Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающих организаций

Введение…………………………………………………………………………….. 9
1. Причины возникновения потерь электроэнергии. Обзор основных видов потерь электроэнергии на ЛЭП……………………………………………………
11
1.1 Структура и виды потерь……………………………………………………… 11
1.2. Виды потерь на ЛЭП………………………………………………………….. 12
1.3 Нагрузочные потери электроэнергии………………………………………… 13
1.4 Климатические потери электроэнергии………………………………………. 18
1.4.1 Потери на корону в ЛЭП……………………………………………………. 19
1.4.2 Потери от токов утечки по изоляторам воздушной ЛЭП………………… 29
1.4.3 Потери на плавку гололеда……………………………………………......... 31
1.5 Технические потери энергии от индукционного нагрева несущих конструкций…………………………………………………………………………
33
1.6 Нормативы потерь электрической энергии………………………………..... 36
2. Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающих организаций………………………………………………….
40
2.1. Технические и организационные мероприятия по снижению потерь в ЛЭП…………………………………………………………………………………..
45
2.1.1 Повышение напряжения воздушной линии………………………………... 47
2.1.2 Строительство новых ЛЭП………………………………………………….. 47
2.1.3 Расщепление фазы, увеличение количества проводов в фазе…………….. 49
2.1.4 Замена проводов на большие сечения……………………………………... 50
2.1.5 Установка статического тиристорного компенсатора реактивной мощности……………………………………………………………………………
53
2.1.6 Установка устройств продольной компенсации…………………………... 56
2.1.7 Замена сталеалюминевых проводов на провода нового поколения……… 60
3. Снижение потерь на плавку гололеда с использованием современных технологий………………………………………………………………………….
67
3.1 Обзор существующих способов, устройств и систем для борьбы с гололедом на проводах линий электропередач…………………………………..
70
3.1.1 Применение композитных проводов повышенной прочности…………… 74
3.1.2 Механические системы для борьбы со льдом…………………………….. 76
3.1.3 Автоматизация процесса удаления намершего льда c проводов ЛЭП…… 82
4. Применение системы DiLin для снижения потерь в ЛЭП…………………… 89
4.1 Описание элементов системы DiLin…………………………………………. 90
4.2 Диагностические алгоритмы системы DiLin………………………………… 91
4.3 Контроль наличия гололеда на проводах линии с помощью системы DiLin 94
4.4 Расчет экономического эффекта от применения системы DiLin на ЛЭП….. 99
Заключение………………………………………………………………………… 101
Список использованных источников ……………………………………………. 102

Весь текст будет доступен после покупки

Одним из основных элементов электроэнергетических систем и систем
электроснабжения народно-хозяйственных объектов являются воздушные и кабельные линии электропередачи (ЛЭП), обеспечивающие транспорт электроэнергии от источников мощности до потребителей. Наибольший удельный вес в структуре электрических сетей имеют сети напряжением 110 кВ и ниже. Однако все чаще функции распределительных сетей выполняют линии 220 и даже 330 кВ, что связано с ростом электрических нагрузок и межсистемных перетоков мощности [1].
Потери электроэнергии в сетях – один из важнейших показателей работы электросетевого предприятия. При передаче электроэнергии через воздушные электросети они довольно высоки. Мощность теряется как на оборудовании, обеспечивающем преобразование энергии, так и на протяженных проводных линиях.
Потери электроэнергии отражают техническое состояние и качество эксплуатации электрических сетей, уровень морального и технического старения, совершенство систем сбора и учета информации, другими словами – эффективность всей деятельности предприятия, а также прямо влияют на его экономику. Уменьшение потерь электроэнергии в сетях различного назначения является одним из основных направлений реализации энергосберегающей политики в стране и в мире [2, 3, 4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Причины возникновения потерь электроэнергии. Обзор основных видов потерь электроэнергии на ЛЭП
1.1 Структура и виды потерь
Как уже говорилось выше, потери электроэнергии в электрических сетях прямо пропорциональны устанавливаемым нормативам и тарифам на электроэнергию, поэтому мероприятия по их снижению всегда являются актуальной задачей.
В данной главе магистерской диссертации будут рассмотрены основные причины возникновения потерь электроэнергии, их структура и основные виды.
Фактические или отчетные потери электроэнергии – разница между отпущенной потребителям электроэнергией и фактически поступившей к ним.
Их укрупнённая структура состоит из четырёх основных частей:
1) технические потери энергии, обусловленные происходящими в электрооборудовании физическими процессами, получаемые расчётным путём;
2) расход электроэнергии на собственные нужды подстанций, требующийся для работы технологического оборудования в электрической сети и жизнеобеспечения обслуживающего персонала, регистрируемый приборами учёта;
3) потери электроэнергии, возникающие при её измерении от инструментальных погрешностей, получаемые расчётным путем на основе данных о метрологических характеристиках;
4) коммерческие потери, причиняемые хищениями электроэнергии и несвоевременностью её оплаты.
Суммой первых трёх составляющих из укрупнённой структуры отчётных потерь является технологический расход электроэнергии при её передаче, который в соответствии с [5], состоит из потерь, не зависящих от величины передаваемой мощности (нагрузки) – условно-постоянных потерь, и потерь, объем которых зависит от величины передаваемой мощности (нагрузки) – нагрузочных (переменных) потерь.
Ниже представлен среднестатистический график потерь типовой электрической компании (рис. 1).

Рисунок 1 –Структура потерь электроэнергии
Как видно из графика, наибольшие потери электроэнергии связаны с передачей по ЛЭП – 64% от общего числа потерь. На втором месте эффект коронирования (ионизация воздуха рядом с проводами и, как следствие, возникновение разрядных токов между ними) – 17%.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
2. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. – М.: Изд-во НЦ «ЭНАС», 2005.
3. Федотов А.И., Геркусов А.А. Проблема энергосбережения при выборе сечений проводов воздушных линий 110–500 кВ // Известия вузов. Проблемы энергетики. – 2000. – № 11–12. – С. 54–61.
4. Геркусов А.А. Оптимизация потерь электроэнергии, передаваемой по воздушным линиям 110 кВ и выше // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2015. – № 1(214). – С. 89–96.
5. Приказ Минэнерго России от 30 декабря 2008 года № 326: ( об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям) : офиц. текст : по состоянию на 12 февр. 2009 г. / Министерство юстиции Российской Федерации. – М. : [б. и.], 2008. – 85.
6. Кудрин, Б.И. Электроснабжение. Учебник. - М.: Academia, 2015. - 352 с.
7. Арбузов, Р.С. Нормы тепловизионного контроля электрооборудования. Предложения по корректировке / Р.С. Арбузов, А.Г. Овсянников // Новости электротехники. – 2008. – №6. – С. 60–62, Объем и нормы испытаний электрооборудования : СТО 34.01-23.1-001-2017 /ПАО «Россети». – Введ. 29.05.2017. – Москва : ПАО «Россети», 2017.

Весь текст будет доступен после покупки