Современное состояние сельских распределительных электросетей Организация управления эксплуатационной надежностью элементов электросети

Аграрный сектор экономики вследствие уникальности сель­скохозяйственного производства и «благодаря» возникшему дис­паритету цен на продукцию АПК, на материально-технические в топливно-энергетические ресурсы, поступающие из промышленно­сти, ощутил проявления энергетического кризиса. Так, многократ­но сократились строительство и реконструкция сельских электри­ческих сетей, увеличиваются по времени и учащаются отключения потребителей от электроэнергии. Повышение эффективности сель­скохозяйственного производства предполагает совершенствование базы, в том числе и электроэнергетики. В современных условиях более 95% электроэнергии поступает на село централизованно от энергосистемы - ЕЭС России.

Сегодня сельские электрические сети, объединяющие 2,2 млн. км ЛЭП 0,4-220 кВ, в том числе 290 тыс. км ВЛ 35-220 кВ; 1 млн. 124 тыс. км ВЛ 6-10 кВ; 786 тыс. км ВЛ 0,4 и 464 тыс. трансфор­маторных подстанций 6-35/0,4 кВ, построенные в 50-70-е годы, отработали свой ресурс.

В процессе строительства сельских электросетей проводился курс на удешевление работ, зачастую в ущерб надежности. Фактические гололедно-ветровые нагрузки во многих регионах Росси превышают те, на которые были рассчитаны ЛЭП при проектировании, вследствие чего наблюдаются массовые и продолжительны отключения сельских потребителей, наносящие значительный экономический ущерб.

Стоимостная оценка размера сельского электросетевого хозяйства 0,4-20 кВ составляет более 30% стоимости активной части основных производственных фондов сельского хозяйства. Потребляемая сельским хозяйством электроэнергия составляет лишь 10% от всей электроэнергии страны. Удельный вес сельских электросетей 0,4-10 кВ в стоимостном выражении достигает около 60% стоимости всех электросетей РАО «ЕЭС России». Общая численность персонала, занимающегося эксплуатацией сельских электрических сетей, достигает 200 тыс. человек.

Эксплуатация электросетей осуществляется 312 предприятия­ми электрических сетей, куда входят 1692 района электрических сетей. Кроме того, более 100 тыс. км ВЛ 0,4-10 кВ находятся на балансе сельхозтоваропроизводителей и эксплуатируются электро­технической службой последних.

Как всякая масштабная и сложная структура, система элек­троснабжения сельских районов преследует множество функцио­нальных целей, как-то: обеспечение высокой надежности электро­снабжения потребителей, подтвержденного ГОСТом качества элек­троэнергии у потребителя, достижение высоких технико-экономи­ческих показателей.

Данные Минэнерго РФ подтверждают, что техническое со­стояние более чем половины сельских электрических сетей не­удовлетворительное, так, в Нечерноземье около 60% ВЛ 0,4 кВ и более 40% ВЛ 10 кВ имеют износ 100%, в Оренбургской об­ласти - 60% ВЛ 0,4-20 кВ непригодны к эксплуатации. По этим причинам отклонения напряжения у потребителей составляют 10-20%, что значительно превышает норму ГОСТа на качество элек­троэнергии, составляющую ±5%, и приводит к повышенным поте­рям электроэнергии в сельских электросетях до 30% (при норме 7-9%). Сельские электросети слабо оснащены средствами сетевой автоматики, устройствами, компенсирующими реактивную мощ­ность, средствами связи, устройствами поиска повреждений и дру­гими, вследствие чего наметилась устойчивая тенденция роста ава­рийности распределительных сетей.

В обследованных районах Тверской области наблюдается бо­лее 30 отключений на 10 км трассы, а продолжительность отклю­чений составляет 200-250 часов в год. Это положение объясняется техническим состоянием и уровнем организации обслуживания сельских электросетей.

Электросетевое хозяйство Конаковского района Тверской об­ласти реально рассматривать как типичное не только для области, но и для Нечерноземной зоны России. Поэтому, оценивая состояние электросетевого хозяйства района, можно получить общее представление о том, как обстоят дела в электросетевом хозяйстве 0,4--20 кВ села.

Общая протяженность линий электропередачи района составляет 1186 км, в том числе 621 км ВЛ 10 кВ и 565 км ВЛ 0,4 кВ, ТП 10/0,4 кВ насчитывается 271 шт. Суммарная балансовая стоимость электросетевого хозяйства составляет более 100 млн. руб.(табл. 6.6).

Наибольший удельный вес в электросетевом хозяйстве приходится на ВЛ 10 кВ - 45,0%.

Основные стоимостные показатели по электросетевому хозяй­ку следующие (на 01.01.2001):

стоимость 1 км ВЛ 10 кВ - 85,9 тыс. руб.;

стоимость 1 км ВЛ 0,4 кВ - 80,6 тыс. руб.;

стоимость одной ТП 10/0,4 кВ - 70,3 тыс. руб. Электросетевое хозяйство обслуживает Конаковский РЭС (Конаковский и Завидовский участки) и Калининский РЭС (два хозяйства - «Корчевской» и «Строитель») Тверского предприятия электрических сетей энергосистемы «Тверьэнерго». При этом сум­марная длина ЛЭП и количество ТП 10/0,4 кВ, находящихся на территории, которую обслуживает Завидовский участок, почти вдвое больше территории Конаковского участка.

При технико-экономической оценке электросетевого хозяйства 0,4-Ю кВ района выявлены износ сетей, их остаточная стои­мость, степень надежности работы сетей. Проведенные обследова­ния состояния электросетей подтвердили, что износ электросетей различается по участкам. Так, например, если на Конаковском участке со 100%-ным износом ВЛ 10 кВ насчитывалось 25,7% ли­ний, то на Завидовском - 48,9%, а в хозяйствах «Корчевский» и «Строитель» - 57,9%, по ВЛ 0,4 кВ соответственно 35,7, 58,8 и 76,4%. Следует отметить, что ВЛ 0,4 кВ находится в более изно­шенном состоянии, а суммарная величина стоимости износа по­крывает их балансовую стоимость и составляет 119,8%. Эти дан­ные подтверждают мысль о том, что значительное число ВЛ 10 и ВЛ 0,4 кВ подлежит замене.

В целом материалы исследования износа электросетевого хо­зяйства представлены в табл. 6.7. С ТП 10/04 кВ дело обстоит несколько лучше, чем с ВЛ 10 кВ и ВЛ 0,4 кВ.

Анализ среднегодовых аварийных отключений за 1990 гг. и 1995-1999 гг. свидетельствует о том, что в целом надежность электроснабжения существенно снизилась. Особенно низка надежность работы ВЛ 0,4 кВ. Аварийные отключения рассматриваемый период времени увеличились более, чем 1,5 раза, так как в Конаковском районе эксплуатируется внушительное число электросетей с износом более 100% (см. табл. 6.7)

Под надежностью понимают способность объекта выполнять определенные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих указанным режимам и условиям использования технического обслуживания и ремонта, хранения и транспорти­ровки.

Понятие отказа означает событие, суть которого в нарушении работоспособности, после чего объект (устройство, элемент, изде­лие) перестает выполнять означенные функции. Отказ считается одним из проявлений неисправности объекта, т.е. состояния, при котором объект не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией.

Организация управления эксплуатационной надежностью от­дельного элемента электросети подразумевает комплекс элементов (рис. 6.5), как-то:

А - объект управления - изделие, линия электропередачи, подстанция;

Б - субъект управления - эксплуатационный персонал, за ко­торым закреплено оборудование и который отвечает за его надежное функционирование;

Рис. 6.5. Схема управления эксплуатационной надежностью элемента

электросети

В - обратная связь в системе управления - сведения о состоя­ний изделий, получаемые в результате проверок и ремонтов, по сообщениям о повреждениях и других отклонениях в работе оборудования;

Г - память, в которой хранятся сведения о прошлом, настоящем и требуемом состояниях изделий. В качестве памяти привлекаются записанная на бумаге или электронных носителях информация, паспортные данные оборудования и его элементов, нормы, правила, инструкции, эксплуатационные сведения;

Д - блок выборки из памяти нужных сведений, сравнения изделия с требуемым и переработки информации для принятия решения об управляющих воздействиях;

Е - управляющее воздействие в виде комплекса работ, которые приводят объект в состояние, возможно близкое к требуемому;

Ж - внешняя среда (физические воздействия на изделия, со­циально-экономические отношения в обществе, в том числе выде­ляемые трудовые, материально-технические и финансовые ресур­сы), влияющая на состояние изделий и принимаемые решения.

Взаимодействие элементов и функционирование системы управления поясняется рис. 6.6.

Из элементов схемы следует рассмотреть еще документацию, где содержатся сведения о состоянии и техническом обслуживании изде­лий, т.е. часть блока памяти. Затраты на информацию о состоянии объектов оцениваются в 25% затрат на техническое обслуживание. Сведения о состоянии оборудования и его повреждениях, полученные на основании проверок и опыта работы, представляют поэтому боль­шую ценность и должны накапливаться и храниться. Тем более, что только эта информация может быть востребована для обоснования оптимальной надежности изделий, периодичности и объемов преду­предительных осмотров и ремонтов.

Схему прохождения информации о состоянии и техническом обслуживании элементов электросетей см. на рис. 6.6. Основным Документом, где сконцентрированы сведения об оборудовании, его состоянии, ремонтах и усовершенствовании, считается паспорт, Представляющий как бы «историю болезни» элемента. К паспорту ЛЭП прилагается инвентарная ведомость элементов линий. В пас­порте отражаются все работы, производимые на линии или обору­довании.

В условиях функционирования автоматизированных систем Правления ПЭС паспорта ЛЭП и оборудования хранятся на магнитных лентах или дисках в информационно-вычислительных центрах.

Отчетные документы (см. рис. 6.6) предназначены для обшей оценки надежности электроснабжения потребителей, выяснения причин и разработки мероприятий по предупреждению подобных нарушений. Они призваны способствовать также повышению ответственности персонала за обеспечение надежного электроснабжения.

Рис.6.6. Носители и схема прохождения информации о надежности элементов электросетей

Лекция № 20.