Контроль и управление качеством электрической энергии систем электроснабжения предприятий

Список литературы

1. Сотсков Б. С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. М.: Высшая школа, 1970. 270 с.

2. Эффективное использование электроэнергии / под ред. К. Сми-та; пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. 400 с.

3. Кацман М. М. Электрические машины: учебник для студентов. 3е изд., испр. М.: Издательский центр «Академия», 2000. 463 с.

Каратеев Павел Юрьевич, асп., karat.tulgu@ya.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

ENTERPRIZE POWER SUPPLY SYSTEM ELECTRICAL ENERGY EFFICIENT DISTRIBUTION AND UTILIZING ASSESSMENT

P. Y.Karateev

Enterprize power supply system electrical energy efficient distribution and utilizing assessment with reference to energy inspection.

Key words: electrical energy distribution, power supply system, power supply efficiency.

Karateev Pavel Yuryevich, postgraduate, karat.tulgu@ya.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.833

КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

В.М. Степанов, В.С. Косырихин, И.М. Базыль, П.Ю. Каратеев

Рассмотрена структура, функционально связывающая электротехнические устройства, обеспечивающие эффективное использование, распределение и снижение потерь электроэнергии в электропитающих системах.

Ключевые слова: качество электрической энергии, эффективное использование электроэнергии, потери электрической энергии.

Использование электрической энергии определяется не только показателями качества электроэнергии питающей сети, но и заданным потреблением электроэнергии электротехническим оборудованием объектов нагрузки, а также их влиянием на качество электроэнергии (гармонические

составляющие от электронной нагрузки и т.д.).

Изменение потребления электроэнергии объектов нагрузки происходит беспрерывно - включается и выключается технологическое оборудование, варьируется его потребляемая мощность - это обуславливает необходимость контроля над распределением электрической энергии и формированием нагрузки [1].

Следует отметить, что практически все показатели качества электроэнергии зависят от потребляемой промышленными электроприемниками реактивной мощности. Поэтому вопросы качества электрической энергии необходимо рассматривать в непосредственной связи с проблемами компенсации реактивной мощности, фильтрации гармоник, перекосами фаз и нессиметричностью нагрузок.

Структурой, функционально связывающей электротехнические устройства, обеспечивающие эффективное использование, распределение и снижение потерь электроэнергии в электропитающих системах может выступать структура контроля и управления качеством электрической энергии (рис. 1). Измерительной основой данной структуры являются анализаторы качества электроэнергии. Анализатор качества измеряет основные параметры электроэнергии в узловых точках распределения электрической энергии: установившееся значение напряжения и отклонения, длительность провалов напряжений, параметры временных перенапряжений, действующее значение тока по трем фазам. На основании измерений напряжений и токов по трем фазам рассчитываются значения полной мощности, активной мощности, коэффициент мощности и ряда других параметров.

В настоящее время существуют различные средства для измерения показателей качества электроэнергии. Информационно - Измерительный Комплекс Систем Электроснабжения (ИИКСЭ) ООО “МАГИСТР-ПЭМ” полностью удовлетворяет и по отдельным параметрам существенно превышает требования к измерениям ПКЭ в соответствии с ГОСТ 13109-97. Измерительной основой системы мониторинга качества являются анализаторы качества электроэнергии МАГИСТР БЫ-306М (сертифицированный). Анализатор качества измеряет основные параметры электроэнергии в узловых точках распределения электрической энергии: установившееся значения напряжения и отклонения, длительность провалов напряжений, параметры временных перенапряжений, действующее значение тока по трем фазам [2].

Согласно ГОСТ 13109-97 система электроснабжения может работать с отклонением напряжения, превышающим 5 % не более 72 мин. в сутки. Отклонение напряжения от номинального значения выше допустимых величин уменьшает срок службы светотехнического оборудования в 3 раза и снижает на 20-25 % надежность работы электрических установок, а на каждый процент повышенного напряжения потребление реактивной мощ-

ности возрастает на 3 %. Нессиметрия токов приводит к нессиметрии в напряжениях, вызывает вредные механические колебания в работе электродвигателей и уменьшает ресурс работы электрооборудования до 30 %. При коэффициенте нессиметрии напряжения 4 % сокращает его срок службы в 2 раза [4].

Для обеспечения требуемых показателей электрической энергии необходимо контролировать нессиметричность нагрузки, перекосы фаз с последующей их ликвидацией.

Разрабатываемый электротехнический комплекс контроля и управления качеством электрической энергии позволит контролировать перераспределение электрической энергии, формирование нагрузок, обеспечить сокращение потерь электрической энергии.

Структура контроля и управления качеством электрической энергии включает следующие электротехнические устройства: трансформаторную подстанцию, электропитающую сеть, объект потребления электрической энергии (рис. 1).

Рис. 1. Структура контроля и управления качеством электрической энергии: ЗКЭ - заданное значение качества электроэнергии;

ЭС - электропитающая сеть; ЭТУ УК - электротехнические устройства управления качеством электроэнергии; ККЭ - контроль качества электрической энергии; ТП - трансформаторная подстанция; ПЭ - потребитель электрической энергии;

ОП- объект потребления электрической энергии

Данная система позволяет представить структуру потребления электроэнергии, регулировать нагрузки, снизить потери электрической энергии за счет уменьшения провалов напряжения, реактивной составляющей мощности, эффективно использовать и распределить электроэнергию.

Список литературы

1. Адамоков Р.К. Методический подход к оценке эффективности экспортных проектов в электроэнергетике / Р.К. Адамоков. М.: Изд-во ГУУ, 2002.

2. Быстрицкий Г.Ф. Энергосиловое оборудование промышленных предприятий. Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр “Академия”, 2003. 304 с.

3. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие. М.: Высш. шк., 2001. 479 с.

4. Иванов В.С., Соколов В. И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987. 336 с.

5. Нагорная, В.Н. Экономика энергетики: учеб. пособие / Н.В. Нагорная; Дальневосточный государственный технический университет. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. 157 с.

Степанов Владимир Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ener-gv@tsu.tula.ru. Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Косырихин Виктор Семенович, канд. техн. наук, доц., energy@tsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Базыль Илья Михайлович, асп., energy@tsu. tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Каратеев Павел Юрьевич, асп., karat. tulgu@va.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

ENTERPRIZE POWER SUPPLY SYSTEM ENERGY EFFICIENT CONTROL AND

REGULATION

V.M. Stepanov, V.S. Kosyrihin, I.M. Bazyl, P.Y. Karateev

The structure which is functionally connecting electrotechnical devices, providing effective use, distribution and decrease in losses of the electric power in power supply systems is considered.

Key words: uelectrical energy quality, electrical energy efficient usage.

Stepanov Vladimir Mikhaylovich, doctor of technical science, professor, manager of department, energy@tsu. tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Kosyrihin Victor Semenovich, candidate of technical science, docent, energy@tsu. tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Bazyl Ilya Mikhailovich, postgraduate, energy@tsu. tula.ru, Russia, Tula, Tula State University

Karateev Pavel Yuryevich, postgraduate, karat. tulgu@ya. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 628.932

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ДО 10 КВ

А.С. Устинов

Одной из ключевых отраслей нашей страны всегда была энергетика. За последние несколько лет значительно увеличились инвестиции в эту отрасль. Вводятся в строй новые и реконструируются существующие объекты, на энергетическом рынке появляются новые российские и иностранные компании, которые занимаются проектированием и наладкой этих объектов.

Ключевые слова: реконструкция, Строительным нормам и правилам (СНиП),

ПУЭ.

В России находится в эксплуатации примерно 1 млн. км воздушных электрических линий (ВЛ) напряжением 0,4 кВ. Технические характеристики и состояние этих ВЛ не в полной мере отвечают современным требованиям потребителей.

Линии 0,4 кВ построены, в основном, с использованием голых алюминиевых проводов малых сечений, которые не выдерживают гололедных и ветровых нагрузок. Примерно 1/3 ВЛ работает больше нормативного срока и требует реконструкции в соотвецтвии с действующими нормами.

Для устойчивого электроснабжения потребителей требуется восстановить или реконструировать более 450 000 км ВЛ 0,4кВ.

Линии электропередач подразделяются на 2 типа воздушные и кабельные. Базовое проектирование линий электропередач является первичной фазой проекта будущей ЛЭП. Основные этапы процесса проектирования ЛЭП включают в себя:

разработку концепции;

моделирование;

технологическую подготовку;

конструирование.

От того, насколько качественно и грамотно проектирование ЛЭП было осуществлено, зависит длительность эксплуатации и качество работы линий электропередач.

При проектировании электрических сетей рассматриваются следующие виды работ: новое строительство, расширение и реконструкция.

Новое строительство включает сооружение новых линий электро-

110