Повышение энергетической эффективности низковольтных систем электроснабжения на основе пофазной компенсации реактивной мощности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Завалов Артем Александрович

• Завалов Артем Александрович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Завалов Артем Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ (АББРЕВИАТУР)

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие положения

1.2. Анализ потерь электрической энергии

1.3. Снижение потерь электроэнергии с помощью компенсации реактивной мощности

1.4. Анализ аварийности городских систем электроснабжения на примере города Дудинки

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ГОРОДСКИХ НИЗКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ

2.1. Выбор объектов исследования

2.2. Методика измерений электропотребления в низковольтной системе электроснабжения

2.3. Результаты обработки статистических данных

2.4. Анализ статистических данных

2.4.1. Анализ электропотребления школами

2.4.2. Анализ электропотребления детскими садами

2.4.3. Анализ электропотребления учреждениями средне-специального образования

2.4.4. Анализ электропотребления торгово-развлекательными и спортивными сооружениями

2.4.5. Анализ электропотребления административными зданиями

2.4.6. Анализ электропотребления жилыми домами

2.4.7. Анализ электропотребления в узлах электрических нагрузок

2.5. Динамика изменения коэффициента реактивной мощности в низковольтных

системах электроснабжения города Дудинки

2

2.6. Высшие гармоники тока и напряжения в низковольтных системах электроснабжения городов

2.7. Результаты измерений высших гармоник тока и напряжения в системах электроснабжения 0,4 кВ города Дудинки

2.7.1. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ школ г. Дудинки

2.7.2. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ детских садов г. Дудинки

2.7.3. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ Дудинского зооветеринарного техникума и общежития техникума

2.7.4. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ развлекательных, оздоровительных и спортивных комплексов

2.7.5. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ зданий полиции и администрации

2.7.6. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ девятиэтажных жилых домов

2.7.7. Высшие гармоники в системах электроснабжения 0,4 кВ пятиэтажных жилых домов

2.7.8. Высшие гармоники, присутствующие во вторичных обмотках силовых трансформаторов 6/0,4 кВ

2.7.8.1. Трансформаторы мощностью 400 кВ-А

2.7.8.2. Трансформаторы мощностью 630 кВ-А

2.7.8.3. Трансформаторы мощностью 1000 кВ-А

2.7.9. Анализ соответствия значений суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения и тока допустимым значениям, определённым в

государственном стандарте

Выводы по второй главе

3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОЙ НАГРУЗКЕ ПО ОТДЕЛЬНЫМ ФАЗАМ СЕТИ

3.1. Общие сведения

3

3.2. Установление определяющих факторов, влияющих на величину тока в нейтральном проводе на основе математического моделирования

3.3. Теоретические исследования факторов, влияющих на величину тока в нейтральном проводе в сетях до 1000 В с глухозаземлённым режимом нейтрали

3.4. Схема замещения городской низковольтной системы электроснабжения и обоснование параметров моделирования

3.5. Результаты моделирования влияния неравномерности нагрузок на ток в нейтральном проводе без учёта компенсации реактивной мощности

3.6. Результаты моделирования влияния неравномерности нагрузок на ток в нейтральном проводе с учётом симметричной компенсации реактивной мощности

3.7. Результаты моделирования влияния неравномерности нагрузок на ток в нейтральном проводе с учётом независимой пофазной компенсации реактивной мощности

3.8. Влияние высших гармоник тока на термическую устойчивость нейтрального

провода в системах электроснабжения до 1000 В города Дудинки

Выводы по третей главе

4. РАЗРАБОТКА СХЕМНЫХ РЕШЕНИЙ ЭФФЕКТИВНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСАНБЖЕНИЯ 0,410 кВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК

4.1. Общие сведения

4.2. Обоснование и выбор мест установки устройств компенсации реактивной мощности в низковольтных системах электроснабжения городов

4.3. Анализ существующих устройств компенсации реактивной мощности в низковольтных системах электроснабжения городов

4.4. Разработка функциональной схемы и техническая реализация устройства для независимой автоматической независимой пофазной компенсации реактивной мощности

4

4.5. Разработка функциональной схемы устройства компенсации реактивной

мощности в системах электроснабжения 6-10 кВ на базе низковольтных

конденсаторных установок

Выводы по четвёртой главе

5. ОПЫТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НЕЗАВИСИМОЙ ПОФАЗНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

5.1. Общие положения

5.2. Обоснование и выбор мощности конденсаторных установок

5.3. Результаты опытной эксплуатации

5.3.1. Функционирование установки

5.3.2. Экономическая эффективность установки

5.3.3. Пропускная способность кабельных линий

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ (АББРЕВИАТУР)

ВГ - высшие гармоники

КЗ - короткое замыкание

КЛ - кабельная линия

КРМ - компенсация реактивной мощности

КУ - конденсаторная установка

ЛЭП - линия электропередач

МФУ - многофункциональное устройство

РМ - реактивная мощность

СЭС - система электроснабжения

ТП - трансформаторная подстанция

УЭН - узел электрических нагрузок

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение энергетической эффективности низковольтных систем электроснабжения на основе пофазной компенсации реактивной мощности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования заключается в повышении энергетической эффективности низковольтных систем электроснабжения (СЭС) на основе рационализации методов и средств компенсации реактивной мощности (КРМ), которые позволят увеличить пропускную способность, снизить потери электрической энергии и уменьшить число аварийных отключений в СЭС с несимметричной и неравномерной нагрузкой.

За последние 30 лет потребление электроэнергии городским и сельским населением России возросло более чем в два раза.

Потери электрической энергии в России остаются на достаточно высоком уровне, что непосредственно связано с низким уровнем КРМ, в частности, в низковольтных СЭС, потери электроэнергии в которых составляют в настоящее время более 30% от общего уровня потерь.

Энергетическая эффективность СЭС обусловлена снижением потерь электрической энергии, возможностью подключения дополнительной нагрузки без изменения параметров СЭС и минимизацией аварийных отключений.

Основными факторами, влияющими на потери электрической энергии и пропускную способность СЭС, являются индуктивные составляющие тока нагрузки и высшие гармоники (ВГ) тока, обусловленные нелинейностью нагрузки, а причинами аварийных отключений в основном являются короткие замыкания (КЗ), перегрузки, термическое разрушение кабельных линий (КЛ) и коммутационной аппаратуры, обрывы или отгорания отдельных фаз и нейтральных проводов кабельно-воздушных линий.

Особенностью современных низковольтных электропотребителей в СЭС городов является явно выраженный характер неравномерности и нелинейности электрических нагрузок, что увеличивает термическое воздействие токов нагрузки на нейтральные провода КЛ и приводит к росту их аварийности за счёт отгорания или термического разрушения нейтрального провода.

Степень разработанности темы исследования. Вопросам КРМ и снижения

потерь электроэнергии посвящено множество работ как отечественных, так и

7

зарубежных исследователей, среди которых Авербух М.А., Беляевский Р.В., Вагин Г.Я., Воротницкий В.В., Герасименко А.А., Жежеленко И.В., Железко Ю.С., Кабышев А.В., Карташев И.И., Косоухов Ф.Д., Кудрин Б.И., Наумов И.В., Поспелов Г.Е., Шидловский А.К., Шклярский Я.Э., Akagi H., Blasco P.A., Czarnecki L.S. и др.

Однако существующие методы и средства КРМ, имеющие принцип симметричной компенсации по фазам, при неравномерной и несимметричной нагрузке, характерной для низковольтных СЭС городов, имеют низкую эффективность ввиду возможной недокомпенсации и/или перекомпенсации в одной или двух фазах сети, а также неспособности снижать ток в нейтральном проводе. При этом КРМ непосредственно на трансформаторной подстанции (ТП) не разгружает от реактивного тока низковольтные КЛ, соединяющие электропотребителей с ТП, соответственно, не повышает пропускную способность данных КЛ и не снижает в них потери электроэнергии.

Таким образом, для низковольтных СЭС актуальной является научно-техническая задача совершенствования методов и средств КРМ с учётом современных особенностей электропотребления, решение которой будет способствовать эффективному снижению потерь электроэнергии, увеличению пропускной способности и сокращению количества аварийных отключений за счёт исключения термического разрушения нейтрального провода трёхфазных КЛ.

Цель работы - совершенствование методов и средств КРМ в низковольтных СЭС городов, приводящих к эффективному снижению потерь электроэнергии, увеличению пропускной способности и сокращению количества аварийных отключений за счёт исключения термического разрушения нейтрального провода трёхфазных КЛ напряжением до 1000 В.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать и проанализировать электропотребление низковольтных электропотребителей коммунально-бытовой и бюджетной сферы в городских СЭС по отдельным фазам.

2. На основе экспериментальных данных, теоретических исследований и математического моделирования определить последствия неравномерности пофазной нагрузки сети на величину тока в нейтральном проводе, установить влияние симметричной и независимой пофазной КРМ на изменение данного тока и оценить воздействие токов ВГ на термическую устойчивость нейтрального провода КЛ.

3. Установить влияние КРМ на кратность снижения потерь электроэнергии в СЭС 0,4-10 кВ при использовании низковольтных конденсаторных установок (КУ) для КРМ в СЭС 6-10 кВ с симметричной и равномерной нагрузкой и принципа независимой пофазной КРМ на опытных образцах устройств КРМ в СЭС до 1000 В с неравномерной нагрузкой.

Объект исследования - СЭС и электропотребители городов на примере города Дудинки.

Предмет исследования - характеристики, связанные с КРМ в СЭС городов при несимметричной и неравномерной нагрузке по фазам.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались методы теории электрических цепей и электрических измерений, теории СЭС городов, методы математического моделирования, методы математической статистики, методы интерполирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Обоснована необходимость применения устройств независимой пофазной КРМ в низковольтных СЭС с неравномерной нагрузкой.

2. Получены аналитические зависимости изменения тока в нейтральном проводе для алюминиевых кабелей используемых сечений от неравномерности электрических нагрузок и вида КРМ, позволяющие определить безопасный диапазон изменения неравномерности активной и индуктивной нагрузок, не приводящий к термическому разрушению нейтрального провода КЛ, и установлены факторы, которые определяют протекание максимального и минимального тока в нейтральном проводе при неравномерной нагрузке, и условие

необходимости подавления ВГ тока для обеспечения термической устойчивости нейтрального провода КЛ СЭС до 1000 В при использовании КРМ.

3. Получено аналитическое выражение, отражающее зависимость кратности снижения потерь электрической энергии в СЭС от коэффициента мощности при использовании низковольтных КУ для эффективной КРМ в СЭС 0,4-10 кВ на основе реализации схемного решения устройства автоматической независимой пофазной КРМ в низковольтных СЭС (патенты РФ на изобретение № 2697259 от 27.02.2019 г. и № 2818292 от 24.12.2023 г.) и устройства КРМ в СЭС 610 кВ на основе низковольтных конденсаторов (патент РФ на изобретение № 2727148 от 19.12.2019 г.), обеспечивающих поддержание коэффициента мощности от 0,92 и более в каждой фазе сети.

Практическая значимость результатов работы:

1. Обоснована возможность комплексного использования в СЭС городов устройств КРМ на базе низковольтных КУ, подключенных, соответственно, к секциям шин подстанций 6-10 кВ через силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ и к вводам городских строений, что позволяет сократить потери электрической энергии в СЭС в целом и увеличить пропускную способность КЛ, связывающих подстанцию 6-10 кВ с ТП 6(10)/0,4 кВ, а также увеличить пропускную способность трансформаторов, установленных на головных подстанциях и на ТП 6(10)/0,4 кВ.

2. Определены рациональные места установки устройств автоматической независимой пофазной КРМ в городских СЭС до 1000 В - вводы городских строений, в роли которых выступают жилые дома, школы, детские сады, административные здания, здания культурного и спортивного досуга и т.д.

3. Разработаны и внедрены 22 устройства автоматической независимой пофазной КРМ в низковольтных СЭС, поддерживающие коэффициент мощности в фазах сети в диапазоне 0,96-1,00, что снижает рабочие токи в фазах, приводит к снижению тока в нейтральном проводе и исключает его термическое разрушение.

Реализация полученных результатов.

Устройства автоматической независимой пофазной КРМ в количестве 22

штук успешно эксплуатируются в СЭС до 1000 В города Дудинки (отзыв

10

представлен в Приложении А) и применяются при обосновании и выборе устройств КРМ на АО «РУСАЛ Ачинск» (акт использования результатов диссертационной работы представлен в Приложении А).

Результаты работы используются в учебном процессе ФГАОУ ВО СФУ ИЦМ на кафедре «Электрификация горно-металлургического производства», приняты к внедрению на ООО «НПП «Рутас» (г. Красноярск) (акты использования результатов диссертационной работы представлены в Приложении А).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение обоснованных в результате анализа современного электропотребления городскими электроприёмниками (на примере города Дудинки) автоматических устройств независимой пофазной КРМ позволяет эффективно компенсировать индуктивные токи нагрузки в каждой фазе сети и тем самым снижать потери электрической энергии в СЭС в целом.

2. Аналитические зависимости изменения тока в нейтральном проводе алюминиевых кабелей используемых сечений от неравномерности электрических нагрузок позволяют выбрать вид КРМ, снижающий влияние неравномерности пофазной электрической нагрузки на величину тока в нейтральном проводе и исключающий его термическое разрушение, и выражение отражающее влияние неравномерности потребления активной мощности низковольтных электроприёмников и суммарного коэффициента ВГ тока нагрузки на максимальное значение тока в нейтральном проводе позволяет оценить необходимость подавления ВГ тока для исключения термического разрушения нейтрального провода в СЭС до 1000 В при использовании КРМ.

3. Аналитическое выражение отражающее зависимость кратности снижения потерь электрической энергии в СЭС от коэффициента мощности позволяет оценить энергетическую эффективность независимой пофазной КРМ при достижении коэффициента мощности в каждой фазе сети 0,92 и более.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается удовлетворительным совпадением теоретических, имитационных и экспериментальных результатов исследований, положительным опытом

11

эксплуатации разработанных устройств автоматической независимой пофазной КРМ в СЭС города Дудинки.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности 2.4.2 -«Электротехнические комплексы и системы».

Диссертационная работа соответствует:

- П. 1. Развитие общей теории электротехнических комплексов и систем, анализ системных свойств и связей, физическое, математическое, имитационное и компьютерное моделирование компонентов электротехнических комплексов и систем, включая электромеханические, электромагнитные преобразователи энергии и электрические аппараты, системы электропривода, электроснабжения и электрооборудования промышленного назначения.

- П. 2. Разработка научных основ проектирования, создания и эксплуатации электротехнических комплексов, систем и их компонентов.

- П. 4. Исследование работоспособности и качества функционирования электротехнических комплексов, систем и их компонентов в различных режимах, при разнообразных внешних воздействиях, диагностика электротехнических комплексов.

Апробация результатов исследования. Отдельные положения

диссертационной работы докладывались и обсуждались на XV Международной

конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Проспект Свободный -

2019», г. Красноярск, 2019; XVI Международной конференции студентов,

аспирантов и молодых учёных «Проспект Свободный - 2020», г. Красноярск, 2020;

Международной научно-технической конференции «Пром-Инжиниринг», г. Сочи,

2020; Международной мультидисциплинарной конференции по промышленному

инжинирингу и современным технологиям (FarEastCon-2020)», г. Владивосток,

2020; VI Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные

проблемы электроэнергетики (АПЭ-2020)», г. Нижний Новгород, 2020; XVIII

Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных

«Проспект Свободный - 2022», г. Красноярск, 2022; XIX Международной научной

конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Проспект Свободный -

12

2023», г. Красноярск, 2023; XX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Проспект Свободный - 2024», г. Красноярск, 2024.

Результаты работы получены и применены при выполнении НИР и НИОКР в рамках следующих грантов и договоров:

Договор №1-01/7 от 01.04.2011 г., г. Дудинка, между ООО «НПП «Рутас» и МП «Таймыртопснаб» в целях выполнения НИОКР по теме: «Исследовательские и проектные работы по компенсации реактивной мощности в сетях 0,4-10 кВ, поставка и монтаж оборудования».

Договор № ИсоА-Дог 2021/0167 от 31.03.2021 г., г. Ачинск, между ООО «НПП «Рутас» и АО «РУСАЛ-Ачинск» в целях выполнения НИОКР по теме: «Обследование электрических сетей АО «РУСАЛ-Ачинск»».

Грант ФСИ РФ в целях выполнения НИР по теме: «Разработка эффективного устройства для снижения потерь электроэнергии в низковольтных распределительных сетях городов». Договор № 18261ГУ/2022 от 26.12.2022 г.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отображено в 17 научных публикациях, из которых 5 работ в рецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК, 3 работы проиндексированы международными наукометрическими базами Scopus/WoS, 3 патента Российской Федерации на изобретения.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, библиографического списка из 126 наименований, трёх приложений. Основной текст диссертационной работы изложен на 149 страницах, проиллюстрирован 52 рисунками и 16 таблицами.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Общие положения

Согласно Энергетической стратегии Российской Федерации [91] и проекта Стратегии развития электросетевого комплекса Российской Федерации [66] на период до 2035 года, задачей электроэнергетики в рамках пространственного и регионального развития является повышение эффективности электросетевого комплекса. Показателем решения задачи повышения эффективности электросетевого комплекса является уровень фактических потерь электрической энергии от отпуска электрической энергии в сеть, не более: 9,8% к 2024 году; 7,3% к 2035 году. В части повышения надёжности и качества энергоснабжения потребителей до уровня, сопоставимого с лучшими зарубежными аналогами, показателями являются индекс средней продолжительности отключений по системе, к 2024 году - 3,53 часа, к 2035 году - 2,23 часа и индекс средней частоты отключений по системе, к 2024 году - 1,17 единицы, к 2035 году - 0,85 единицы.

Таким образом, снижение потерь электрической энергии в СЭС и повышение надёжности и качества электроснабжения является актуальной и своевременной задачей. Очевидно, что основные электропотребители располагаются в промышленном секторе, сельском хозяйстве и строительстве, на транспорте, в городах и муниципальных образованиях. Необходимо обратить особое внимание на электропотребление городов и выполнить анализ потерь электрической энергии и аварийности в низковольтных СЭС городов, так как основная доля электроприёмников находится в данном классе напряжения.

1.2. Анализ потерь электрической энергии

Потери электроэнергии в электрических сетях - важнейший показатель экономичности их работы, наглядный индикатор состояния системы учёта электроэнергии, эффективности энергосбытовой деятельности энергоснабжающих организаций [9, 11, 12].

Снижение потерь в электрических сетях - комплексная проблема, от эффективного решения которой зависят тарифы на электроэнергию для потребителей и рентабельность работы электросетевых организаций. Снижение потерь электроэнергии - одно из основных мероприятий по энергосбережению в электроэнергетике. Поскольку потери электроэнергии в электрических сетях неизбежны, то становится актуальной задача их снижения до рационального или экономически обоснованного уровня [13, 15, 20, 85].

Фактические (отчётные) потери электроэнергии - разность электроэнергии, поступившей в сеть (отпущенной в сеть) и отпущенной из сети (полезного отпуска), определяемая по данным системы учёта электроэнергии.

Относительные потери определяются как отношение абсолютных (фактических) потерь к отпуску электроэнергии в сеть или из сети, либо к величине, выработанной/потреблённой электроэнергии. Относительные потери являются некоторым общим показателем уровня потерь.

Фактические потери электроэнергии разделяются на четыре составляющие по их физической природе и методам их определения [20, 31]:

1. Технические потери электроэнергии, обусловленные физическими процессами, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям и выражающиеся в преобразовании части электроэнергии в тепло в элементах сетей. Оценить действительное значение данного типа потерь возможно расчётным путём или экспериментальными методами.

2. Расход электроэнергии на собственные нужды подстанций, необходимый для обеспечения работы технологического оборудования подстанций и жизнедеятельности обслуживающего персонала. Расход электроэнергии на собственные нужды подстанций регистрируется счётчиками, установленными на трансформаторах собственных нужд подстанций.

3. Потери электроэнергии, обусловленные допустимой погрешностью системы учёта. Эта составляющая потерь определяется на основе данных о метрологических характеристиках и режимах работы приборов системы учёта.

4. Коммерческие потери представляют собой воздействие «человеческого фактора» и включают в себя все проявления такого воздействия: сознательные хищения электроэнергии некоторыми абонентами, потребление электроэнергии помимо счётчиков, неуплату или неполную оплату показаний счётчиков [4, 28, 30].

Первые две составляющие потерь относят к технологическим потерям электроэнергии, обусловленным затратами на её транспорт по электрическим сетям.

На рисунках 1.1 и 1.2 соответственно представлены динамика электропотребления и динамика абсолютных потерь электроэнергии в России в период с 1991 по 2021 год. Для составления графиков были использованы следующие источники [55, 67, 68, 71, 72, 73].

В [14] чётко показана зависимость уровня потерь электроэнергии от типа нагрузки. При высокой доле промышленного потребления, как правило, уровень потерь электроэнергии ниже и наоборот, в энергосистемах со значительной непромышленной и бытовой нагрузкой потери электроэнергии, как правило, значительно выше, что ещё раз подтверждает актуальность учёта и снижения потерь в городских СЭС.

На рисунке 1.3 представлена динамика потребления электроэнергии населением России в период с 1990 по 2021 год. Для построения графика использовались следующие источники [44, 53, 73].

Электропотребление населением России растёт с каждым годом, даже когда электропотребление в общем по стране снижается из-за экономических кризисов. Как видно из рисунка 1.3, за прошедшие 30 лет электропотребление населением возросло более чем в 2 раза.

При этом общее электропотребление потребителями не связанными с промышленным сектором, сельским хозяйством, строительством и транспортом в 2020 году составило примерно 300 млрд. кВт-ч.

За прошедшие 30 лет загруженность сетей питающих промышленную нагрузку снизилась, а низковольтных сетей, по которым получает питание бытовая

и непромышленная нагрузка, наоборот, увеличилась, что оказало влияние на рост потерь электроэнергии, в первую очередь в городских СЭС.

а и

о и о РЦ

К

ЕЗ С а и к

.Т!

о &

<11 И Л и

к к

<и

ч

ю

и &

О

С

1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 750

1135

1077,9 1108,1 1110 у

1054,8 д 1059,8 Чш^р*""^ /

1 1056,1 1041 1 1085 1022,7 1002,5

\ 992,2 979,9^ V 1020,6

\ 937,9 902,9 878,4 940,7 / 977,1 924,3уИ

\ 856,4 863,7

4,840,4 832,1/ 809,1/»

827,7

814,4

0000000000000000000000

Год

Рисунок 1.1 - Динамика потребления электроэнергии в России за 1991-2021 гг.

ЕГ

я

к к

и

а

<и

к

т о

е-

<и Ч

И

Ы

Сь

57 н о С

115 110 105 100 95 90 85 80 75

112,6 112,6

106,6 106,5 107,2 104,9 105Л 105,2

с-) т ю

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Год

Рисунок 1.2 - Динамика потерь электроэнергии в России за 1991-2021 гг.

17

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80

108,9

Год

Рисунок 1.3 - Динамика потребления электроэнергии населением России в 1990-2021 гг.

Анализ потерь электроэнергии в странах лидерах технологического развития показывает, что уровень потерь электроэнергии в России может быть снижен в 2-2,5 раза [7].

В таблице 1.1 представлен анализ потерь электроэнергии по отдельным классам напряжения в России в период с 2019 по 2021 год. Для составления таблицы использовались данные представленные в [44, 59].

Из таблицы 1. 1 видно, что величина потерь электроэнергии в 2020 году в СЭС до 1000 В составила 31,3% от общей величины потерь по всем классам напряжения. Величина коммерческих потерь указана в размере 2,3% от величины потерь по всем классам напряжения. Коммерческие потери по отношению к объёму потреблённой электроэнергии составляют не более 0,3%.

Соответственно, основной акцент для снижения потерь электроэнергии необходимо делать на снижение технических потерь. Именно эти потери расходуются на нагрев оборудования электросетей, именно технические потери мощности являются дополнительной нагрузкой на генераторы электрических

станций для её покрытия, именно на технические потери электроэнергии расходуется дополнительное топливо на электростанциях для их компенсации [10].

Таблица 1.1 - Потери электрической энергии по классам напряжения, млн. кВтч

Потери электрической энергии в 2019 году

Всего Технологи ческий расход на передачу Приста нционн ые потери Всего По уровню напряжения коммер ческие потери

высокое напряжение - 110 кВ и выше среднее напряжение 3-35 кВ низкое напряжение до 1000 В

99077,2 1643,4 6556,3 90877,5 27697,1 32819,1 30091,4 2290,0

100% 1,7% 6,6% 91,7% 28,0% 33,2% 30,5% 2,3%

Потери электрической энергии в 2020 году

Всего Технологи ческий расход на передачу Приста нционн ые потери Всего По уровню напряжения коммер ческие потери

высокое напряжение - 110 кВ и выше среднее напряжение 3-35 кВ низкое напряжение до 1000 В

95571,6 1466,1 6205,7 87899,8 26940,5 31035,5 29923,8 2192,6

100% 1,5% 6,5% 92,0% 28,2% 32,5% 31,3% 2,3%

Потери электрической энергии в 2021 году

Всего Технологи ческий расход на передачу Приста нционн ые потери Всего По уровню напряжения коммер ческие потери

высокое напряжение - 110 кВ и выше среднее напряжение 3-35 кВ низкое напряжение до 1000 В

97829,3 1451,7 6296,3 90081,3 26624,7 32636,4 30820,2 2895,0

100% 1,5% 6,4% 92,1% 27,2% 33,3% 31,6% 2,9%

Таким образом, снижение технических потерь электроэнергии в СЭС напряжением до 1000 В городов и населённых пунктов является актуальной задачей.

Технические потери электроэнергии состоят из условно-постоянных и

нагрузочных потерь. Основная часть технических потерь (около 75%) - это

нагрузочные потери, связанные с наличием активных сопротивлений у линий и

19

трансформаторов, т.е. потери на нагрев проводов линий электропередач (ЛЭП) и обмоток трансформаторов. Доля нагрузочных потерь в ЛЭП в суммарных технических потерях всех классов напряжения составляет примерно 65%, в трансформаторах - примерно 10%. Оставшиеся 25% составляют условно-постоянные потери (холостой ход, на собственные нужды подстанций, на корону, прочие потери). При этом в СЭС до 1000 В доля потерь в ЛЭП составляет примерно 97,5% в суммарных технических потерях [3, 85].

Доля потерь электроэнергии в СЭС низкого напряжения в 2020 году составила 31,3% от общей величины потерь электроэнергии, при этом потери в ЛЭП до 1000 В составляют 30,5% от общего уровня потерь электроэнергии в 2020 году. Это ещё раз подчеркивает актуальность и своевременность снижения технических потерь электроэнергии в низковольтных СЭС.

Мероприятия по снижению потерь электрической энергии в СЭС можно разделить на две большие группы:

1. По снижению технических потерь, в которых выделяют:

1) организационные, практически не требующие дополнительных денежных средств для внедрения;

2) технические, требующие дополнительных капитальных вложений.

2. По совершенствованию системы учёта электроэнергии [85].

Передовой отечественный и зарубежный опыт показывает, что наиболее

эффективным техническим решением по снижению потерь электроэнергии в СЭС является КРМ [1, 5, 6, 16, 29, 30, 48, 54, 56, 57, 58, 61, 63, 92]. Однако использование существующих устройств КРМ в низковольтных СЭС городов показало их низкую эффективность по сравнению с промышленными предприятиями [87]. Остаётся открытым вопрос по какой причине существующие устройства КРМ, использующие симметричный принцип компенсации, менее эффективны в городских низковольтных СЭС по сравнению с промышленными [89].

Рассмотрим более детально вопрос применения устройств КРМ для снижения потерь электрической энергии.

1.3. Снижение потерь электроэнергии с помощью компенсации реактивной мощности

Активная мощность связана с безвозвратной (необратимой) передачей и потреблением электроэнергии нагрузкой, наличие РМ указывает на неоптимальность передачи электроэнергии, обусловленной фазовым сдвигом между током и напряжением [45, 77, 94-97, 99].

РМ представляет собой периодический обмен электроэнергией между источником и индуктивными электроприёмниками с двойной частотой по отношению к частоте переменного тока без преобразования её в другой вид энергии (механическую или тепловую). Передача РМ по элементам СЭС приводит к увеличению потерь электроэнергии, снижению напряжений в узлах электрических нагрузок (УЭН), уменьшению пропускной способности сетевого оборудования СЭС. Для снижения перетоков РМ в СЭС должна осуществляться КРМ [25, 101, 102, 109, 117, 118, 122, 125].

Эффективность использования источника питания определяется коэффициентом мощности (cos ф), который может быть выражен в терминах мощностей, действующих значениях токовых компонент или эквивалентных параметрах нагрузки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Завалов Артем Александрович, 2024 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аксенов, В.В. Компенсация реактивной мощности с фильтрацией токов высших гармоник - реальный путь повышения энергоэффективности передачи и распределения электроэнергии / В.В. Аксенов, Д.В. Быстров, В.Э. Воротницкий, Г.Г. Трофимов // Электрические станции. - 2012. - № 3. - С. 53-60.

2. Асанов, А.К. Исследование статических характеристик бытовых электроприёмников по напряжению / А.К. Асанов, С.С. Тохтамов, Н.К. Джусупбекова, А.П. Тимченко // Вестник КРСУ. - 2017. - № 17 (12). - С. 16-20.

3. Асанов, А.К. О проблемах в энергетике. Потери электроэнергии / А.К. Асанов, С.М. Оконов // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. - 2016. - № 4 (40). - С. 37-43.

4. Бохмат, И.С. Снижение коммерческих потерь в электроэнергетических системах / И.С. Бохмат, В.Э. Воротницкий, Е.П. Татаринов // Электрические станции. - 1998. - № 9.

5. Боярская, Н.П. Проблемы обеспечения качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ / Н.П. Боярская, Я.А. Кунгс, С.А. Темербаев, В.П. Довгун, А.Ф. Синяговский // Ползуновский вестник. - 2012. - № 4. -С. 89-94.

6. Вильданов, Р.Г. Снижение потерь электроэнергии с помощью компенсации реактивной мощности / Р.Г. Вильданов, О.А. Ионцева, Р.Р. Исхаков, А.Г. Бикметов // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1 (1). -С. 265.

7. Власюк, И.В. Влияние компенсации реактивной мощности на энергосбережение предприятий АПК / И.В. Власюк, С.Ю. Парамонов, С.И. Белов // Международный технико-экономический журнал. - 2018. - № 2. - С. 40-46.

8. Воротницкий, В.Э. Анализ динамики, структуры и мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях России и за рубежом // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sro-eo.ru/data/Statii/Analiz_dinamic_struct_i_meropriyatii_po_snigeniu_poter.pdf (Дата обращения 28.07.2021).

9. Воротницкий, В.Э. Компенсация реактивной мощности - эффективное средство для повышения надёжности, качества и экономичности электроснабжения / В.Э. Воротницкий // Энергия единой сети. - 2015. - № 2 (19). -С. 30-40.

10. Воротницкий, В.Э. Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающих организаций / В.Э. Воротницкий, М.А. Калинкина, В.Н. Апряткин // Энергосбережение. - 2000. - №2 3. - С. 61-64.

11. Воротницкий, В.Э. Обеспечение надёжности, качества и экономичности электроснабжения потребителей - комплексная задача развития электрических сетей России / В.Э. Воротницкий, Ю.А. Дементьев, Г.Б. Лазарев // Энергетическая политика. - 2017. - № 6. - С. 63-70.

12. Воротницкий, В.Э. О развитии и координации услуг по компенсации реактивной мощности / В.Э. Воротницкий, Ю.Г. Шакарян, П.В. Сокур // Энергоэксперт. - 2013. - № 5 (40). - С. 32-37.

13. Воротницкий, В.Э. Расчёт, нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях: учеб. - метод. пособие / В.Э. Воротницкий, М.А. Калинкина. - М.: ИПКгосслужбы, 2003. - 64 с.

14. Воротницкий, В.Э. Снижение потерь электроэнергии - важнейший путь энергосбережения в электрических сетях / В.Э. Воротницкий // Энергосбережение. -2014. - № 3. - С. 61-64.

15. Воротницкий, В.Э. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях. Динамика, структура, методы анализа и мероприятия / В.Э. Воротницкий, М.А. Калинкина, Е.В. Комкова, В.И. Пятигор // Энергосбережение. - 2005. - № 2.

16. Воротницкий, В.Э. Снижение потерь электроэнергии - стратегический путь повышения энергоэффективности сетей / В.Э. Воротницкий, В.А. Овсейчук, Г.П. Кутовой // Новости электротехники. - 2015. - № 3 (93).

17. Воротницкий, В.Э. Энергетическая эффективность и компенсация реактивной мощности в электрических сетях. Проблемы и пути решения / В.Э. Воротницкий // Энергосовет. - 2017. - № 1 (47). - С. 44-53.

18. Герасименко, А.А. Электроэнергетические системы и сети / А.А. Герасименко, Е.С. Кинев, Т.М. Чупак // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Шр://Ъкр1 оби. ru/ckeditor_assets/attachments/3393/lekcii.pdf (Дата обращения 30.04.2023).

19. Герасименко, А.А. Передача и распределение электрической энергии / А.А. Герасименко, В.Т. Федин // Изд. 2-е. - Ростов: Феникс, 2008. - 715 с.

20. Говоров, Ф.П. Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения и освещения городов / Ф.П. Говоров, В.Ф. Говоров // Науковi пращ ДонНТУ. Серiя: Електротехшка i енергетика. - 2013. - № 1 (14). - С. 71-76.

21. Грачева, Е.И. Потери электроэнергии и эффективность функционирования оборудования цеховых сетей: монография / Е.И. Грачева, О.В. Наумов. - М.: РУСАЙНС, 2017. - 168 с.

22. Довгун, В.П. Гибридные системы управления качеством электроэнергии в распределительных сетях / В.П. Довгун, С.А. Темербаев, Н.П. Боярская, М.О. Чернышов // Журнал Сиб. фед. ун-та. Техника и технологии. - 2015. - № 8 (8). - С. 997-1009.

23. Дудинка // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Дудинка (Дата обращения 28.02.2023).

24. Дулевич, С.А. Проблема компенсации реактивной мощности на современном этапе развития городских систем электроснабжения в горнодобывающих регионах России / С.А. Дулевич, С.В. Кузьмин // Сборн. матер. междунар. конф.: Проспект Свободный-2015. - 2015. - С. 20-22.

25. Ефременко, В.М. О влиянии параметров асинхронных двигателей на потребление реактивной мощности и потери электрической энергии / В.М. Ефременко, Р.В. Беляевский // Вестник Кузбасского гос. тех. ун-та. - 2011. - № 1. - С. 73-76.

26. Ефременко, В.М. О совершенствовании механизмов взаимоотношений энергоснабжающих организаций и потребителей в области компенсации реактивной мощности / В.М. Ефременко, Р.В. Беляевский // Вестник КузГТУ. -2012. - № 2. - С. 59-62.

27. Ерошенко, Г.П. Режимы работы конденсаторных установок / Г.П. Ерошенко, Ш.З. Зиниев, Р.А. Магомадов // Аграрный научный журнал. - 2014. - № 12. - С. 56-57.

28. Ершов, А.М. Системы электроснабжения. Часть 2: Электрические нагрузки. Компенсация реактивной мощности: курс лекций / А.М. Ершов. - Чел.: Издательский центр ЮУрГУ, 2018. - 230 с.

29. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 160 с.

30. Железко, Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчётов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 176 с.

31. Железко, Ю.С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах / Ю.С. Железко. - М.: Энергоиздат, 1981. - 200 с.

32. Железко, Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: руководство для практических расчётов / Ю.С. Железко. - М.: ЭНАС, 2009. - 456 с.

33. Железко, Ю.С. Расчёт, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчётов / Ю.С. Железко, А.В. Артемьев, О.В. Савченко. - М.: НЦ ЭНАС, 2004. - 280 с.

34. Жилин, Е.В. Оценка потери электроэнергии при несинусоидальных и несимметричных режимах работы на базе экспериментальных данных / Е.В. Жилин // Молодежь и научно-технический прогресс: IX междунар. науч.-практич. конф. студ. аспир. и мол. учёных. - Губкин, 2016. - С. 93-96.

35. Завалов, А.А. Анализ методов и средств защиты силовых трансформаторов от коммутационных перенапряжений / А.А. Завалов, А.В. Тихонов // Проспект Свободный - 2020: материалы XVI Междунар. конф. студ., аспир. и мол. учёных. -Красноярск, 2020. - С. 1700-1702.

36. Завалов, А.А. Анализ потребления реактивной мощности

электроприёмниками на примере дошкольных образовательных учреждений города

Дудинки / А.А. Завалов, И.С. Кузьмин, Д.С. Тимошенков // Проспект Свободный -

153

2022: материалы XVIII Междунар. конф. студ., аспир. и мол. учёных. - Красноярск, 2022. - С. 2941-2944.

37. Завалов, А.А. Анализ потребления реактивной мощности электроприёмниками на примере спортивных сооружений города Дудинки / А.А. Завалов, И.П. Степанов // Проспект Свободный - 2022: материалы XVIII Междунар. конф. студ., аспир. и мол. учёных. - Красноярск, 2022. - С. 2938-2941.

38. Завалов, А.А. Влияние компенсации реактивной мощности на термическую устойчивость нейтрального провода в низковольтных сетях городов /

A.А. Завалов, И.С. Кузьмин, В.С. Куликовский // Глобальная энергия. - 2023. - 29(3).

- С. 43-56.

39. Завалов, А.А. Зависимость снижения потерь электроэнергии от коэффициента мощности в системе электроснабжения / А.А. Завалов, С.Н. Первых, Д.Д. Малыгин, В.А. Селивашко // Проспект Свободный - 2023: материалы XIX Междунар. конф. студ., аспир. и мол. учёных. - Красноярск, 2023. - С. 923-926.

40. Завалов, А.А. Использование устройств компенсации реактивной мощности для подавления коммутационных перенапряжений / А.А. Завалов // Актуальные проблемы электроэнергетики (АПЭ-2020): сб. ст. VI Всероссийской науч.-техн. конф. Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. - Н. Новгород, 2020.

- С. 1700-1702.

41. Завалов, А.А. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях 0,4-10 кВ городов северных регионов / А.А. Завалов, С.В. Кузьмин, Р.С. Кузьмин,

B.А. Меньшиков // Глобальная энергия. - 2023. - 29(3). - С. 57-73.

42. Завалов, А.А. Моделирование влияния несимметричных нагрузок по фазам на ток в нейтральном проводе / А.А. Завалов, С.Н. Первых, Д.Д. Малыгин, В.А. Селивашко // Проспект Свободный - 2023: материалы XIX Междунар. конф. студ., аспир. и мол. учёных. - Красноярск, 2023. - С. 920-923.

43. Завалов, А.А. Устройство независимой пофазной компенсации реактивной мощности / А.А. Завалов, И.С. Кузьмин, С.В. Кузьмин, Р.С. Кузьмин, В.А. Меньшиков // Патент РФ на изобретение № 2818292. - 2023. - С. 1-10.

44. Зорин, В.В. Компенсация реактивной мощности в стояках высотных зданий / В.В. Зорин, Ю.М. Мацкевич // Енергетика: економша, технологи, еколопя. - 2018. - № 1. - С. 51-58.

45. Кабышев, А.В. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий: учебное пособие / А.В. Кабышев. - Томск: Изд-во Томского Политехнического университета, 2012. - 234 с.

46. Камолов, М.М. Учёт несинусоидального/несимметричного режима работы электрической сети коммунально-бытового назначения при расчете уровня тока нулевого проводника / М.М. Камолов, Ш.Д. Джураев, С.Т. Исмоилов, С.А. Абдулкеримов, Х.Б. Назиров // Электричество. - 2020. - № 1. - С. 35-43.

47. Карташев, И.И. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов, Ю.В. Шаров, Р.Р. Насыров. - М.: Издательский дом МЭИ, 2017. - 347 с.

48. Карчин, В.В. Улучшение показателей качества электроэнергии в сельских распределительных сетях 0,4 кВ с помощью компенсации реактивной мощности / В.В. Карчин, В.Т. Сидорова, А.Н. Леухин // Известия высших учебных заведений: Проблемы энергетики. - 2015. - № 1-2. - С. 61-67.

49. Каталог оригинальных файлов с данными ГМЦ Росстата // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sophist.hse.ru/rosstat.shtml (Дата обращения 28.07.2021).

50. Крогерис, А.Ф. Мощность переменного тока / А.Ф. Крогерис, К.К. Рашевиц, Э.П. Трейманис, Я.К. Шинка. - Рига: Физ.-энерг. ин-т. Латв.АН, 1993. -294 с.

51. Крюков, А.В. Несинусоидальные режимы в системах тягового электроснабжения, оснащённых устройствами компенсации реактивной мощности / А.В. Крюков, В.П. Закарюкин, А.П. Куцый // Оперативное управление в электроэнергетике. - 2018. - № 5. - С. 11-18.

52. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. для студ. высш. уч. зав-ий / Б.И. Кудрин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.

53. Кузнецов, А.В. Математическая модель оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности / А.В. Кузнецов, И.В. Аргентова // Электротехника. - 2016. - № 10. - С. 68-73.

54. Кузьмин, Р.С. Влияние компенсации реактивной мощности на величину перенапряжений при коммутации силовых трансформаторов / Р.С. Кузьмин, А.А. Завалов, Р.А. Майнагашев, В.А. Меньшиков, И.С. Кузьмин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - 332(3). - С. 197-209.

55. Кузьмин, С.В. Повышение эффективности компенсации реактивной мощности на основе устройств пофазной компенсации / С.В. Кузьмин, А.А. Завалов, Р.С. Кузьмин, В.А. Меньшиков // Журн. Сиб. федер. ун-та: Техника и технологии. - 2020. - № 13 (1). - С. 14-24.

56. Кузьмин, С.В. Устройство для компенсации реактивной мощности в высоковольтных сетях / С.В. Кузьмин, А.А. Завалов, Р.С. Кузьмин, В.А. Меньшиков, И.С. Кузьмин // Патент РФ на изобретение № 2727148. - 2019. - С. 19.

57. Кузьмин, С.В. Устройство для пофазной компенсации реактивной мощности / С.В. Кузьмин, А.А. Завалов, Р.С. Кузьмин, В.А. Меньшиков // Патент РФ на изобретение № 2697259. - 2019. - С. 1-9.

58. Материально-техническое обеспечение народного хозяйства СССР: Стат. сб. / Госкомстат СССР. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 255 с.

59. Могиленко, А.В. Снижение потерь электроэнергии Российские реалии / А.В. Могиленко // Новости электротехники. - 2015. - № 2 (92).

60. Народное хозяйство РСФСР в 1990 г.: Стат. ежегодник / Госкомстат РСФСР. - М.: Республиканский информационно-издательский центр, 1991. - 592 с.

61. Овсейчук, В.А. Компенсация реактивной мощности. К вопросу о технико-экономической целесообразности / В.А. Овсейчук, Г.Г. Трофимов, А.Б. Кац и др. // Новости электротехники. - 2008. - № 4 (52).

62. Овсейчук, В.А. Технико-экономическая эффективность регулирования реактивной мощности и напряжения в распределительных электрических сетях: учеб. - метод. пособие / В.А. Овсейчук, Г.Г. Трофимов. - М.: ИПКгосслужбы, 2009.

- 72 с.

63. Орлов, В.С. Компенсация реактивной мощности в распределительных сетях низкого напряжения / В.С. Орлов, А.В. Сидоров // Энергосбережение и инновационные технологии. - 2015. - № 1. - С. 144-146.

64. Официальные статистические показатели. ЕМИСС Государственная статистика // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://fedstat.ru/indicator/61481 (Дата обращения 28.02.2023).

65. Пантелеев, В.И. Качество электрической энергии в системах электроснабжения горно-перерабатывающих предприятий России / В.И. Пантелеев, И.С. Кузьмин, А.А. Завалов и др. // Вестник Иркут. гос. тех. ун-та. -2021. - № 25 (3). - С. 356-368.

66. Паули, В.К. Компенсация реактивной мощности как эффективное средство рационального использования электроэнергии / В.К. Паули, Р.А. Воротников // Энергоэксперт. - 2007. - № 2. - С. 16-23.

67. Попов, Ю.П. Проблемы потребления реактивной мощности коммунально-бытовой нагрузкой / Ю.П. Попов, Л.С. Синенко // Вестник КрасГАУ.

- 2010. - № 11. - С. 167-171.

68. Поспелов, Г.Е. Потери мощности и энергии в электрических сетях / Г.Е. Поспелов, Н.М. Сыч. - М.: Энергоиздат, 1981. - 216 с.

69. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) // [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_98464/ (Дата обращения 28.02.2023).

70. Прайс-лист КВАР // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://kvar.nt-rt.ru/files/price/docs/КВАР%20Price-list%202023.pdf (Дата обращения 30.04.2023).

71. Проект Стратегии развития электросетевого комплекса Российской Федерации на период до 2035 года // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/18940 (Дата обращения 21.05.2021).

72. Промышленность России: Стат. сб. / Госкомстат России. - М., 1998. -

444 с.

73. Промышленность России: Стат. сб. / Госкомстат России. - М., 2000. -

462 с.

74. Приказ Минэнерго РФ от 23.06.2015 № 380 «О Порядке расчёта значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии» [Электронный ресурс] // КонтурНорматив [Офиц. сайт]. https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=256534/ (Дата обращения 28.02.2023).

75. Розанов, Ю.К. Многофункциональный регулятор качества электроэнергии на основе силового электронного преобразователя / Ю.К. Розанов, М.Г. Лепанов, М.Г. Киселев // Электротехника. - 2014. - № 8. - С. 51-59.

76. Российская Федерация в 1992 году: Стат. ежегодник / Госкомстат России. - М.: Респ. информ.-издат. центр, 1993. - 654 с.

77. Российский статистический ежегодник. 1995: Стат. сб. / Госкомстат России. - М., 1995. - 976 с.

78. Российский статистический ежегодник. 2005-2021: Стат. сб. / Росстат. -М., 2005-2021.

79. Савина, Н.В. Оптимизация коэффициентов загрузки распределительных силовых трансформаторов в условиях эксплуатации / Н.В. Савина, А.Г. Яненко // Сборник трудов междунар. науч-тех. конф.: Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов. - 2019. - С. 86-91.

80. Самохин, В.И. Актуальность вопросов энергосбережения на майнинг-фермах / В.И. Самохин, Д.В. Самохин, Е.Е. Бабкин, И.М. Петров // Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы. - 2019. - № 2 (2). - С. 102110.

81. Самохин, В.И. Основные направления энергосбережения на предприятиях и оборудование, используемое для энергосбережения / В.И. Самохин, Д.В. Самохин, И.В. Сухоставский, Е.Е. Бабкин // Электронные информационные системы. - 2020. - № 1 (24). - С. 63-76.

82. Сиротин Ю.А. Компенсация и учёт реактивной мощности в электротехнических системах с несимметричными режимами: дис. д.т.н. -Харьков, 2014. - 336 c.

83. Скакунов, Д.А. Методы и средства обеспечения качества электрической энергии в электрических сетях 0,4-6 кВ нефтеперерабатывающих предприятий: дис. к.т.н. - Красноярск, 2010. - 150 с.

84. Скамьин, А.Н. Повышение эффективности функционирования конденсаторных батарей в электрической сети горного предприятия / А.Н. Скамьин // Записки Горного института. - 2011. - Т. 189. - С. 107-110.

85. Тарабин, И.В. Компенсация реактивной мощности как метод повышения качества электрической энергии и сокращения потерь на примере данных «МРСК Сибири» / И.В. Тарабин, Р.Б. Скоков, И.А. Терехин, С.А Горбачев // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 2-22. - С. 4876-4879.

86. Третьякова, Е.С. Анализ энергоэффективности глубокой компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий и городов: дис. к.т.н. - Новосибирск, 2017. - 195 с.

87. Третьяков, А.Н. Влияние высших гармоник в сельских распределительных сетях 0,38 кВ на показатели качества электрической энергии: дис. к.т.н. - Красноярск, 2006. - 190 с.

88. Федотова, А.А. Влияние компенсирующих устройств на качество электрической энергии / А.А. Федотова, С.В. Таратыкина // Сборн. матер. междунар. конф.: Фундаментальные и прикладные научные исследования: Инновационный потенциал. - 2019. - С. 114-119.

89. Функционирование опытной установки независимой пофазной компенсации реактивной мощности // [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://rutas.group/zz.zz.funkcionirovanie_opytnoj_ustanovki_nezavisimoj_pofaznoj_k ompensacii_reaktivnoj_moshnosti (Дата обращения 20.01.2024).

90. Чернышов, М.О. Проблемы обеспечения качества электроэнергии в сетях коммерческих и офисных потребителей / М.О. Чернышов, В.П. Довгун, В.В. Новиков, С.В. Бруцкий // Энергетика России в XXI веке. Инновационное развитие и управление. - Иркутск, 2015. - С. 225-228.

91. Чернышов, М.О. Мониторинг качества электроэнергии в распределительных сетях 0,4 кВ / М.О. Чернышов, Е.С. Звягинцев, М.А. Надымов // Пром-Инжиниринг: Труды III междунар. науч.-тех. конф. - С.Петербург-Челябинск-Новочеркасск-Владивосток: Издательский центр ЮУрГУ, 2017. - С. 228-233.

92. Шведов, Г.В. Потери электроэнергии при её транспорте по электрическим сетям: расчёт, анализ, нормирование и снижение: учеб. пособие для вузов / Г.В. Шведов, О.В. Сипачева, О.В. Савченко; под ред. Ю.С. Железко. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 424 с.

93. Шишкин, С.А. Конденсаторы для компенсации реактивной мощности сельских низковольтных сетей / С.А. Шишкин // Труды междунар. науч-тех. конф.: Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хоз-ве. - 2010. - № 1. - С. 269273.

94. Шишкин, С.А. Компенсация реактивной мощности однофазных нагрузок низковольтных систем электроснабжения / С.А. Шишкин // Силовая электроника. - 2007. - № 3. - С. 122-125.

95. Шишкин, С.А. Повышение эффективности энергосбережения в электросетях предприятий АПК при компенсации реактивной мощности: дис. к.т.н. - Москва, 2004. - 149 с.

96. Шишкин, С.А. Симметрирование и компенсация реактивной мощности несимметричных низковольтных нагрузок с помощью конденсаторных батарей / С.А. Шишкин // Электротехника. - 2006. - № 8 (06). - С. 42-46.

97. Элгибали, А.И. Разработка и исследование статических компенсаторов реактивной мощности на основе тиристорно-переключаемых схем: автореф. дис. к.т.н. - Москва, 2018. - 20 с.

98. Энергетическая стратегия Российской Федерации до 2035 года // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/1026 (Дата обращения 21.05.2021).

99. Юртаев, С.Н. Повышение эффективности средств компенсации реактивной мощности на предприятиях со специфическими электроприёмниками: дис. к.т.н. - Нижний Новгород, 2012. - 249 с.

100. Bharti D. Multi-point Optimal Placement of Shunt Capacitor in Radial Distribution Network: A Comparison. - Int. Conf. on Emerg. Front. in Elec. and Electron. Tech. (ICEFEET), 2020. - pp. 1-6.

101. Blasco P.A., Montoya-Mira R., Diez J., Montoya R. Algorithm for passive reactive power compensation of an unbalanced three-phase four-wire system using capacitors ensuring minimum line losses. - Electric Power Systems Research, 2024. -vol. 227. - pp. 109972.

102. Blasco P.A., Montoya-Mira R., Diez J.M., Montoya R. An Alternate Representation of the Vector of Apparent Power and Unbalanced Power in Three-Phase Electrical Systems. - Appl. Sci., 2020. - vol. 10. - pp. 3756.

103. Czarnecki L.S. CPC - Based Reactive Balancing of Linear Loads in Four-Wire Supply Systems with Nonsinusoidal Voltage. - Przeglad Elektrotechniczny, 2019. - vol. 95 (4). - pp. 1-8.

104. Czarnecki L.S., Haley P.M. Power Properties of Four-Wire Systems at Nonsinusoidal Supply Voltage. - IEEE Trans. on Power Del., 2016. - vol. 31 (2). - pp. 513-521.

105. Czarnecki L.S., Haley P.M. Unbalanced Power in Four-Wire Systems and Its Reactive Compensation. - IEEE Trans. on Power Del., 2015. - vol. 30 (1). - pp. 53-63.

106. De Leon F., Cohen J. AC power theory from poynting theorem: Accurate identification of instantaneous power components in nonlinear-switched circuits. - IEEE Trans. Power Del., 2010. - vol. 25 (4). - pp. 2104-2112.

161

107. Dixon J., Moran L., Rodriguez J., Domke R. Reactive Power Compensation Technologies: State-of-the-Art Review. - Proc. of the IEEE, 2005. - vol. 93 (12). - pp. 2144-2164.

108. Ghassemi F. New concept in AC power theory. - IET Gen. Transm. Distrib., 2000. - vol. 147 (6), pp. 414-424.

109. Holdynski G., Soljan Z., Zajkowski M. CPC-based reactive compensation at three-phase four-wire systems powered from asymmetric sinusoidal voltage source. - 20th Int. Scient. Conf. on Elec. Pow. Engin. (EPE), 2019. - pp. 1-6.

110. Hong F., Zhuang-zhi L., Bao-kui S. A study on new connection types of the main circuits for low voltage dynamic reactive power compensation device and its synchronous trigger circuits. - Proc. Int. Conf. on Pow. Syst. Tech., 2002. - vol. 4. - pp. 2516-2521.

111. Jintakosonwit P., Srianthumrong S., Jintagosonwit P. Implementation and Performance of an Anti-Resonance Hybrid Delta-Connected Capacitor Bank for Power Factor Correction. - IEEE Trans. on Pow. Electron., 2007. - vol. 22 (6). - pp. 2543-2551.

112. Kiyan M., Aydemir M.T. Load Balancing, Reactive Power Compensation and Neutral Current Elimination in Three Phase - Four Wire Systems. - Int. Pow. Electron. and Motion Control Conf. (PEMC), 2014. - vol. 16. - pp. 144-151.

113. Kuzmin, R.S. Influence of Reactive Power Compensation on Power Quality in Grids Up to 1000V / R.S. Kuzmin, A.A. Zavalov, S.V. Kuzmin // Int. Conf. on Indust. Engineering, Applications and Manufacturing, (ICIEAM). - Sochi, 2020. - P. 1-5.

114. Kuzmin S.V., Umetskaia E.V., Zavalov A.A. Influence of power quality on value of switching overvoltages in networks 6-10 kV. - Int. Multi-Conf. on Indust. Eng. and Modern Tech., 2020. - pp. 1-4.

115. Li H., Zhuo F., Wu L., Lei W., Liu J. A novel current detection algorithm for shunt active power filters in harmonic elimination, reactive power compensation and three-phase balancing. - IEEE 35th Annual Pow. Electron. Spec. Conf., 2004. - vol. 2. -pp. 1017-1023.

116. Liu Y., Xiao X., Zhang X., Wang Y. Multi-Objective Optimal STATCOM Allocation for Voltage Sag Mitigation. - IEEE Trans. Power Deliv., 2020. - vol. 35 (3).

- pp. 1410-1422.

117. Montoya-Mira R., Blasco P.A., Diez J.M., Montoya R., Reig M.J. Unbalanced and Reactive Currents Compensation in Three-Phase Four-Wire Sinusoidal Power Systems. - Appl. Sci., 2020. - vol. 10. - pp. 1764.

118. Pana A., Baloi A., Molnar-Matei F. New method for calculating the susceptances of a balancing capacitive compensator for a three-phase four-wire distribution network. - Int. Jour. of Elec. Pow. & Energy Syst., 2020. - vol. 115. - pp. 105414.

119. Po-Ngam S. The simplified control of three-phase four-leg shunt active power filter for harmonics mitigation, load balancing and reactive power compensation. - 11th Int. Conf. on Elec. Engin. Electron., Comp., Telecom. and Inform. Tech. (ECTI-CON), 2014. - pp. 1-6.

120. Rozanov Y., Lepanov M., Kiselev M. Multifunctional power quality controller based on power electronic converter. - 16th Int. Pow. Electron. and Motion Control Conf. and Expos., 2014. - pp. 1011-1016.

121. Shu Z., Xie S., Li Q. Single-Phase Back-To-Back Converter for Active Power Balancing, Reactive Power Compensation, and Harmonic Filtering in Traction Power System. - IEEE Trans. on Pow. Electron., 2011. - vol. 26 (2). - pp. 334-343.

122. Soljan Z., Holdynski G., Zajkowski M. Balancing reactive compensation at three-phase four-wire systems with a sinusoidal and asymmetrical voltage source. -Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 2020. - vol. 68. - pp. 71-79.

123. Su X., Masoum M.A.S., Wolfs P.J. PSO and Improved BSFS Based Sequential Comprehensive Placement and Real-Time Multi-Objective Control of Delta-Connected Switched Capacitors in Unbalanced Radial MV Distribution Networks.

- IEEE Trans. on Pow. Syst., 2016. - vol. 31 (1). - pp. 612-622.

124. Wang X., Dai K., Chen X., Tan T. Optimal Compensation of Delta-connected Dynamic Capacitor for Unbalanced Load. - IEEE Int. Pow. Electron. and Applic. Conf. and Expos. (PEAC), 2018. - pp. 1-6.

125. Zhao X., Bian D. Currents'-Physical-Component-Based Reactive Power Compensation Optimization in Three-Phase, Four-Wire Systems. - Appl. Sci., 2024. -vol. 14(12). - pp. 5043.

126. Zhou J., Sun Q., Zhang H., Zhao Y. Load Balancing and Reactive Power Compensation based on Capacitor Banks Shunt Compensation in Low Voltage Distribution Networks. - Proc. of the 31st Chinese Control Conf., 2012. - vol. 31. - pp. 6681-6686.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Акты внедрения, отзывы

КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ

ТАЙМЫРСКИЙ ДОЛГАНО-НЕНЕЦКИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ РАЙОН

АДМИНИСТРАЦИЯ

ул. Советская,35, г. Дудинка, 647000 телефон: [phone], факс: [phone] e-mail: [e-mail]

« - ' » ., с \-1 . - 20 ^з'г.

о работоспособности системы пофазной компенсации реактивной мощности в

сетях 0,4 кВ муниципальных зданий и объектов г. Дудинки

В период с 2010г. по 2012г. предприятием ООО «НПП «Рутас» была выполнена работы в рамках реализации комплексной программы по энергосбережению в системах электроснабжения 0,4 кВ муниципальных предприятий и учреждений г. Дудинки.

Комплекс мероприятий включал исследование качества электроэнергии и электропотребления муниципальных учреждений (школы, детские сады, развлекательные и оздоровительные центры, административные здания), разработку, производство и внедрение систем компенсации реактивной мощности.

В г. Дудинке были использованы системы пофазной компенсации реактивной мощности, не имеющие аналогов в мировой практике.

Использование подобных систем позволяет увеличить пропускную способность силовых трансформаторов и кабельных линий на 25+40%, снизить потери активной мощности в системах электроснабжения 0,4 кВ в 1,5+2,2 раза, что уменьшает электропотребление на 12 + 15%.

Срок окупаемости систем колеблется от 8 месяцев до 2,5 лет, в зависимости от электропотребления объекта.

Отзыв

Руководитель Администрации муниципального района

Инжиниринг

Строительство

Обслуживание

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Завалова Артема Александровича «Повышение энергетической эффективности низковольтных систем электроснабжения на основе пофазной компенсации реактивной мощности» ООО

«ИСО» в городе Ачинске

Филиал Инжиниринг, строительство, обслуживание (ООО «ИСО») С 2021 года реализует технические мероприятия по эффективной компенсации реактивной мощности в сетях 0,4-10 кВ АО «РУСАЛ Ачинск», что позволяет увеличить пропускную способность системы электроснабжения 0,4-10 кВ и снизить потери электрической энергии в указанных системах электроснабжения. При выборе установок по компенсации реактивной мощности в сетях до 1000 В и обосновании экономической целесообразности компенсации реактивной мощности были использованы следующие результаты диссертационной работы Завалова A.A. «Повышение энергетической эффективности низковольтных систем электроснабжения на основе пофазной компенсации реактивной мощности»:

1. Аналитические зависимости изменения тока в нейтральном проводе для алюминиевых кабелей используемых сечений от неравномерности электрических нагрузок и вида КРМ, позволяющие определить безопасный диапазон изменения неравномерности активной и индуктивной нагрузок, не приводящий к термическому разрушению нейтрального провода КЛ

2. Обоснованный принцип автоматической независимой пофазной компенсации реактивной мощности в низковольтных системах электроснабжения, исключающий перекомпенсацию и недокомпенсацию реактивных токов в рабочих фазах сети и позволяющий снижать ток в нейтральном проводе силового кабеля при неравномерной нагрузке.

3. Аналитическое выражение, отражающее зависимость кратности снижения потерь электрической энергии от коэффициента мощности при условии, что применение устройств компенсации реактивной мощности повысит коэффициент мощности до 0,96 и более.

Директор по электрообеспечению филиал ООО «ИСО» в г. Ачинск

Е.Б. Демидов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Результаты экспериментальных исследований

В таблицах Б.1-Б.10 представлены результаты измерений ВГ в СЭС 0,4 кВ города Дудинки. На рисунках Б.1-Б.86 представлены гистограммы, зафиксированные в ходе измерения ВГ тока. Гистограммы ВГ напряжения не представлены в связи с тем, что зафиксированные значения ниже допустимых значений, установленных в ГОСТ 32144-2013.

Таблица Б.1 - Результаты измерений высших гармоник тока и напряжения в сетях 0,4 кВ

школ № 1, 2, 3, 4 и 7 г. Дудинки

№ п.п Наименова Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ ^,

ние объекта Нечетные Четные % %

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 2 14 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Школа - А 6,5 0,8 2,7 1,3 1,4 0,7 7,38 1,7

1 интернат В 5,5 1,5 3,4 1,3 0,7 0,6 7,27 1,6

№1 С 5,1 0,9 2,8 0,9 2,1 0,8 0,7 6,54 1,5

А 6,0 3,4 7,19 2,0

Школа №4 В 2,7 1,6 1,2 0,9 1,3 3,92 2,06

2 Силовое С 5,4 2,0 2,9 6,74 2,11

электрообо А 4,7 5,4 7,8 2,11

рудование В 2,9 1,0 7,4 0,9 1,5 4,45 1,96

С 5,9 1,6 2,7 7,0 2,18

А 4,5 10,2 6,9 1,3 1,5 1,2 13,4 2,0

В 6,6 11,1 5,6 2,3 1,8 1,7 1,6 1,9 14,9 2,0

3 Школа №4 С 4,9 7,1 6,5 5,0 1,4 3,0 4,1 2,1 1,8 2,0 2,0 13,8 2,1

Освещение А 34,0 30,0 18 3,7 3,8 6,0 3,8 49,8 2,0

В 7,9 13 6,6 2,6 17,2 1,98

С 5,5 7,8 8,9 5,5 3,8 5,4 2,9 2,5 3,6 16,9 2,15

Школа №2 А 3,5 2,3 1,5 0,6 0,8 4,57 2,72

4 Силовое В 1,9 0,9 2,31 1,8

электрообо рудование С 3,4 1,8 0,9 4,02 2,36

Школа №2 Освещение А 14,8 3,0 4,0 1,4 1,0 0,5 0,5 15,8 2,98

5 В 6,8 2,6 2,9 1,2 7,95 1,61

С 9,6 1,6 2,7 0,9 0,5 0,4 10,6 2,51

Школа №7 А 2,0 6,6 3,9 1,3 8,18 2,67

6 Силовое В 1,8 2,0 1,5 0,8 3,36 2,26

электрообо рудование С 2,9 1,0 0,7 0,9 3,04 2,28

А 3,5 1,3 2,5 1,2 14,2 2,78

В 14,8 0,4 2,6 0,3 0,9 1,0 15,2 2,39

7 Школа №7 С 14,0 1,3 3,2 1,5 0,6 2,5 0,6 1,0 1,3 1,5 15,2 2,39

Освещение А 15,0 16,0 3,06

В 13,5 14,3 2,62

С 14,7 16,9 2,66

Школа №3 А 5,0 5,0 5,1 9,4 1,67

8 В 6,6 2,9 4,1 8,6 1,73

С 4,6 3,1 4,1 7,4 2,08

обмотках трансформаторов 6/0,4 кВ мощностью 400 кВА

№ п.п Наимено вание объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ К,, % ки, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 23 2 4 14 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 ТП-76 (РУ-77) А 9,1 7,5 12,6 3,3

В 4,3 3,6

С 6,5 6,4 9,9 3,6

А 5,3 5,7 2,5 8,4 4,0

В 5,3 5,6 2,7 8,3 4,4

С 6,7 5,0 1,7 8,7 4,2

Таблица Б.3 - Результаты измерений высших гармоник тока и напряжения в сетях 0,4 кВ

детских садов г. Дудинки

№ п.п Наименова ние объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ к,, % Ки, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 2 14 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

1 Д/С «Белоснеж ка» А 2,4 1,1 1,4 0,7 0,8 3,32 1,61

В 1,7 1,5 1,4 0,6 3,17 1,59

С 2,7 0,7 0,7 2,99 1,57

А 4,0 1,2 1,2 0,7 0,6 0,7 0,9 4,74 1,88

В 5,8 4,1 3,3 1,4 0,8 1,3 0,8 1,0 8,36 1,59

С 2,1 2,5 2,0 4,08 1,79

2 Д/С «Умка» А 11,9 5,5 11,8 7,8 2,7 2,5 3,8 1,5 1,4 1,3 20,0 1,99

В 9,3 11 10,7 6,9 1,5 3,2 4,3 2,7 20,5 1,9

С 5,3 2,7 4,0 1,9 7,7 1,6

А 5,5 2,7 4,2 2,5 8,12 2,28

В 8,7 5,5 8,7 4,0 14,9 2,84

С 5,5 9,5 6,7 13,5 2,76

3 Д/С «Забава» А 3,8 1,9 0,9 1,0 4,29 2,95

В 1,5 1,0 1,2 2,53 1,72

С 1,8 2,0 2,58

А 1,3 1,4 2,5 3,86 3,15

В 4,5 2,5 1,5 5,48 2,24

С 1,8 1,6 1,6 2,6 1,4 4,76 3,19

4 Д/С «Рябинка» А 3,5 2,8 2,8 1,3 5,29 1,88

В 2,6 1,5 1,2 0,7 3,36 1,57

С 6,6 1,2 1,0 6,81 1,58

5 Д/С «Льдинка» А 2,6 1,5 1,2 1,0 3,49 1,7

В 7,5 2,0 2,7 1,5 1,3 0,7 0,7 8,69 1,48

С 8,0 6,8 6,6 2,7 13,3 1,75

6 Д/С «Сказка» А 5,1 3,5 2,7 1,0 1,3 0,9 1,0 7,17 4,34

В 4,8 1,3 2,8 1,2 1,3 1,2 6,13 3,68

С 4,9 2,3 4,9 2,1 0,7 2,6 1,5 8,31 3,84

7 Д/С «Морозко» А 11,0 9,5 15,5 4,01

В 6,9 8,77 4,56

С 5,5 7,8 10,3 4,26

Дудинского зооветеринарного техникума

№ п.п Наименова ние объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ ^, % ^, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 2 16 18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

1 Техникум А 2,1 5,1 4,3 1,5 0,7 0,8 0,9 0,8 0,6 7,64 1,99

В 0,5 2,0 2,7 0,8 0,4 3,73 1,92

С 4,5 3,4 2,9 0,7 0,7 6,46 1,73

А 2,4 4,2 3,9 1,8 0,6 0,7 1,0 1,1 0,7 6,66 1,84

В 0,7 2,3 2,3 0,6 0,7 0,6 3,56 1,92

С 4,1 3,8 2,5 0,7 0,9 6,24 1,68

2 Общежити е техникума А 4,7 6,0 6,2 2,0 0,9 1,9 1,0 0,7 0,9 10,4 1,96

В 8,0 9,4 7,1 1,5 1,3 1,4 0,7 0,9 14,5 1,86

С 3,5 4,7 5,4 0,8 0,9 1,3 1,1 2,3 1,8 0,7 0,6 8,94 1,66

А 5,3 6,0 6,7 2,7 1,0 1,5 2,2 0,9 0,8 0,7 1,0 11,4 1,94

В 6,7 8,9 6,5 1,4 0,8 0,9 1,0 0,7 0,9 13,2 1,94

С 3,3 6,0 6,2 1,4 1,2 1,3 1,4 2,8 1,0 0,9 0,7 0,7 0,9 10,3 1,74

Таблица Б.5 - Результаты измерений высших гармоник тока и напряжения в сетях 0,4 кВ

торгово-развлекательных и спортивных комплексов г. Дудинки

№ п.п Наименова ние объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ К,, % ^, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 19 21 23 16 18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 19

1 Бассейн «Нептун» А 5,4 2,7 4,2 2,3 0 0

В 8,7 5,5 8,6 4,1 3,76 1,41

С 5,5 9,4 6,6 0 0

А 0 1,76

В 3,0 3,57 1,5

С 3,5 4,03 2,0

2 Развлекате льный центр «Арктика» А 6,0 10,3 10,0 6,0 3,8 17,33 2,4

В 5,3 16,2 13,5 9,3 5,3 25,2 1,95

С 6,8 18,6 16,3 9,3 6,6 28,5 2,15

А 5,2 11,1 10,4 6,0 3,9 17,95 2,75

В 16,3 13,6 9,3 5,3 24,7 2,28

С 5,3 17,6 16,2 9,4 6,7 28,0 2,24

3 Фитнес-центр А 2,6 1,7

В 3,2 1,3

С 2,2 1,9

А 2,2 1,7

В 2,3 1,5

С 3,0 2,0

пятиэтажных жилых домов г. Дудинки

№ п.п Наимено вание объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ К,, % ки, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 23 2 4 14 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 Жилой дом по Ул. Щорса, 29 А 9,3 6,5 2,6 0,8 0,8 0,9 0,9 0,9 11,8 2,0

В 8,6 4,9 2,5 1,1 0,9 0,8 10,4 1,9

С 5,5 4,0 1,8 7,5 1,7

А 9,3 6,8 3,4 1,2 1,3 1,2 1,9 1,0 12,4 1,9

В 9,1 5,3 2,5 0,8 0,9 0,7 10,9 2,0

С 5,3 3,3 1,8 6,7 1,8

2 Жилой дом по Ул. Щорса, 23Б А 7,3 6,5 2,8 1,2 0,9 10,3 2,0

В 16,2 10,7 5,2 2,7 1,1 2,0 1,3 1,0 1,0 20,5 2,0

С 10,7 9,2 3,8 1,1 1,3 14,7 2,0

А 9,5 7,8 3,8 1,3 1,0 1,2 13,0 2,1

В 13,0 8,0 4,0 1,5 1,2 1,4 1,3 0,7 0,8 15,8 2,0

С 12,5 9,8 2,5 1,3 1,0 16,3 2,2

3 Жилой дом по Ул. Победы, 4 А 8,4 1,8

В 9,5 7,7 13,3 1,9

С 11,9 12,5 2,1

Таблица Б.7 - Результаты измерений высших гармоник тока и напряжения в сетях 0,4 кВ

зданий полиции и администрации г. Дудинки

№ п.п Наимено вание объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ к,, % Ки, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 23 2 4 14 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 Здание полиции А 15,0 12,4 9,5 5,2 23,2 2,5

В 9,2 13,0 10,7 19,9 2,5

С 11,9 8,2 6,7 16,6 2,5

2 Здание админис трации А 18,5 17,5 14,7 1,7 2,7 1,5 0,5 1,3 1,2 0,3 29,6 5,73

В 19,8 16,1 13,0 2,6 2,7 1,5 0,5 1,3 1,0 0,4 28,9 6,0

С 30,3 23,5 14,2 3,0 3,1 1,0 0,5 2,4 1,2 0,5 0,5 42,0 5,9

А 12,1 13,0 12,1 0,6 1,4 1,6 0,3 1,3 1,1 0,5 1,0 0,4 1,2 22,4 3,45

В 12,2 14,8 12,7 1,3 1,1 2,6 1,3 1,7 1,3 0,4 0,5 23,5 3,39

С 21,6 19,0 13,5 3,0 1,4 2,2 0,5 1,9 1,7 0,4 0,5 0,7 32,5 3,6

обмотках трансформаторов 6/0,4 кВ мощностью 1000 кВА

№ п.п Наимено вание объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ К,, % ки, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 23 2 4 6 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 ТП-114 1Т А 4,9 5,1 2,1 0,9 7,5 2,8

В 1,1 4,6 2,5 1,1 5,5 2,3

С 2,4 4,8 2,7 1,1 6,2 2,3

А 5,3 5,5 2,3 8,2 3,0

В 1,9 4,8 2,5 0,9 1,2 5,9 2,54

С 3,8 5,5 2,8 1,3 1,8 7,9 2,6

А 6,9 6,6 2,9 0,9 10,0 4,1

В 6,7 7,4 3,2 1,2 10,7 3,9

С 6,5 6,7 3,2 1,3 10,1 3,9

2 ТП-114 2Т А 6,8 9,2 1,8

В 6,2 8,2 1,6

С 5,3 6,7 9,7 1,6

А 9,3 11,8 1,9

В 7,9 5,9 10,6 1,8

С 4,7 4,9 7,8 1,7

А 8,0 5,4 10,6 1,8

В 6,1 5,1 2,7 8,6 1,8

С 5,3 8,1 11,3 1,5

3 ТП-95 1Т А 10,0 8,2 5,1 1,3 2,0 15,0 4,0

В 8,6 7,2 4,5 1,3 12,1 4,0

С 8,7 6,8 4,0 12,0 4,7

4 ТП-95 2Т А 5,7 8,6 5,0 1,3 11,5 3,7

В 8,6 8,7 4,6 13,1 3,7

С 8,9 8,5 4,7 1,4 1,3 13,4 3,7

5 ТП-96 1Т А 2,5 2,7 2,0 4,3 1,5

В 1,2 2,6 2,4 3,6 1,8

С 1,5 2,6 2,0 3,9 2,0

А 3,2 3,0 1,4 1,1 1,2 5,0 1,7

В 4,2 4,1 2,6 1,4 1,3 6,8 1,9

С 4,5 4,3 2,5 1,1 1,2 6,9 2,3

девятиэтажных жилых домов г. Дудинки

№ п.п Наимено вание объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ ^, % ^, %

Нечетные Четные

3 5 7 9 11 13 15 17 19 23 2 4 14 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 Жилой дом по Ул. Горьког о, 38 А 5,5 4,6 3,3 1,3 0,7 0,7 0,8 0,9 8,34 1,7

В 6,0 6,6 4,3 1,2 0,9 1,3 0,7 1,3 1,4 0,8 10,6 1,5

С 2,6 4,0 3,0 1,2 0,9 1,3 1,2 1,1 0,8 6,5 1,7

А 8,6 3,5 2,7 0,8 0,7 1,0 0,8 9,8 1,4

В 6,2 7,0 3,8 1,1 1,4 0,9 1,0 1,3 0,8 10,5 1,7

С 3,9 3,0 2,1 1,3 0,8 1,2 0,6 0,7 5,9 1,8

2 Жилой дом по Ул. Щорса, 35 А 4,7 5,7 1,3 0,7 0,7 0,8 0,7 5,8 1,7

В 1,7 2,5 1,3 0,9 0,7 3,6 1,6

С 3,3 2,8 2,1 2,0 0,9 1,0 1,1 0,6 0,7 5,7 1,6

3 Жилой дом по Ул. Щорса, 33 А 14,8 9,2 3,8 2,4 1,0 1,1 1,3 0,6 18,0 1,6

В 8,5 6,2 3,7 2,8 1,4 0,8 11,6 1,6

С 7,4 5,7 2,4 0,7 0,9 1,0 9,9 1,6

А 15,1 12,6 9,5 5,2 7,4 1,7

В 9,2 13,1 10,8 4,7 1,5

С 11,9 8,2 7,1 4,8 1,7

4 Жилой дом по Ул. Победы, 5 А 7,5 10,7 2,9

В 6,2 4,9 8,2 2,9

С 8,1 11,4 2,9

А 6,5 6,4 9,5 3,5

В 6,4 5,1 8,3 3,5

С 8,0 8,5 12,8 3,6

обмотках трансформаторов 6/0,4 кВ мощностью 630 кВА

№ п.п Наимено вание объекта Фаза сети Порядковый номер гармоники тока, присутствующей в сети 0,4 кВ К,, % ки, %