Распределительные электрические сети 10/0,4 кВ с максимальным приближением трансформаторных подстанций к потребителям

Резюме: В статье рассматривается целесообразность изменения структуры распределительной электрической сети путем переноса пунктов трансформации электроэнергии как можно ближе к потребителям. Такой подход опирается на установку вблизи групп потребителей столбовых трансформаторных подстанций (СТП) и меняет топологию электрической сети. При этом для групп потребителей изменяется конфигурация участков сети низкого напряжения, включающих вводы в дома и здания. Эффективность приближения трансформаторных подстанций к потребителям оценивалась по величине снижения потерь электроэнергии за счет расширения сети высокого напряжения. Расчет потерь электроэнергии был выполнен по часовым интервалам типового суточного графика нагрузки потребителей. Были получены расчетные выражения, позволяющие вычислить потери мощности на всех участках электрических сетей низкого и высокого напряжения. Для рассмотренного примера потери электроэнергии в целом по сети с измененной топологией снижаются примерно в два раза, при этом в сети высокого напряжения с прежней передаваемой мощностью потери снижаются до практически незначимого уровня, а суммарные потери в трансформаторах возрастают в основном из-за роста общих потерь холостого хода. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений в вариант с изменѐнной топологией будет достаточно большим, если окупаемость будет оцениваться только за счет экономии при снижении потерь. Определение целесообразности применения данного подхода следует производить с учѐтом таких факторов, как увеличение надѐжности электроснабжения, повышение качества электроэнергии и увеличение пропускной способности магистральной части электрической сети.

1. Воротницкий В. Э. Анализ динамики, структуры и мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях России и за рубежом //Энергоэскперт. – 2017. №. 5-6. С. 24.

2. Kalambe S., Agnihotri G. Loss minimization techniques used in distribution network: bibliographical survey // Renewable and sustainable energy reviews. 2014. Т. 29. С. 184-200.

3. Орлов А.И., Карчин В.В. Способы снижения потерь и повышения качества электрической энергии в электрических сетях 0,4 кВ // Материалы международной научной школы «Наука и инновации». Йошкар-Ола: ГБОУ ДПО (ПК) С«Марийский институт образования», 2013.

4. Agüero J. R. Improving the efficiency of power distribution systems through technical and non- technical losses reduction // PES T&D 2012. – IEEE, 2012. С. 1-8.

5. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. М.: Энергоатомиздат, 1989.

6. William H. Kersting Distribution System Modeling and Analysis. Second Edition. CRC Press, 2007.

7. Short T.F. Electric power distribution handbook / Tom Short. 2004 by CRC Press LLC.

8. Князев В.В. Основные направления повышения надѐжности электроснабжения потребителей в сельской местности // ЭЛЕКТРО. 2006. №5.

9. Фурсанов, М. И. Схемно-конструктивные решения и информационное обеспечение городских электрических сетей в условиях SMART GRID // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 5. С. 393-406.

10. Lasso, H., Ascanio, C., Guglia, M. A model for calculating technical losses in the secondary energy distribution network // IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition: Latin America. 2006. pp 1–6.

11. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. – М.: Изд- во НЦ ЭНАС, 2009. С. 420.

12. Бодин А.П., Пятаков Ф.Ю. Электроустановки потребителей.. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2006. 616 с.

13. Макаров Е.Ф. Электрическая сеть 0,4-35 и 110- 1150 кВ. – М.: ИД «ЭНЕРГИЯ», 2006. 624 с.

14. S. C. Vegunta, D. Hawkins, F. Clifton, A. Steele, S. A. Reid Distribution network losses and reduction opportunities from a UK DNO’s perspective / // CIRED, 23rd International Conference on Electricity Distribution, Lyon, 15-18 June 2015, Paper 0068.

15. U.S. Energy Information Administration 2017. Frequently asking questions. How much electricity does an American home use? (RECS) InfoCtr@eia.gov .Accessed to:Octomber 2, 2019.