CC BY
19УДК 621.3.003.12.004.12+005.52:366.72:621.3:366.544
ОЦЕНКА ФАКТИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И АНАЛИЗ КОЛИЧЕСТВА ОБРАЩЕНИЙ ПО ПОВОДУ НЕСООТВЕТСТВИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НОРМАТИВНЫМ ЗНАЧЕНИЯМ
М.В. Бородин, А.И. Псарев
ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина»
Аннотация. В статье приводится оценка качества электроэнергии в электрохозяйствах предприятий Ливенского района Орловской области. Представлены результаты измерений качества электроэнергии в точках балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации и силовых щитах. Представлены причины выхода показателей качества электроэнергии за нормативные значения. Произведен анализ количества обращений по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям. Представлены основные причины обращений потребителей по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям. Проанализировав данные по обращениям потребителей в энергоснабжающую организацию за последние 4 года, можно сделать выводы, что наблюдается тенденция снижения количества обращений. Но при этом они остаются на высоком уровне. При этом потребители чаще всего обращаются по проблемам связанным с изменением уровней напряжения, а также колебаниями напряжения. Данная проблема в большей мере обоснована отсутствием заинтересованности потребителей и сетевой организации в подержании качества электроэнергии на уровне нормативных документов. Результаты представленные в статье могут быть приняты для разработки поправочных коэффициентов которые используются в экономическом механизме стимулирования потребителе и энергоснабжающих организаций в поддержании качества электроэнергии.
Ключевые слова: Качество электроэнергии, анализ качества электроэнергии, потребители, количество обращений.
Введение. Авторами [1,5-25] указывается, что качество выпускаемой продукции, возникновение новых высокоэффективных сельскохозяйственных и промышленных предприятий и развитие
существующих невозможно без обеспечения их электрической энергией соответствующего качества. Качество электроэнергии (КЭ) не всегда соответствует нормативным документам, поэтому потребители не всегда получают электроэнергию соответствующего качества [5-8,11,13]. Возрастает количество обращений потребителей в энергоснабжающие организации по поводу некачественной электроэнергии [2,3,4]. Несоответствие КЭ нормативным требованиям приводит снижению эффективности функционирования предприятий и энергоснабжающих организаций.
Решение задачи подержания (КЭ) требует создания эффективной методики корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества и технических способов и средств, позволяющих реализовать эту методику. Учеными в [5-8,13] представлена токая методика. Корректировку стоимости потребленной электроэнергии в предложенной методике предполагается осуществлять с помощью поправочных коэффициентов [58,1311,16,19,21,24,25]. Для их разработки и технико-экономического обоснования необходимо произвести оценку фактического качества электроэнергии и проанализировать количеств обращений по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям.
Основная часть. Для оценки КЭ на соответствие требованиям ГОСТ 32144 - 2013 в электрохозяйствах предприятий ОАО «Сосновка», АО «Заря», АО «ПЗ им. А.С. Георгиевского», КХ «50 лет Октября», ОАО племзавод «Сергиевский», ОАО «Агрофирма Сельхозинвест», ООО «Космаковка», ООО «Пилигрим» Ливенского района Орловской области были произведены измерения ПКЭ. Измерение проводились с помощью измерителя ПКЭ «Ресурс-иР2», период испытаний семь суток. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 30804.4.30-2013 "Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электроэнергии". Контрольные точки, в которых производились измерения КЭ, представлены на рисунке 1.
в81 - автоматический выключатель; Т1 - трансформатор 10/0,4кВ; М1 - точка балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации; А1.. ,А3 - точка измерения силовой щит (СЩ1...СЩ2). Рисунок 1 - Контрольные точки, в которых производились измерения КЭ
Произведена оценка КЭ в точках балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации и силовых щитах. По результатам испытаний была произведена оценка КЭ, а её результаты представлены в таблицах 1.
Таблица 1 - Результаты измерений КЭ в точках балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации и силовых щитах_
Показатели качества Количество контрольных точек, в которых КЭ не
электроэнергии (ПКЭ) соответствует требованиям ГОСТ 32144 - 2013
ПКЭ в точках ПКЭ ПКЭ ПКЭ ПКЭ ПКЭ
балансового в в в в в
разграничения потребителя и СЩ 1 СЩ 2 СЩ 3 СЩ 4 СЩ 5
энергоснабжаю-
щей организации
1. Отклонение частоты - - - - - -
2. Медленные изменения 1 1 1 1 - -
напряжения
3. Кратковременная доза фликера - - - - - -
4. Длительная доза фликера 2 2 2 - - -
5. Одиночные быстрые - - - - - -
изменения напряжения
6. Коэффициент - - - - - -
гармонических
составляющих
напряжения до 40-го
порядка
7. Суммарный коэффициент - - - - - -
гармонических сос-
тавляющих напряжения
8. Интергармонические - - - - - -
составляющие
напряжения
9. Коэффициент 8 8 8 8 8 8
несимметрии напряжении по обратной
последовательности
10. Коэффициент несим- 8 8 8 6 6 5
метрии напряжений по
нулевой
последовательности
11. Кратковременные - - - - - -
прерывания напряжения (Длительность провала (прерывания) напряжения)
12. Импульсное - - - - - -
напряжение
По результатам представленным в таблице 1 можно сдеоать вывод, что в 8 точках балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации в нормальном режиме ПКЭ не соответствовали требованиям нормативных документов. Чаще всего не соответствовали ГОСТ 32144-2013 ПКЭ коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, а так же длительная доза фликера и медленные изменения напряжения.
Причины выхода показателей качества электроэнергии «Коэффициент несимметрии по нулевой последовательности» и «Коэффициент несимметрии по обратной последовательности» за пределы норм состоят в неравномерном распределении по фазам электрических нагрузок. Несимметрия увеличивается в дневное время, что связано с максимальным использованием однофазной нагрузки и в то же время с увеличением общей нагрузки. Значение фазных напряжений выходит за пределы допустимых +10% в ночное время, в остальное время суток напряжение находится в пределах допустимого значения. Это связано с графиком загрузки оборудования на предприятии.
Контрольные точки, в которых ПКЭ отклонялись от нормативных показателей связано с:
- использованием разной нагрузки по фазам;
- применением электроприемников, искажающего КЭ;
- оборудование используемое на исследуемых предприятиях морально и физически устарело;
- значительной (выше нормативной) протяженностью электрических сетей;
Произведен анализ количества обращений потребителей в филиал ПАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям, результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Анализ количества обращений потребителей в филиал ПАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» __
Наименование Общее количество обращений в период с 2013 г по 2016 г, шт. Среднее количество обращений в период с 2013 г по 2016 г, шт. Максималь ное количество Обращений, шт. Минима льное количест во обращен ий, шт.
Филиал ПАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» 2630 658 923 в 2013 г. 281 в 2016г
Ливенский РЭС 170 43 55 в 2013 г 29 в2016г
Результаты, представленные в таблице 2, позволяют сделать вывод, что за последние четыре года наблюдается тенденция снижения количества обращений потребителей по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям, но по-прежнему количество обращений остаётся высоким. Среднее количество обращений за 4 года составляет 658 шт. В Ливенскомрайоне количество обращений потребителей по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям составило 170 шт. При этом самое большое количество обращений было выявлено в 2013 году и составило 55 шт.
Стоит отметить, что из общего числа обращений потребителей больше всего составляют обращения по вопросам: низкого напряжения, завышенного напряжения, колебаний напряжений. Количество обращений по вышеуказанным вопросам представлено в таблице 3.
Таблица 3 - Количество обращений потребителей в филиал ПАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» в 2015-2016 г._
Наименование Количество обращений за 2015-2016 год, шт.
Низкое напряжение Высокое напряжение Колебание напряжени я Прочие
Филиал ПАО«МРСК Центра» -«Орелэнерго» 303 268 185 116
Ливенский РЭС 26 21 11 5
По результатам, представленные в таблице 3 можно сделать вывод, что количество обращений по поводу несоответствия ПКЭ «Медленные изменения напряжения» составило 756 шт. При этом в Ливенском РЭС количество обращений составило 58.
Выводы.
Результаты измерений показали, что в 8 точках измерения ПКЭ не соответствовали требованиям нормативных документов. Чаще всего не соответствовали ГОСТ 32144-2013 ПКЭ «Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности», «Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности». Проанализировав данные по обращениям потребителей в энергоснабжающую организацию за последние 4 года, можно сделать выводы, что наблюдается тенденция снижения
количества обращений. Но при этом они остаются на высоком уровне. При этом потребители чаще всего обращаются по проблемам связанным с изменением уровней напряжения, а также колебаниями напряжения. Данная проблема в большей мере обоснована отсутствием заинтересованности потребителей и сетевой организации в подержании качества электроэнергии на уровне нормативных документов. Результаты представленные в статье могут быть приняты для разработки поправочных коэффициентов которые используются в экономическом механизме стимулирования потребителе и энергоснабжающих организаций в поддержании качества электроэнергии.
Список использованных источников
1. Виноградов А.В., Бородин М.В. Статистическая обработка результатов измерения качества электроэнергии // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2013. № 4. С. 14-20.
2. Виноградов А.В., Бородин М.В., Волченков Ю.А., Пешехонова Ж.В. Совершенствование деятельности по энергосбережению и по осуществлению технологических присоединений филиала ОАО "МРСК Центра" - "Орелэнерго" : монография. Орёл : Изд-во Орёл ГАУ, 2015. С. 195.
3. Бородин М.В., Волченков Ю.А., Виноградов А.В. Разработка мероприятий по сокращению потерь электроэнергии в филиале ОАО "МРСК Центра"-"Орелэнерго" // Вестник аграрной науки Дона. 2015. Т. 4. № 32. С. 27-34.
4. Бородин М.В., Волченков Ю.А., Виноградов А.В. Разработка мероприятий по сокращению потерь электроэнергии в филиале ОАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» // Вестник НГИЭИ. 2015. № 8 (51). С. 5-11.
5. Бородин М.В. Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством мониторинга качества электроэнергии : дис. ... канд. тех. наук: 05.09.03. Липецк : ЛГТУ, 2013. 178с.
6. Бородин М.В. Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством мониторинга качества электроэнергии : автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.09.03 . Липецк : ЛГТУ, 2013. 18с.
7. Бородин М.В., Виноградов А.В. Корректировка стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от ее качества // Промышленная энергетика. 2013. № 7. С. 12-16.
8. Бородин М.В., Виноградов А.В. Корректировка стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от ее качества // Техника в сельском хозяйстве. 2013. № 5. С. 17-20.
9. Виноградов А.В., Бородин М.В., Большев В. Способ управления качеством электрической энергии // Техника в сельском хозяйстве. 2014. № 4. С. 30-31.
10. Астахов С.М., Беликов Р.П. Состояние и пути повышения эффективности функционирования распределительных сетей в агропромышленном комплексе // Вестник Орел ГАУ. 2011. Т. 29. № 2. С. 106-108.
11. Бородин М.В. Принцип корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества // Науковийвкник НУЫПУкраши. Серiя: Техшка та енергетика АПК . 2013. № 184-1. С. 165-171.
12. Виноградов А.В, Голиков И.О., Бородин М.В., Бородина Е.В. Автоматическое регулирование напряжения на трансформаторной подстанции: способ, алгоритм и метод расчета // Промышленная энергетика. 2014. № 11. С. 51-55.
13. Бородин М.В., Виноградов А.В. Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством мониторинга качества электроэнергии : монография. Орёл : Изд-во Орёл ГАУ. 2014. 185 с.
14. Бородин М.В., Зелюкин В.И. Обеспечение качества электроэнергии в системах электроснабжения// Агротехника и энергообеспечение. 2014. Т. 1. № 1. С. 440-442.
15. Бородин М.В., Шабаев М.М. Сертификация качества электроэнергии// Агротехника и энергообеспечение. 2014. Т. 1. № 1. С. 466-468.
16. Виноградов А.В., Бородин М.В. Экономическая эффективность внедрения способов и средств корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от ее качества // В сборнике: Особенности технического и технологического оснащения современного сельскохозяйственного производства Сборник материалов международной научно-практической конференции. 2013. С. 347-352.
17. Гришин А.В., Бородин М.В. Технологические аспект сбережения энергоресурсов // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Современные проблемы обеспечения экологической безопасности. Орел: ОГУ имени И.С. Тургенева, 2017. С. 104-106.
18. Виноградов А.В., Бородин М.В., Юров Д.Ю. Перспективы развития систем учёта электроэнергии // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2012. № 2. С. 10-15.
19. Бородин М.В. Определение эксплуатационных и капитальных вложений при внедрении способов и средств
корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от ее качества // В сборнике: Особенности технического и технологического оснащения современного сельскохозяйственного производства Сборник материалов международной научно-практической конференции. 2013. С. 352-355.
20. Бородин М.В., Шабаев М.М. Влияние отклонения напряжения на работу электроприемников сельскохозяйственного производства // В сборнике: Особенности технического и технологического оснащения современного сельскохозяйственного производства Сборник материалов международной научно-практической конференции. 2013. С. 356-360.
21. Бородин М.В. Принцип корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества // Науковийвкник НУЫП Украши. Серiя: Техшка та енергетика АПК. 2013. № 184-1. С. 165-171.
22. Виноградов А.В., Бородин М.В. Методика определения стоимости электроэнергии в зависимости от ее качества // В сборнике: Особенности технического оснащения современного сельскохозяйственного производства Сборник материалов к Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. 2012. С. 332-338.
23. Виноградов А.В., Бородин М.В. Экспертная оценка поправочных коэффициентов к стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2012. № 3. С. 14-19.
24. Виноградов А.В., Бородин М.В. Определение стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества // Труды международной научно-технической конференции Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. 2012. Т. 1. С. 342-346.
25. Виноградов А.В., Бородин М.В. Способ коммерческого учета электрической энергии в зависимости от показателей ее качества //В сборнике: Сборник материалов по результатам конференций, прошедших в рамках Недели науки - 2010 Орел, 2010. С. 50-53.
Бородин М.В. - доцент кафедры «Электроснабжение» ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В.
Парахина»
Псарев А.И. - старший преподаватель кафедры «Электроснабжение» ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина»
EVALUATION OF ACTUAL QUALITY OF ELECTRIC ENERGY AND ANALYSIS OF QUANTITIES OF APPEALS CONCERNING THE NON-CONFORMITY OF ELECTRIC ENERGY QUALITY TO NORMATIVE VALUES M.V. Borodin, A.I. Psarev
FSBEI Orel state agrarian University named after N. In. Parahin
Abstract. The article gives an estimate of the quality of electric power in the electric facilities of enterprises in the Livenskiy district of the Orel region. The results of measurements of the quality of electricity at the points of balance between the consumer and the power supply organization and power shields are presented. The reasons for the output of power quality indicators for regulatory values are presented. An analysis has been made of the number of complaints regarding the inconsistency of the quality of electricity with normative values. The main reasons for consumers' appeals regarding the inconsistency of the quality of electricity with normative values are presented. Analyzing the data on consumers' appeals to the power supply organization for the last 4 years, it can be concluded that there is a tendency to reduce the number of appeals. But at the same time they remain at a high level. At the same time, consumers mostly address problems related to changes in voltage levels, as well as voltage fluctuations. This problem is largely justified by the lack of interest of consumers and the network organization in maintaining the quality of electricity at the level of regulatory documents. The results presented in the article can be taken to develop correction factors that are used in the economic mechanism of stimulating the consumer and energy supply organizations in maintaining the quality of electricity.
Key words: Electricity quality, power quality analysis, consumers, number of calls
Borodin M. V., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Electric Power Supply, The Orel State Agrarian University named after N. V. Parakhin, Orel (Russia) Psarev A.I., Senior Lecturer of the Department of Electric Power Supply, The Orel State Agrarian University named after N. V. Parakhin, Orel
(Russia)
