Современные способы повышения надежности электроснабжения

ВВЕДЕНИЕ 5
1. ПОСРЕДСТВОМ МОНИТОРИНГА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И КАЧЕСТВА ПОСТАВЛЯЕМОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 9
1.1. Основные показатели эффективности систем электроснабжения потребителей и их мониторинг 9
1.2 ВИДЫ И ОСНОВНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 11
1.3. Категории надежности электроснабжения: требования электроприемников потребителей к источникам энергоснабжения 15
1.4. Пути повышения надежности электроснабжения. 19
2. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ МОНИТОРИНГА ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВВОДАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 24
2.1 Анализ параметров, характеризующих качество электроэнергии, поставляемой потребителям 24
2.2 Разработка новых способов мониторинга качества электроэнергии, поставляемой потребителям и корректировки стоимости электроэнергии в зависимости от её качества 32
2.3. Анализ параметров, характеризующих надежность электроснабжения потребителей 38
2.4 Разработка новых способов мониторинга отключений на вводах потребителей 43
2.5 Совместное использование способов мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей, структура системы мониторинга 50
2.6 Разработка технико-экономического способа стимулирования энергоснабжающих организаций и потребителей и методики расчёта издержек, которые понесёт энергоснабжающая компания или потребитель вследствие необходимости выплаты компенсации за нарушение надёжности электроснабжения и за искажение качества электроэнергии 54
3. ОБОСНОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВВОДАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ИХ РАБОТЫ 65
3.1 Определение основных статистических данных электрической сети 0,38 кВ 65
3.2 Анализ существующих алгоритмов мониторинга качества поставляемой электроэнергии и надежности электроснабжения 71
3.3 Разработка алгоритмов работы устройства контроля количества и продолжительности отключений и отклонения напряжения 74
3.4 Разработка алгоритмов работы системы мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей 80
4. РЕАЛИЗАЦИЯ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ МОНИТОРИНГА ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВВОДАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 87
4.1 Формирование технических требований к системе мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей 87
4.2 Обоснование каналов связи между компонентами системы мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей 89
4.3. Разработка экспериментального образца устройства контроля количества и продолжительности отключений и отклонения напряжений 95
4.4 Разработка физической модели электрической сети 0,38 кВ, содержащей средства мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей 99
13. Изменять конфигурацию имитированной линии электропередачи 0,38 кВ путем изменения длины, сечения и марки провода в блоке имитации ЛЭП.Выводы по главе 104
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВВОДАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 106
5.1. Капитальные вложения в систему мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей 106
5.2. Планирование комплекса работ по разработке темы и оценка трудоемкости 108
5.3. Расчет затрат на разработку проекта 113
5.4. Расчет эксплуатационных затрат 116
3.5. Расчет показателя экономического эффекта 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
Список использованной литература 123
ПРИЛОЖЕНИЕ А. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПОСРЕДСТВОМ МОНИТОРИНГА ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВВОДАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 138
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. СУЩЕСТВУЮЩИЕ АЛГОРИТМЫ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ПОСТАВЛЯЕМОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 146
ПРИЛОЖЕНИЕ В. АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ 150
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. СИГНАЛЫ, ПОСТУПАЮЩИЕ ОТ УККПОИОН. ПРИЧИНЫ И ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ, УСТАНАВЛИВАЕМЫЕ СМНИК 154
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. АЛГОРИТМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ОТКЛЮЧЕНИЙ И ОТКЛОНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВВОДАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 161
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. ТЕХНОЛОГИИ ПО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 165
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКТУЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА УККПОИОН. 168

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы. Обеспечение надёжного электроснабжения потребителей при условии поставки им качественной электрической энергии является необходимым условием эффективного развития всего сельского хозяйства. Одним из основных показателей надёжности электроснабжения является время перерывов в подаче электроэнергии. При этом в среднем перерывы в сетях достигают порядка 100 часов в год. В свою очередь, по литературным источникам ущерб от нарушения электроснабжения ферм КРС может достигать 680 руб/кВтч, механизированных птицеферм и инкубаторов - 590 руб/кВт^ч, теплиц и парников - 360 руб/кВт•ч. Важным показателем качества электроэнергии (ПКЭ) является медленное изменение напряжения, а фактически отклонение напряжения от нормированного значения. Отсутствие систем мониторинга, позволяющих осуществлять контроль фактических значений количества и продолжительности отключений питания потребителей, уровня отклонения напряжения на вводах потребителей не позволяет своевременно реагировать на отказы в электрических сетях и на ухудшение качества поставляемой сельским потребителям электроэнергии. Всё это приводит, в случае производственных сельскохозяйственных потребителей, к недовыпуску и снижению качества продукции, а в случае с коммунально-бытовыми потребителями - к снижению комфортности проживания в местности, что, в комплексе с другими причинами, приводит к оттоку населения из села. Мониторинг отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей является инструментом, позволяющим не только сократить время перерывов в электроснабжении и своевременно регулировать качество поставляемой электрической энергии, исследовать режимы работы сети, но и служит необходимой частью для построения интеллектуальных распределительных сетей, способных значительно снизить затраты на функционирование электрических сетей. Поэтому разработка технических средств мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей является актуальной задачей для повышения эффективности систем электроснабжения потребителей.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ПОСРЕДСТВОМ МОНИТОРИНГА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И КАЧЕСТВА ПОСТАВЛЯЕМОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1.1. Основные показатели эффективности систем электроснабжения потребителей и их мониторинг
Надежность – понятие старое, но область знаний новая. На протяжении веков вещи и люди назывались надежными, если они соответствовали некоторым ожиданиям, и ненадежными в противном случае.
В производственных системах, в том числе электроэнергетике, необходимо иметь численные меры надежности. Под надежностью понимают вероятность того, что устройство или система будут в полном объеме выполнять свои функции в течение заданного промежутка времени или при заданных условиях работы. Надежность определяется через математическое понятие вероятности.
Истоки создания современной теории надежности относятся во времени к середине XX века. Первые исследования по надежности в электроэнергетике были посвящены расчетам требуемой резервной мощности генераторов электрических станций. Затем начались исследования надежности систем передачи и распределения электроэнергии, включая надежность электрических сетей и надежность потребителей электрической энергии.
Электрическое оборудование промышленных предприятий в процессе эксплуатации оказывается под воздействием разнообразных факторов: повышенной влажности, агрессивных сред, пыли, неблагоприятных атмосферных явлений, а также механических и электрических нагрузок. При этом изменяются основные свойства материалов электроустановок, что приводит к возникновению коротких замыканий, вызывающих отключение электроустановок или электрических сетей, т.е. к перерывам в подаче электрической энергии. электрооборудование электроснабжение надежность
Перерывы электроснабжения приводят к простою производства, снижению объема выпуска продукции, увеличению затрат из-за порчи основного технологического оборудования и т. п. Следует учитывать, что существуют технологические процессы, не допускающие даже кратковременного перерыва электроснабжения.
К ним относятся некоторые производства нефтеперерабатывающей, химической и других отраслей промышленности, крупные вычислительные центры и т.д. В связи с этим возникает необходимость в определении способности систем электроснабжения обеспечить бесперебойность подачи электроэнергии при определенных затратах на строительство и эксплуатацию (ремонт и обслуживание). Эти затраты могут быть сопоставлены с материальным убытком, вызываемым перерывами в подаче электроэнергии.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Федеральный Закон от 26.03.03 №35-ФЗ «Об электроэнергетике» // Российская газета. - 2003. - Федеральный выпуск №3174 (апрель).
2. Постановление Правительства РФ от 04.05.2012 N 442 (ред. от 02.03.2019) "О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии" (вместе с "Основными положениями функционирования розничных рынков электрической энергии", "Правилами полного и (или) частичного ограничения режима потребления электрической энергии") (с изм. и доп., вступ. в силу с 19.03.2019).
3. Постановление Правительства СССР от 30.07.88 N 929 "Об упорядочении системы экономических (имущественных) санкций, применяемых к предприятиям, объединениям и организациям"
4. Приказ Минэнерго СССР от 06.12.81 N 310 "Об утверждении правил пользования электрической и тепловой энергией"
5. ГОСТ 14254-96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) / Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС) // Москва: Стандартинформ, 2008.
6. ГОСТ 32144- 2013 Электрическая энергия. Совместимость
технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения / Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС) // Москва: Стандартинформ, 2014 - 20 с.
7. Правила по метрологии ПР 50.2.011-94 «Порядок ведения Государственного реестра средств измерений» от 8 февраля 1994 г // ФГУП ВНИИМС.
8. Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ - 6 и ПУЭ - 7.- Новосибирск: Сиб.унив. изд-во. - 2008. - 853 с.
9. Агаларов А.М., Дудин В.Е., Зуль Н.М., Левин М.С., Эбин Л.Е. Ущерб в сельском хозяйстве от перерывов в электроснабжении // Надежность электроснабжения. - М.: Энергия, 1967

Весь текст будет доступен после покупки