10 Потери и качество электроэнергии

Один из важных показателей, характеризую­щих экономичность передачи электроэнергии по электросетям, — уровень потерь электроэнергии.

В период 1970—1990 гг. уровень потерь в се­тях Минэнерго СССР составлял 9,0—9,4 % от от­пуска электроэнергии в сети. В 1990 г- это соот­ветствовало потерям энергии в абсолютных еди­ницах более 150 млрд. кВт-ч. Для сравнения можно привести объем полезного потребления энергии наиболее энергоемкой отраслью — чер­ной металлургией, который в том же периоде со­ставлял 147 млрд. кВт • ч.

Из общих потерь электроэнергии 80—85 % приходится на сети напряжением 220, 110, 35 и 6—10 кВ.

Мероприятия по снижению потерь включают экономические расчеты режимов сетей всех классов напряжения, определение структуры по­терь, выявление причин и конкретных точек, где потери особенно велики, и выбор наиболее эф­фективных решений. Слабая методическая про­работка этих вопросов и невысокий уровень вычислительной техники начала 70-х годов огра­ничивали возможности детального анализа по­терь, особенно в сетях низших классов напряже­ния. В середине 70-х годов исследования уже привели к выводу о том, что для отечественных условий наиболее эффективны компенсирую­щие устройства в сетях потребителей электро­энергии, разгружающие сети всех классов напря­жения от излишних потоков реактивной мощно­сти (Ю.С. Железко. Ф.Ф. Карпов, А.А. Тайц).

Однако оснащенность отечественных сетей средствами компенсации реактивной мощно­сти составляла менее 0,25 квар на 1 кВт макси­мальной нагрузки, в то время как для зарубеж­ных энергосистем этот показатель составлял 0,6—0,8 квар/кВт.

В 1975 г. были введены нормативные доку­менты, предусматривавшие в договорах на поль­зование электроэнергией индивидуальные тре­бования по компенсации реактивной мощности (КРМ) каждому потребителю и скидки (надбав­ки) к тарифам на электроэнергию, стимулирую­щие выполнение этих требований. Требования по КРМ рассчитывались по специальной мето­дике, учитывающей потери электроэнергии, обусловленные передачей реактивной мощно­сти конкретному потребителю, и затраты на КУ, снижающие ее потоки по сетям (Ю.С. Железко).

Методическое и программное обеспечение таких расчетов постоянно совершенствовалось, и к 1992 г. уже 30 энергосистем перешли-с более

простого нормативного метода расчета на опти­мизационный, предусматривающий выполнение расчета одновременно для всех потребителей, присоединенных к общей сети, с учетом взаим­ного влияния их реактивных нагрузок на уровень потерь. Подход к решению этих вопросов остает­ся таким же и в настоящее время, хотя методики и программное обеспечение совершенствуются.

К середине 80-х годов к вопросам расчета и анализа потерь стали подходить более тща­тельно. Возникла необходимость в систематиза­ции разработанных программных средств, а так­же в унификации перечня возможных мероприя­тий но снижению потерь. Были введены новые нормативные документы, устанавливающие ме­тоды расчета и анализа потерь, типовой пе­речень мероприятий и методы их выбора. Совре­менные программные средства позволяют вы­полнять подробный анализ потерь в сетях всех напряжений с разделением их на структурные составляющие (технические и коммерческие по­тери, нагрузочные, холостого хода, в различных группах элементов, с разделением по выделен­ным регионам и т.п.) с одновременным выявле­нием «очагов» потерь и выбором мероприятий по их снижению.

В последние 10—15 лет в связи с широким распространением электронной техники, чувст­вительной к помехам в сети питания, с одной стороны, и развитием и ростом мощностей тех­нологического оборудования, вносящего поме­хи в сеть, в связи с реализуемыми электротехнологическими процессами (дуговые сталепла­вильные печи, преобразовательные устройства, мощные сварочные аппараты и т.п.), с другой стороны, возросло внимание к проблеме качест­ва электрической энергии (Л.А. Солдаткина. Н.А. Мельников, 10,С, Железко, И.В. Жежеленко, Г.Я. Вагин и др.).

Стандарт, устанавливающий перечень пока­зателей качества и нормы, впервые был введен в нашей стране в 1967 г. (ГОСТ 13109-67). В пер­вые годы он использовался в основном проект­ными организациями. В 1984 г. были введены та­рифные санкции за нарушение норм стандарта (скидки и надбавки к тарифам за качество элек­троэнергии). которые предъявляются к потреби­телям, вносящим искажения в сеть (надбавки к тарифам) и при расчетах с потребителями, вы­нужденными потреблять некачественную элек­троэнергию (скидки с тарифа). В то же время жи­томирским заводом «Электроизмеритель» были выпущены первые в стране приборы контроля качества электроэнергии, прошедшие аттеста­цию и включенные в государственный реестр.

В дальнейшем стандарт был модифицирован и в значительной степени приведен в соответст­вие с международными требованиями. В 1987 г. была введена в действие следующая его редак­ция (ГОСТ 13109-87), а в 1991 г.действующая в настоящее время (Ю.С. Железко, И.В. Жежеленко).

В начале 90-х годов разработаны дополни­тельные документы, определяющие правила присоединения потребителя к сети по условиям влияния на качество электроэнергии, и новая ре­дакция тарифных санкций.