СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 0,95 кВ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОЙ НАГРУЗКЕ

DOI: 10.47026/1810-1909-2023-2-121-127

УДК 621.31

ББК 31.25

А.И. ОРЛОВ, И.А. САПОЖНИКОВ

Ключевые слова

0,95 кВ, 0,95/0,4 кВ, коэффициент неравномерности нагрузки, устройство выравнивания нагрузки, потери электроэнергии

Аннотация

Дополнительная ступень напряжения 0,95 кВ позволяет снизить потери на передачу электроэнергии в распределительных сетях большой протяженности при достаточной передаваемой мощности. Реализован пилотный проект такой сети, однако практика применения данного класса напряжения не распространена в настоящее время. В качестве дополнительного энергосберегающего средства в сетях 0,95 кВ существует возможность применения устройства выравнивания нагрузки, работающего по принципу перераспределения в узле электрической сети фаз одной из отходящих линий.

Цель исследования – оценка эффективности и технической целесообразности применения устройства выравнивания нагрузки в сетях 0,95 кВ. Новизна работы заключается в определении величины потерь электроэнергии в системе 10/0,95/0,4 кВ при использовании устройства выравнивания нагрузки.

Материалы и методы. В работе применялись методы теоретической электротехники, комбинаторики, численных экспериментов, статистической обработки данных.

Результаты. Расчеты выполнены на примере одного участка распределительной сети 10/0,95/0,4 кВ с использованием программы на языке Python. Нагрузка трансформатора 0,95/0,4 кВ состояла из 2 частей: одна часть подключена к РУ 0,4 кВ непосредственно, другая – через устройство выравнивания нагрузки. Предполагалось, что каждая фаза нагрузки с равной вероятностью может иметь одно из дискретных значений в диапазоне от нуля до максимального значения. В численном эксперименте рассматривались все возможные варианты распределения фазных нагрузок линий, отходящих от ТП 0,95/0,4 кВ, при разбиении нагрузки каждой фазы на 21 уровень по величине.

Выводы. В качестве дополнительного энергосберегающего средства в распределительных сетях 0,95 кВ возможно применение устройства выравнивания нагрузки, которое позволяет снизить добавочные потери электроэнергии от неравномерности нагрузки в среднем на 10%.

Литература

1. Князев В. Напряжение выше – затраты ниже [Электронный ресурс]. URL: http://www.energyland.info/analitic-show-99870.
2. Комбин Н.Н. Инновационная распределительная сеть напряжением 0,95 кВ* [Электронный ресурс] // Электроцех. № 1. URL: https://panor.ru/articles/innovatsionnaya-raspredelitelnaya-set-napryazheniem-095-kv/70704.html.
3. Лоскутов А.Б., Фитасов А.Н., Петрицкий С.А. Оценка энергетической эффективности применения напряжения 0,95 кВ в системе электроснабжения с распределенной нагрузкой // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2019. № 3(126). С. 73–79.
4. Орлов А.И., Волков С.В., Гарипов И.Х., Савельев А.А. Конструкция силовой части устройства выравнивания нагрузки для трехфазных электрических сетей 0,4 кВ // Материалы Пятнадцатой международной научной школы «Наука и инновации-2020» ISS «SI-2020». Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2020. С. 58–63.
5. Реконструкция ТП-6/0,4 кВ, строительство первой в России инновационной сети 6/0,95/0,4 кВ в г. Богородск [Электронный ресурс]. URL: https://nipom.ru/solutions/industry/rekonstrukcziya-tp-6/0,4-kv,-stroitelstvo-pervoj-v-rossii-innovaczionnoj-seti-6/0,95/0,4-kv-v-g.-bogorodsk/
6. Söderberg D. System topologies and transformers for 1 kV networks. In: 22^nd International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2013), 2013, pp. 1–4. DOI: 10.1049/cp.2013.1230.
7. Lohjala J., Kaipia T., Lassila J., Partanen J. The three voltage level distribution using the 1000 V low voltage system. In: CIRED 2005 – 18^th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution, 2005, pp. 1–5, doi: 10.1049/cp:20051299.
8. Özen K., Cebeci M.E., Tör O.B. et al. Implementation of 1 kV on LV feeders: A smart alternative to MV line investments to solve voltage drop problems at LV systems. In: 2017 5^th International Istanbul Smart Grid and Cities Congress and Fair (ICSG), 2017, pp. 27–31. DOI: 10.1109/SGCF.2017.7947630.

Сведения об авторах

Орлов Александр Игоревич – кандидат технических наук, доцент заведующий кафедрой электромеханики электроэнергетического факультета, Марийский государственный университет, Россия, Йошкар-Ола (a.i.orlov@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1152-6668).

Сапожников Илья Алексеевич – студент II курса электроэнергетического факультета, Марийский государственный университет, Россия, Йошкар-Ола (shumkenrp@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9768-9574).

Формат цитирования

Орлов А.И., Сапожников И.А. Снижение потерь электроэнергии в распределительной сети 0,95 кВ при неравномерной нагрузке // Вестник Чувашского университета. – 2023. – № 2. – С. 121–127. DOI: 10.47026/1810-1909-2023-2-121-127.

Загрузить полный текст статьи