанции, которые становятся серьезной альтернативой крупным электростанциям. Главным их достоинством является быстрое сооружение на небольших речках и ручьях, на перепадах каналов, существующих водохранилищах при значительно меньшем экологическом воздействии на окружающую среду. Рост цен на органическое топливо и электроэнергию, значительная удаленность сельскохозяйственных потребителей от центра питания и рост их энерговооруженности способствуют развитию малой энергетики на селе.

Наличие крупных ресурсов торфа, отходы сельскохозяйственного производства и лесного хозяйства создают потенциал для использования биоотходов в целях получения энергии. Существующие технологии получения газа и моторного топлива из биомассы экономически приемлемы.

На крупных животноводческих комплексах и птицефабриках существует большая проблема по обеззараживанию и утилизации навоза и жидкой фракции, особенно при гидросмыве. Несколько упростить эту задачу позволяет использование электрофлотокоагуляционной обработки жидкой фракции. Сооружение биогазовых энергетических установок помимо решения экологической проблемы позволяет производить биотопливо и получать электроэнергию для собственных нужд.

В энергодефицитных районах экономически целесообразно использовать ветроэнергетические установки при параллельной работе на сеть или для создания автономных источников электроэнергии на удаленных объектах, например, для питания погружного насоса при подаче воды в накопительный резервуар. Преимуществами ветроэнергетических установок являются сравнительно небольшие затраты на капитальное строительство и быстрая окупаемость при имеющейся тенденции роста тарифов на электроэнергию, экологическая безопасность, быстрый монтаж и пусконаладка, незначительный объем профилактического обслуживания, возможность расположения вблизи удаленного потребителя. В ближайшее время наиболее перспективны ветроустановки мощностью до 15 кВт.

Все более широкое распространение получают солнечные энергоустановки. В сельском хозяйстве используются низкотемпературные установки по преобразованию солнечной энергии в тепло. Эффективен солнечный обогрев теплиц, основанный на парниковом эффекте, работают солнечные водонагреватели, водоподъемники, сушилки.

Во многих случаях возможно добиться снижения технологического расхода энергии без дополнительных капитальных вложений организационными мероприятиями как со стороны энергоснабжающей организации, так и со стороны потребителя.

Режимы работы сельских электрических сетей в большинстве случаев определяются режимами работы потребителей. Как показал анализ, далеко не полностью используется пропускная способность линий электропередач и трансформаторов, сети загружены недостаточно и неравномерно. Проблема заключается не только в проектных просчетах и деятельности энергоснабжающей организации. Потребитель, упорядочивая работу технологических установок, может способствовать уплотнению и выравниванию графиков нагрузки и повышению загрузки силовых трансформаторов.

Главными причинами повышения коммерческой составляющей технологического расхода энергии в электрических сетях являются неравномерная оплата потребленной электроэнергии, хищение ее бытовыми потребителями. С целью усиления борьбы с этими явлениями целесообразно создание абонентских бригад Энергонадзора. За бригадой закрепляют определенный район сельской местности и ежемесячно планируют два показателя: процент оплаты по закрепленному району и среднюю сумму оплаты на одного бытового абонента.

Процент оплаты определяется как отношение оплаченной электроэнергии к величине ее поступления в данный район электрической сети, выраженное в процентах. Он должен приближаться к 100%, снижение указывает на появление неплательщиков, задерживающих оплату. Средняя сумма оплаты - это отношение суммарной стоимости оплаченной энергии к количеству абонентов. Средняя сумма оплаты при стабильной экономической ситуации должна оставаться неизменной или постепенно возрастать, поэтому при ее понижении следует рассмотреть возможность безучетного пользования (хищений) электроэнергии.

При работе с производственными сельскохозяйственными потребителями основными задачами бригады являются выявление неучтенной электрической мощности производственных установок, проверка состояния расчетных приборов учета электроэнергии, соответствия номинальной мощности трансформаторов тока подключенной к ним нагрузке, контроль сроков поверки приборов, наличия пломб на счетчиках и других приборах и устройствах, где это необходимо.

Работа с коммунально-бытовыми потребителями предполагает проведение рейдов для выявления безучетного электропотребления, сравнения оплаты абонента с установленной мощностью его электроприемников, выявления и разъяснительной работы с неплательщиками и подготовки заявок диспетчерским службам районных электрических сетей на отключение злостных неплательщиков.

Организационные трудности при внедрении мероприятий по снижению технологического расхода энергии создает тот факт, что эффект должен распределяться между энергоснабжающей организацией и потребителем, так как часть оборудования сельских электрических сетей находится на балансе энергоснабжающих организаций, а часть - на балансе потребителей. Тем не менее, необходима постоянная работа по планированию перспективных мероприятий развития и реконструкции основной сети, направленных на снижение технологического расхода энергии.

Литература





1.

Агроклиматические ресурсы Вологодской области.- Л.: Гидрометеоиздат,1972.- 186 с.


2.

Боков Г.С. Методические особенности нормирования расхода электроэнергии в теплицах// Основные вопросы энергетики в защищенном грунте.- М.: ВИЭСХ, 1982.- 80 с.


3.

Брилевский М.Ю. и др. Экономия топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве.- Мн.: Ураджай, 1982.- 120 с.


4.

Игнайкин А.И., Короленок В.К., Перова М.Б. К вопросу повышения качества электроснабжения агропромышленных потребителей//Известия вузов «Энергетика».- 1992, №1, с.28-32.


5.

Игнайкин А.И., Перова М.Б. Изменение потерь мощности в понижающих трансформаторах при переключении регулировочных отпаек.- Вологда, 1986.-12 с.- рукопись представлена Волог. политехн. ин-том. Деп. в Информэнерго 16 янв. 1987, №2237-эн.


6.

Исследование качества напряжения и электрических нагрузок на трансформаторах животноводческих комплексов: Отчет/ ВАСХНИЛ.- ЦНИИПТИМЭЖ, руков. темы М.Г.Кривошей - №76077774; инв. №В800988.08 янв.1980.- Запорожье, 1979.- 61 с.


7.

Карпов Ф.Ф., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий.- М.: Энергия, 1970.-224 с.


8.

Компенсация реактивной мощности сельских потребителей Кировской области: Отчет о НИР/ Кировский политехнический ин-т: Руководитель Г.А.Андреев.- №ГР76066760; ИНВ№Б812076.- Киров, 1979.- 173 с.


9.

Косоухов Ф.Д. Потери мощности и напряжения в сельских сетях 0,38 кВ при несимметричной нагрузке//Техника в сельском хозяйстве, 1988, №3, с.5-8.


10.

Красников В.И. Аварийные режимы сельских электрических сетей напряжением 0,38 кВ// В сб.: Повышение качества электрификации сельскохозяйственного производства и его электроснабжения. - Труды МИИСП, М., 1981, с.63-65.


11

Кузнецов В.Г., Николаенко В.Г. Оценка экономического ущерба от несимметрии и несинусоидальности напряженийв промышленных системах электроснабжения// Техническая электродинамика, 1980, №1, с.33-37.


12.

Левин М.С. и др. Качество электроэнергии в сетях сельских районов/ Под ред. акад. ВАСХНИЛ И.А.Будзко.- М.: Энергия, 1975.- 224 с.


13.

Методические указания по контролю и анализу качества электроэнергии в электрических сетях общего назначения// Инструктивные материалы Главгосэнергонадзора.- 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат,1983, с.182-236.


14.

Низамутдинов Р.Г. Эффективность электрификации сельского хозяйства и пути ее повышения: Автореферат дисс...канд. экон. наук: 08.00.05.- Казань, 1975.- 25 с.


15.

Поярков К.М. Регулирование напряжения в электрических сетях сельских районов.- М., Л.: Энергия, 1965.- 255 с.


16.

Предварительный анализ и оценка влияния качества напряжения, разработка регулятора напряжения: Отчет о НИР/ Вологодский политехнич. ин-т: Руководитель А.А.Янковский .-№ГР0287001.160; ИНВ№01.85.0018277.- Вологда, 1986.- 74 с.


17.

Прусс В.Л., Тисленко В.В. Повышение надежности сельских электрических сетей. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр.отд-ние.- 208 с.


18.

Рекомендации по организации учета и анализа отключений в воздушных электрических сетях напряжением 0,38-20 кВ.- М.: ОРГРЭС, 1994.- 20с.


19.

Управление энергосистемами и связь: Обзор докл. Междунар. Конф.по большим электр. Системам (СИГРЭ-84)/ Под общ. ред. Ю.Н.Руденко.- М.: Энергоатомиздат,1986.- 180 с.


20.

Черепанов В.В., Колодкин М.С. Исследование качества напряжения в электрических сетях сельскохозяйственных объектов Советского района Кировской области//Надежность и оптимизация систем электроснабжения промышленных предприятий.- Чебоксары, 1982, с.62-66.


21.

Шидловский А.К., Новский В.А., Каплычный Н.Н. Стабилизация параметров электрической энергии в распределительных сетях.- Киев: Наук.думка,1989.-312 с.


22.

Экономическая эффективность электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства/ Буга.В.К., Тарасевич В.В. и др..-Мн.: Ураджай, 1983.- 127 с.


ОГЛАВЛЕНИЕ


Предисловие 4

1. ОСОБЕННОСТИ И ДИНАМИКА СЕЛЬСКОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 5

1.1 Система электроснабжения как инфраструктурное подразделение сельскохозяйственного производства 5

1.2 Динамика сельского электропотребления 8

2.КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 18

2.1 Требования к качеству электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 18

2.2 Анализ надежности электроснабжения потребителей 27

2.3 Анализ качества электроэнергии 34

2.4 Анализ экономичности передачи электроэнергии 41

3.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ 51

3.1 Обеспечение надежного электроснабжения потребителей 51

3.2 Улучшение качества электроэнергии на селе 56

3.3 Повышение экономичности передачи электроэнергии в сельских распределительных сетях 62

Литература 69


Научное издание


Маргарита Борисовна Перова


КАЧЕСТВО СЕЛЬСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ:

комплексный подход

Техническое редактирование - Перерукова Л.А.


Подписано к печати ................... Формат 60х84/16

Усл. печ. л. 4,0 Заказ №..........Тираж 200 экз.

Отпечатано в ООО «ИПЦ «Легия»,

160035 г.Вологда, ул. Козленская, д.43а.

1Индекс корреляции R=0,933 показывает, что теоретическая кривая достаточно точно описывает эмпирический массив


2 * Измерения проводились при непосредственном участии к.т.н. Игнайкина А.И.


1   2   3   4   5   6   7   8   9


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации