РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО МИНИМИЗАЦИИ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ПИТАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ КАРЕЛЬСКОГО ФИЛИАЛА ПАО «РОССЕТИ СЕВЕРО-ЗАПАД»

DEVELOPMENT OF MEASURES TO MINIMIZE ELECTRICITY LOSSES IN THE POWER GRID OF THE KARELIAN BRANCH OF PJSC ROSSETI NORTH-WEST

Semenov Alexander Alexandrovich

master's student, department «Power supply and electrical engineering», Togliatti State University,

Russia, Tolyatti

Samolina Olga Vladimirovna

scientific supervisor, Ph.D. tech. Sciences, Assoc., Togliatti State University,

Russia, Tolyatti

АННОТАЦИЯ

В работе рассмотрен вопрос разработки мероприятий по минимизации потерь электроэнергии в питающей электрической сети Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад». Проведён обобщённый анализ технических потерь электроэнергии на участках питающей сети Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад» классов напряжения 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ. На основе полученных результатов анализа, разработан комплекс организационных и технических мероприятий для решения поставленной задачи, таким образом, повысив энергоэффективность на объекте исследования.

ABSTRACT

This paper examines the development of measures to minimize power losses in the power grid of the Karelian branch of PJSC Rosseti North-West. A generalized analysis of technical power losses in sections of the power grid of the Karelian branch of PJSC Rosseti North-West (110 kV, 220 kV, and 330 kV) was conducted. Based on the analytical results, a set of organizational and technical measures was developed to address the stated objective, thereby improving energy efficiency at the study site.

Ключевые слова: энергосбережение, минимизация технических потерь электроэнергии, питающая сеть, организационные и технические мероприятия.

Keywords: energy saving, minimization of technical losses of electricity, power supply network, organizational and technical measures.

На первом этапе работы, с целью разработки и аналитического обоснования внедрения необходимого комплекса мероприятий [1], был проведён обобщённый анализ технических потерь электроэнергии на участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад». При публикации результатов исследования, названия объектов и линий, на которых проведены исследования, а также точные цифры потребления их электроэнергии, в работе не приводятся, так как являются конфиденциальной информацией, не подлежащей раскрытию в общих публикациях. При этом взяты данные участков питающих линий напряжением:

• 35 кВ;
• 110 кВ;
• 220 кВ;
• 330 кВ.

Результаты анализа технических потерь электроэнергии за последние 5 лет на участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», представлен в форме таблицы 1.

Таблица 1.

Результаты анализа технических потерь электроэнергии за последние 5 лет на исследуемых участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад»

Результаты анализа технических потерь электроэнергии за последние 5 лет на исследуемых участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», также представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Результаты анализа технических потерь электроэнергии за последние 5 лет на исследуемых участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад»

Таким образом, на основе полученных результатов анализа технических потерь электроэнергии за последние 5 лет на исследуемых участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», установлено следующее [2]:

• в питающей сети напряжением 35 кВ средний уровень потерь электроэнергии на исследуемых участках питающей сети за последние 5 лет составил 8,4 %, что превышает рекомендуемый уровень потерь в данном классе напряжения, равный 5%, следовательно, необходимо внедрение мероприятий по минимизации потерь электроэнергии на данном участке питающей сети 35 кВ;
• в питающей сети напряжением 110 кВ, 220 кВ и 330 кВ, средний уровень потерь электроэнергии на исследуемых участках питающей сети за последние 5 лет составил, соответственно, 9,2 %, 10 % и 11,9 %, что превышает рекомендуемый уровень потерь в данных классах напряжения, равный 8 % (с учётом потерь на корону), следовательно, необходимо внедрение мероприятий по минимизации потерь электроэнергии на данных участках питающей сети перечисленных напряжений;
• в период с 2020 г. по 2024 г, на исследуемых участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», наблюдается тенденция к уменьшению технических потерь электроэнергии (с 9,98% в 2020 году до 9,68 в 2024 году), однако, она недостаточна для достижения рекомендованных уровней потери электроэнергии в сетях, кроме того, данный процесс осуществляется чрезвычайно медленными темпами и требует ускорения и внедрения новых мероприятий;
• установлено, что подавляющее большинство исследуемых участков питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», выполнено с применением устаревших проводников марок А и АС, которые введены в эксплуатацию на указанных участках в 60-70 гг. 20 века. В связи с этим, в питающих сетях всех классов напряжения участились аварии, особенно в зимний период, что связано с устареванием указанного проводникового материала. Таким образом, для объекта исследования актуальна модернизация с заменой устаревших проводов на новые проводники. За счёт этого не только увеличатся показатели надёжности, снизятся расходы на обслуживание и ремонт линий питающих сетей, но и снизятся технические потери электроэнергии за счёт использования современных проводников, обладающих пониженным удельным сопротивлением.

Таким образом, установлена необходимость соискания, разработки и внедрения комплекса организационных, технических и технологических мероприятий, направленных на минимизацию технических потерь электроэнергии на исследуемых участках питающей сети классов напряжения 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад».

Разработан комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности в питающей электрической сети Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», включающие организационные и технические мероприятия для решения поставленной задачи на объекте исследования.

К основным организационным мероприятиям по повышению энергоэффективности и минимизации потерь электроэнергии в питающих электрических сетях Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», относятся [3]:

• мероприятия по совершенствованию организации работ;
• мероприятия по стимулированию снижения потерь электроэнергии;
• мероприятия по повышению квалификации персонала;
• мероприятия по контролю и повышению эффективности внедрения организационных решений;
• составление и уточнение нормативов потерь, балансов электроэнергии по фидерам, центрам питания и питающей электрической сети в целом.

К основным техническим мероприятиям по повышению энергоэффективности и минимизации потерь электроэнергии в питающих электрических сетях Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад», относятся [3]:

• мероприятия по техническому перевооружению электрических сетей (включая полную и частичную модернизацию проводников и оборудования, мероприятия по реконструкции электрических сетей, включая ввод в эксплуатацию новых участков, ввод в работу энергосберегающего оборудования, а также дальнейшее развитие электрических сетей);
• оптимизация режимов электрических сетей и совершенствование их управления;
• мероприятия по выявлению и предотвращению несанкционированного доступа к электрическим сетям (борьба с хищениями электроэнергии);
• повышение уровня автоматизации питающих электрических сетей всех уровней напряжения;
• совершенствование метрологических измерений, технического и коммерческого учёта электроэнергии в питающих электрических сетях, а также в электрических сетях потребителей.

В качестве одного из важнейших технических мероприятий для решения данного вопроса, предлагается внедрение мероприятий по модернизации элементов питающей электрической сети, в частности, планируется рассмотреть замену устаревших проводов марки АС различных сечений, на современные проводники (например, новейший провод марки AERO-Z).

Данное мероприятие предлагается детально рассмотреть в работе далее, путём технического и экономического изучения его влияния на повышение энергоэффективности электрической сети Карельского филиала ПАО «Россети Северо-Запад».

Список литературы:

1. Рогалев Н.Д. Энергосбережение: учебное пособие для ВУЗов. Москва: МЭИ, 2020. 242 с.
2. Самарин О. Д. Энергосбережение. Энергоэффективность. Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2019. 296 c.
3. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».