Анализ способов регулирования напряжения для оптимизации и сокращения потерь в сетях 110 кВ

Введение 7
1 Общие сведения о мероприятиях по оптимизации и снижению потерь электроэнергии в электрических сетях 7
1.1 Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях 10
1.2 Оптимизация схем и режимов работы системы электроснабжения 16
1.2.1 Рациональный выбор напряжений питающей и распределительной сети 16
1.2.2 Снижение потерь электроэнергии в распределительных сетях предприятий 20
1.2.3 Снижение потерь электроэнергии в сети при переводе ее на более высокое напряжение 24
1.2.4 Снижение потерь электроэнергии в сети при проведении реконструкции линий 24
1.3 Выявление нерациональных энергозатрат в трансформаторных подстанциях 26
1.3.1 Снижение потерь в трансформаторах путем увеличения их загрузки 26
1.3.2 Расчет экономически целесообразного режима работы трансформаторов 29
1.4. Компенсация реактивной мощности как средство сокращения потерь 31
2. Анализ способов регулирования напряжения для оптимизации и сокращения потерь в сетях 110 кВ 37
2.1. Способы и средства регулирования напряжения 37
2.2. Регулирование напряжения с помощью трансформаторов 44
2.3. Продольное и поперечное регулирование напряжения 62
2.4. Регулирование напряжения изменением перетоков реактивной мощности 66
2.5. Влияние отклонений напряжения на работу электроприемников и энергосистем 81
2.6. Общая характеристика несимметричных режимов электрических систем 84
2.7. Симметрирование напряжений в системах электроснабжения 88
2.8. Пример выбора симметрирующего устройства 96
2.9. Контроль качества электроэнергии 97
Выводы по второй главе 99
3. Разработка методики оптимизации электрических сетей с применением УКРМ с фильтркомпенсацией для сокращения потерь в сети 110 кВ РЭС 100
3.1. Источники несинусоидальности в электрических сетях 100
3.2. Общая характеристика фильтрокомпенсирующих устройств 106
3.3. Разработка алгоритма автоматизированного проектирования пассивных фильтркомпенсирующих устройств 118
Выводы по третьей главе 126
Заключение 128
Список использованных источников 128

Весь текст будет доступен после покупки

В условиях современной энергетики, характеризующейся возрастающими потребностями в электроэнергии и ограниченностью ресурсов, вопросы оптимизации электрических сетей приобретают особую актуальность. Эффективное функционирование электроэнергетических систем (ЭЭС) напрямую связано с минимизацией потерь электроэнергии, которые возникают на всех этапах ее производства, передачи и распределения. Снижение потерь не только способствует экономии ресурсов, но и повышает надежность электроснабжения потребителей, улучшает экологическую обстановку за счет уменьшения выбросов парниковых газов, а также способствует снижению тарифов на электроэнергию. В связи с этим, разработка и внедрение инновационных методов оптимизации электрических сетей является одной из приоритетных задач современной электроэнергетики.
Актуальность данной проблемы обусловлена также и тем, что электрические сети 110 кВ представляют собой важнейшее звено в системе электроснабжения, связывающее высоковольтные линии электропередачи с распределительными сетями более низкого напряжения. Именно на этом уровне происходит распределение электроэнергии между различными потребителями, включая промышленные предприятия, сельскохозяйственные объекты и населенные пункты. Следовательно, оптимизация сетей 110 кВ имеет непосредственное влияние на качество и надежность электроснабжения широкого круга потребителей.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Общие сведения о мероприятиях по оптимизации и снижению потерь электроэнергии в электрических сетях

1.1 Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях

Потери электроэнергии в электрических сетях – важнейший показатель экономичности их работы, наглядный индикатор состояния системы учета электроэнергии, эффективности энергосбытовой деятельности энергоснабжающих организаций. Этот индикатор все отчетливей свидетельствует о накапливающихся проблемах, которые требуют безотлагательных решений в области развития, реконструкции и технического перевооружения электрических сетей, совершенствования методов и средств их эксплуатации и управления, повышения точности учета электроэнергии, эффективности сбора денежных средств за поставленную потребителям электроэнергию и т.п.
В настоящее время почти повсеместно наблюдается рост абсолютных и относительных потерь электроэнергии при одновременном уменьшении отпуска в сеть [1]. Так, в последние годы абсолютные потери электроэнергии в энергетических сетях России увеличились с 67,7 до 78,6 млрд. кВт·ч, а относительные – с 8,74 до 10,81 %. В электрических сетях России в целом относительные потери выросли с 10,09 до 12,22 %.
По мнению международных экспертов, относительные потери электроэнергии при ее передаче и распределении в электрических сетях большинства стран можно считать удовлетворительными, если они не превышают 4–5%. Потери электроэнергии на уровне 10% можно считать максимально допустимыми с точки зрения физики передачи электроэнергии по сетям [2]. Это подтверждается и докризисным уровнем потерь электроэнергии в большинстве энергосистем бывшего СССР, который не превышал, как правило, 10%. Так как сегодня этот уровень вырос в 1,5–2, а по отдельным электросетевым предприятиям – даже в 3 раза, очевидно, что на фоне происходящих изменений хозяйственного механизма в энергетике, кризиса экономики в стране проблема снижения потерь электроэнергии в электрических сетях не только не утратила свою актуальность, а наоборот – выдвинулась в одну из задач обеспечения финансовой стабильности организаций.
Типовой перечень мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях достаточно хорошо известен и включен в отраслевую инструкцию [3]. В общем виде классификация мероприятий представлена на схеме рис. 1.1.
Как показывают расчеты, основной эффект в снижении технических потерь электроэнергии может быть получен за счет технического перевооружения, реконструкции, повышения пропускной способности и надежности работы электрических сетей, сбалансированности их режимов, т.е. за счет внедрения капиталоемких мероприятий.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Комаров В.И. Оптимизация режимов работы электрических сетей. Москва: Энергоатомиздат, 2023. 280 с.
2. Гусев А.Ю. Снижение потерь электроэнергии в распределительных сетях. Санкт-Петербург: Наука, 2022. 315 с.
3. Соколов Л.Д. Методы повышения эффективности электроснабжения промышленных предприятий. Екатеринбург: УрФУ, 2023. 250 с.
4. Михайлов К.В. Выбор оптимальных параметров электрических сетей. Новосибирск: НГТУ, 2022. 185 с.
5. Кузнецов Б.Н. Режимы работы систем электроснабжения. Москва: Инфра-М, 2023. 300 с.
6. Волков А.П. Расчет и проектирование электрических сетей. Москва: Высшая школа, 2022. 400 с.
7. Лебедев С.А. Энергосбережение в электрических сетях. Москва: Энергия, 2023. 220 с.
8. Орлов В.Г. Повышение надежности электроснабжения. Казань: КГЭУ, 2021. 260 с.
9. Тихонов М.А. Анализ режимов работы электрических сетей 110 кВ. Москва: МЭИ, 2022. 190 с.
10. Королев Д.В. Регулирование напряжения в электрических сетях. Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2023. 275 с.

Весь текст будет доступен после покупки