УДК 330.44: 631.371-192
С.С. Гулидов, ассистент Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Проведен анализ надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, выявлены причины нарушений электроснабжения, дана оценка надежности работы электрических сетей. Главным требованием потребителей к системе электроснабжения признается обеспечение надежности и безопасности работы всех элементов системы. Надежная и качественная работа сельских электрических сетей способствует стабильному функционированию агропромышленного комплекса страны. Сельские электрические сети находятся в непосредственном взаимодействии с конкретным потребителем и являются завершающим звеном в системе обеспечения потребителей электроэнергией.
Ключевые слова: электрификация, сельское хозяйство, надежность, линии электропередачи, функционирование, эффективность.
Надежность электроснабжения потребителей является одним из условий эффективной и ритмичной работы сельскохозяйственных предприятий и характеризуется количеством и продолжительностью отказов. Отказы элементов сетей, т.е. состояния, когда система электроснабжения не в состоянии выполнять свои функции, могут быть неустойчивыми и устойчивыми. При неустойчивом отказе сеть переходит в работоспособное состояние при автоматическом повторном включении, например, после удара в линию электропередач молнии, поверхностного пробоя изоляции. При устойчивом отка0е только выполнение ремонтных работ по0волит подключить потребителей к сети. Устойчивые отказы в свою очередь могут быть внезапные (аварийные) и преднамеренные (планируемые).
Неустойчивые отказы, как правило, не приводят к убыткам потребителей. О времени и длительности планируемых перерывов потребитель извещается заранее и имеет возможность подготовиться и, тем самым сни0ить последствия перерыва в электроснабжении. Наибольший убыток потребители несут от аварийных перерывов. Поэтому в качестве пока0ателей, характери0ующих надежность электроснабжения, исполь0уют количество и длительность аварийных перерывов в электроснабжении потребителей, а также недоотпуск электроэнергии.
Ведь не секрет, что на сегодняшний день прирост сельскохозяйственной продукции на 1 % влечет 0а собой увеличение расхода энергоресурсов на 2-3% [2].
В Орловской области сельские электрические сети обеспечивают гораздо меньшую надежность электроснабжения потребителей, чем городские. Отсутствие экономических стимулов за повышение качества электроснабжения сельских потребителей создали условия, когда было выгодно строить больше и дороже, а не надежнее. В неудовлетворительном и непригодном техническом состоянии находятся 37% линий электропередач 0,4кВ, 41% - 6-10 кВ и 34% трансформаторных подстанций 6-35/0,4 кВ сельскохозяйственного назначения. (табл. 1)
The analysis of the reliability of power supply agricultural consumers was made, identified the reasons for the mains interruption, the electric mains reliability was evaluated. The main requirement of consumers for power supply system is supply of reliability and safety of all system elements operation. Therefore, reliability supply and main interruption consist in prevention of failures in the various power supply elements that could lead to the destruction process for consumers as well as fast renewal of a main interruption without causing significant damage to consumers. Agricultural electric mains are in direct interaction with a specific consumer as well as the final link in the system of supply to consumers of electricity.
Key word: electrification, agriculture, reliability, transmission facilities, functioning, efficiency.
Таблица 1 - Техническое состояние линий электропередачи напряжением 10кВ и ниже и трансформаторных подстанций (ТП) 6-35/0,4 кВ
Наименование 2009 2010 Отклонение
км./шт. %
Всего ВЛ - 0,38 кВ, км 1123,943 1121,789 -2,154 99,8
в том числе, хорошее 578,073 570,919 -7,154 98,8
удовлетворительное 195,518 193,518 -2 99,0
неудовлетворитель- ное 199,362 206,362 7 103,5
непригодное 150,99 150,99 0 100,0
Всего ВЛ - 6 -10 кВ, км 1060,048 1061,24 1,192 100,1
в том числе, хорошее 1061,424 559,814 -501,61 52,7
удовлетворительное 565,998 34,95 -531,048 6,2
неудовлетворитель- ное 31,95 355,526 323,576 1112,8
непригодное 352,526 110,95 -241,576 31,5
Всего ТП - 10/0,4 кВ, шт 561 564 3 100,5
в том числе, хорошее 134 137 3 102,2
удовлетворительное 245 245 0 100,0
неудовлетворитель- ное 92 92 0 100,0
непригодное 90 90 0 100,0
В настоящее время трудно себе представить прои0водство сельскохо0яйственной продукции бе0 использования электроэнергии. Она применяется во всех отраслях сельскохо0яйственного прои0водства. Основными производственными потребителями на селе являются животноводческие фермы и комплексы, птицефабрики, 0ерноочистительные пункты, льно- и сеносушилки мельницы, гаражи, котельные, предприятия по обслуживанию сельского хо0яйства и переработке сельскохо0яйственной продукции.
Большое значение имеет электроэнергия в животноводстве. Рост электровооруженности, повышая уровень механи0ации процессов, способствует росту прои0водительности труда, повышению квалификации работников. В свою очередь, механи0ация и автомати0ация процессов прои0водства имеют особое 0начение на крупных
животноводческих и птицеводческих комплексах по производству молока, говядины, свинины, мяса птицы на промышленной основе. По уровню
электропотребления и сложности электрооборудования такие потребители соответствуют промышленным предприятиям. Например, годовое электропотребление комплекса по откорму крупного рогатого скота составляет 6 млн. кВт-ч/год, а птицефабрики - 3 млн. кВт-ч/год.
Перерывы в электроснабжении приводят к нарушению технологичесих процессов доения, кормления, что приводит к потерям продукции.
При пропуске доек, увеличении интервала между ними, переходе на ручное доение снижаются удои молока, уменьшается его жирность. В полном объеме удои восстанавливаются только через 7-8 дней. При длительных перерывах во0можна выбраковка коров. К снижению удоев приводят также стрессы животных, возникающие в результате отключения электроэнергии в процессе дойки.
Опытами установлено, что при нарушении водоснабжения снижается потребление кормов и продуктивность животных. Так сокращение количества воды на 40% снижает удой на 16%.
Перерывы в кормлении особенно ска0ывается на привесах животных. Задержка в кормлении телят свыше 12 часов приводит к потере живой массы на 35%, суточное прекращение кормления - на 10%.
По данным прои0водственно-технических отчетов филиала ОАО "МРСК Центра" - "Орелэнерго"
- ПО «Ливенские электрические сети», произошло несущественное и0менение протяженности электрических сетей. В частности, общая протяженность сетей 0,38 кВ снизилась на 2 км, а 10 кВ увеличилась на 1 км в основном за счет вывода из эксплуатации фактически и0ношенных сетей. На 3 штуки увеличилось количество трансформаторных подстанций на балансе предприятия. Тем не менее, на данный момент набор оборудования и состояние эксплуатации электрических сетей вполне по0воляет работать с нормальными параметрами, даже с учетом того, что оборудование сетей постоянно стареет.
Распределительные сети 6-10 кВ практически не выдерживают любых стихийных явлений. Наиболее тяжелы по своим последствиям во0действия стихийных явлений, приводящие к массовым авариям. В таких случаях отключаются на длительное время большое число потребителей не0ависимо от наличия сетевого резерва.
Отсутствие сетевого ре0ервирования 0начительного числа сельскохо0яйственных электроприемников компенсировалось в период плановой экономики наличием ре0ервных источников
- стационарных и передвижных ди0ельных электроагрегатов, которые были в наличии у сельскохо0яйственных потребителей.
С целью и0учения надежности
электроснабжения сельскохо0яйственных потребителей проведен анали0 причин нарушений электроснабжения в распределительной сети 10 кВ одного и0 сетевых участков области, расположенного в центральной части энергосистемы.
Системати0ированы статистические данные 0а 2 года в системе электроснабжения, включающей 1061,24 км линий электропередач 6-10 кВ (количество
воздушных фидеров 6-10 кВ сельскохозяйственного назначения - 230 шт.) (табл. 2).
Таблица 2 - Протяженность ЛЭП 10кВ ПО «Ливенские электрические сети» по видам опор
Материал опор ЛРЭС, км
Опоры из непропитан. леса 0
Пропит.лес без ж/б приставок 0,5
Пропит.лес на ж/б приставках 90,72
Ж/б опоры 970,02
в том числе: 6 кВ 32,34
сип 7,509
Итого ВЛ 1061,24
Кабель всего 0,496
в том числе: 6 кВ 0,496
10 кВ 0
Всего ЛЭП с кабелем 1061,736
В рекомендациях по организации учета и анализа отключений в воздушных электрических сетях напряжением 0,38-20 кВ [4] приводятся классификаторы видов и причин отключений. Все причины объединены в следующие группы: недостатки эксплуатации, потребительские отключения, дефекты ремонта, дефекты монтажа, транспортирования и хранения, недостатки проектирования, дефекты конструкции и и0готовления, и0менение материалов в процессе эксплуатации, влияние климатических условий, нерасчетные режимы, посторонние во0действия. Фактически встречаются не все причины, указанные в рекомендациях, однако вызывает сомнение добросовестность регистрации причин отключений, так как в 40...55% случаев указывается, что причина не выяснена.
В результате анализа статистической информации получены данные по количеству и продолжительности отключений, а также недоотпуск электроэнергии за 2 года (2009 - 2010г.г.) с учетом различия в причинах отключений. Структура причин аварийных отключений по суммарным данным за два года приведена в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 - Структура причин перерывов в электроснабжении сельских потребителей на примере Ливенских электрических сетей
Причины перерывов, шт ЛРЭС
2009 г. 2010 г.
Колич. повреждений, вызванных посторонними лицами 4 4
Количество повреждений грозой опор 1 -
Обрыв проводов 4 11
Перегорание шлейфов 1 18
Обрыв вязок на изоляторах 1 2
Схлестывание проводов в пролетах 3 -
Пробой изоляторов 5 26
Выпадение крюков 1 -
Количество поврежденных трансформаторов 9 8
Пробой подстанционных аппаратов (РЛНД) - 2
Прочие причины 7 28
Потребительское отключение 5 8
Количество поврежд.разрядник. - 4
Таблица 4 - Оценка уровня надежности работы электрических сетей 10кВ в Ливенском районе Орловской области (по данным РЭС)
Сравнительный анали0 структуры причин отключений в динамике выполнить сложно и0-0а смены классификации причин отключений. Наименее надежными элементами сельских электрических сетей являются воздушные линии электропередачи; на их долю приходится большинство всех нарушений в сетях. По данным таблицы видно, что 2010 год являлся более проблемным по сравнению с 2009 г. Основными причинами перерывов в электроснабжении являются: обрыв провода
происходил в 2 ра0а чаще, перегорание шлейфов в 18 ра0, а пробой и0оляторов в 5 ра0 и прочие причины составили 28 перерывов, что в 4 ра0а превышает показатель предыдущего года. Основными причинами такого состояния является и0ношенность сетей, климатические условия. По остальным пока0ателям и0менения не0начительны или имеют тенденцию к уменьшению.
Несмотря на различия в классификациях причин отключений, допустимо сопоставить обобщающие пока0атели надежности
электроснабжения.
Из данных таблицы 4 можно видеть, что надежность электроснабжения за 2 года не только не увеличилась: количеству отключений во0росло в 2,6 ра0а при увеличении среднегодового недоотпуска электроэнергии в три раза. Время ликвидации аварий выросло почти в 2,5 ра0а по сравнению с предыдущим годом. Повреждение ЛЭП на 100 км выросло в 3 раза и тяжесть для потребителя во0росла: общий
недоотпуск электроэнергии в 2010 году составил 23,91 часа, что объясняется ростом значимости
электроэнергии в сельскохо0яйственном
прои0водстве. В целом пока0атели надежности на порядок хуже аналогичных пока0ателей в ра0витых зарубежных странах [5].
Отдельно следует выделить долю причин форсмажорного характера. К причинам форсмажорного характера отнесены причины влияния климатических во0действий, а также перекрытие птицами и животными, пожар, падение деревьев и т.п.
Для крупных животноводческих комплексов, являющихся потребителями первой категории, аварийные перерывы в электроснабжении во0можны лишь при нарушении 0начительных участков схемы электроснабжения, вы0ванных стихийными явлениями, что свидетельствует о достаточной надежности их внешнего электроснабжения.
Пока0атели надежности электроснабжения существенно 0ависят также от уровня эксплуатации сетей и конфигурации сети самого потребителя, степени надежности ее элементов. Согласно исследованиям Красникова В.И., на 100 км электрических сетей напряжением 0,38 кВ приходится 50 повреждений. [3]
Выбор той или иной схемы электроснабжения 0ависит от конструктивного выполнения линий и подстанций, протяженности линий и передаваемой по ним мощности нагру0ки, характера питаемых по сети потребителей и требований, предъявляемых ими в отношении надежности электроснабжения.
Таким обра0ом, и потребитель, и прои0водитель электроэнергии являются
0аинтересованными сторонами в повышении надежности электроснабжения. Вопросы повышения надежности электроснабжения могут быть решены лишь при наличии достоверной информации о причинах и длительности перерывов, а также величине убытка прои0водителей и потребителей от перерывов в электроснабжении, поэтому необходим более тщательный учет этих пока0ателей. Анали0 причин повреждаемости и их структуры необходим для оптими0ация схемы электроснабжения по условию надежности, органи0ации ремонтной службы и определения размеров страхового фонда.
Литература
1. Водянников, В.Т. Организационноэкономические основы сельской электроэнергетики / В.Т. Водянников - М.:ИКФ «Экмос», 2003. - 352 с.
2. Кива, А.А. Биоэнергетическая оценка и снижение энергоемкости технологических процессов в животноводстве / А.А. Кива, В.М. Рабштына, В.И. Сотников - М.: Агропромиздат, 1990. - 105 с.
3. Красников, В.И. Аварийные режимы сельских электрических сетей напряжением 0,38 кВ /
B.И. Красников // Повышение качества электрификации сельскохо0яйственного прои0водства и его электроснабжения - Труды МИИСП.-М., 1981. -
C. 63-65.
4. Рекомендации по органи0ации учета и анали0а отключений в во0душных электрических сетях напряжением 0,38-20кВ. -М.:ОРГРЭС, 1994. -20 с.
5. Управление энергосистемами и связь: обзор
доклад Международной Конференции по большим электр.Системам(СИГРЭ-84) / Под. общ. ред.
Ю.Н. Руденко - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 180 с.
Показатели Ед. изм. Годы Отклонение, %
2009 2010
1. Общая протяженность ЛЭП 6-10 кВ км. 1060,05 1061,24 100,1
2. Общее количество аварийных отключений шт. 70 183 в 2,6 раза
3. Самоустранившихся от АПВ шт. 21 41 195,2
4. Устойчивых повреждений шт. 32 103 в 3 раза
5. Устранилось включением вручную шт. 17 39 в 2,3 раза
6. Общее повреждение на 100 км ЛЭП шт. 6,6 17,2 в 2,6 раза
7. Количество устойчивых повреждений на 100 км ЛЭП шт. 3 9,7 в 3 раза
8. Общее время простоя фидера ЛЭП кВт 68,35 502,6 в 7 раз
9. Общий недоотпуск электроэнергии час. 7,52 23,91 в 3 раза
10. Среднее время ликвидации 1 аварии час.. 2,1 4,8 в 2,3 раза
11. Количество установленных трансформаторов 6 -10/0,4 кВ шт. 559 561 100,4
Вестник Орел Г Ay
февраль
№ 1 (34) 2012
Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году
Учредитель и издатель: Федеральное государственное бюджетное обраовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»_______________________________________________________________________________
Редакционный совет:
Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.
Белкин Б.Л.
Блажнов А.А.
Буяров В.С.
Гуляева Т.И.
Гурин А.Г.
Дегтярев М.Г.
Зотиков В.И.
Иващук О.А.
Козлов А.С.
Кузнецов Ю.А.
Лобков В.Т.
Лысенко Н.Н.
Ляшук Р.Н.
Мамаев А.В.
Масалов В.Н.
Новикова Н.Е.
Павловская Н.Е.
Попова О.В.
Прока Н.И.
Савкин В.И.
Степанова Л.П.
Плыгун С.А. (ответств. секретарь) Золотухина О.А. (редактор)
Адрес редакции:
302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, б9.
Тел.: +7 (48б2) 45-40-37 Факс: +7 (48б2) 45-40-б4 E-mail: nichо[email protected] Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru
Свидетельство о регистрации ПИ №ФС77-21514 от 11.07.2005 г.
Специалист регионального методического центра по УДК: Служеникина A.M. Технический редактор:
Mосина А.И.
Сдано в набор 2.02.2012 г. Подписано в печать 28.02.2012 г. Формат 60х84/8. Бумага офсетная.
Г арнитура Таймс.
Объём 22,8 усл. печ. л.
Тираж 300 экз.
Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19. Лицензия ЛР №021325 от 23.02.1999 г.
Журнал рекомендован ВАК Mинобрнауки России для публикаций научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций
Содержание номера Научное обеспечение развития земледелия и растениеводства
Лобков В.Т., Плыгун С.А. Приоритетные направления развития земледелия.......................... 2
Коротеев В.И. Современное состояние и перспективы развития земледелия в Орловской области...... 7
Степанова Л.П., Цыганок Е.Н., Тихойкина И.М. Экологические проблемы земледелия................. 11
Бутко И.В. Пути повышения эффективности воспроизводства и использования земельных ресурсов... 18
Бельченко С.А. Влияние систем удобрения на химические свойства дерново-подзолистой песчаной
почвы.......................................................................................... 22
Хамзин И.И. Стимулирование эффективного землепользования в механизме реализации программы
развития сельского хозяйства региона........................................................... 24
Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Кормопроизводство -
определяющий фактор сельского хозяйства России................................................. 29
Ситников Н.П. Развитие кормопроизводства АПК Кировской области на основе биоклиматического
потенциала региона............................................................................. 32
Жижин В.Н., Скороходов В.Ю., Зоров А.А., Глинушкин А.П. Адаптация технологии защиты проса
для получения высоких урожаев.................................................................. 35
Кондыков И.В., Янова А.А., Чекалин Е.И., Бутримова Н.А., Амелин А.В. Интенсивность ростовых процессов на ранних этапах онтогенен0а у контрастных по продуктивности обра0цов
чечевицы....................................................................................... 38
Ку.нецова Л.А., Котов Н.В. Продуктивность и качество сортов о0имой пшеницы в Орловской
области........................................................................................ 43
Беленикин С.В., Пванищев В.В. Оценка суммарного содержания антиоксидантов GLEBIONIS
CORONARIA (L.) CASS. EX SPACH в различных условиях выращивания................................. 47
Научное обеспечение развития животноводства Буяров В.С., Буяров А.В., Клейменов И.С., Шалимова О.А. Состояние и перспективы развития
мясного птицеводства........................................................................... 49
Крюков В.И., Шалимова О.А., Друшляк Н.Г., Пикунова А.В. ДНК-диагностика в селекции
крупного рогатого скота........................................................................ 62
Кибкало Л.И., Шилов А.И., Никифорова Л.Н.Эффективность производства говядины при откорме
абердин-ангусских, чёрно-пёстрых и помесных бычков............................................. 68
Полухин А.А., Шендаков АИ., Ставцев А.Н., Гранкин Н.Н., Полухина М.Г., Климова С.П. Управление технико-технологической модернизацией и селекционным процессом в молочном
скотоводстве................................................................................... 76
Степанов Д.В., Родина Н.Д. Проблемы акклиматизации животных.................................... 89
Кондратьева Е.А., Душкин Е.В. Особенности фи0иологического статуса и адаптации липидноуглеводного метаболизма у жвачных животных..................................................... 94
Ярован Н.И., Петрушина М.В., Дементьева Е.С., Лешин В.В. Профилактика нарушений фи0иолого-биохимического статуса у высокопродуктивных коров в условиях промышленного
содержания..................................................................................... 98
Белкин Б.Л., Черепахина Л.А., Баркова В.Н., Андреев С.В. О бактерицидной активности лактома
тетраметилендиэтилентетрамина в отношении патогена мастита коров............................... 101
Тимохин О.В., Скребнева Е.Н., Рогожина Н.В., Скребнев С.А., Сахно Н.В. Диагностика
заболеваемости маститом у коров черно-пестрой породы разной линейной принадлежности............ 103
Ефимов И.А., Усова Т.П., Клопов М.И., Кракосевич Т.В., Першина О.В. Изучение влияния
массажа вымени нетелей на эндокринную систему и молочную продуктивность первотелок............. 106
Лешин В.В., Борисов И.О., Семенова Т.Н., Новикова Ю.Л. Особенности фи0иологических и структурных изменений в центральной нервной ситеме под влиянием электромагнитного поля СВЧ
108
Сидоров И.И. Отложение минеральных веществ в органах и тканях содержащегося на загрязненной
радионуклидами территории молодняка свиней при скармливании пробиотиков........................ 114
Сле.ко Е.И., Менькова А.А. Влияние протеино-энергетического концентрата на мясную
продуктивность цыплят-бройлеров кросса «Смена-4»............................................... 117
Каничева И.В. Микробиоценоз слизистых оболочек толстого отдела кишечника ягнят раннего
возраста....................................................................................... 119
Лактионов К.С. Исследование целлюло0олитической активности цекальных бактерий у кроликов
методом in vivo................................................................................ 122
Ларина Е.Е., Балакирев Н.А. Молочность лисиц разных пород и ее влияние на рост молодняка....... 124
Камалов Р.А., Делян А.С., Забудский Ю.И., Щеглов Е.В., Лебенгарц Я.З. Влияние подстилки из
опилок от распила древесно-стружечных плит на микроклимат конюшни и организм лошадей........... 126
Научное обеспечение развития агротехники и энергосбережения Жосан А.А., Рыжов Ю.Н., Курочкин А.А. Впрыск и горение рапсового масла и дизельного топлива
в современных дизелях.......................................................................... 130
Огородников П.И., Усик В.В. Моделирование обработки сельскохо0яйственных культур малыми
летательными аппаратами........................................................................ 132
Шестаков Ю.Г., Лактионов К.С., Гаврикова Е.И., Алибекова И.В. Ра0работка методов и
устройств для экспресс мониторинга микробного загрязнения...................................... 135
Ме.енов А.А., Туров А.К., Пшенов Е.А. Оценка параметров, влияющих на процесс ра0деления
продуктов размола зерна в пневматическом винтовом классификаторе............................... 139
Гулидов С.С. Технико-экономический анализ надежности электроснабжения сельскохозяйственных
потребителей................................................................................... 144
Череповский А.П. Вопросы формирования инновационного характера управления трудом в
строительстве.................................................................................. 147
Технология и переработка сельскохозяйственной продукции Мамаев А.В., Бобракова Л.А. Влияние молочно-белковых концентратов на биологическую ценность
зерненого творога.............................................................................. 150
Шилов О.А., Шилов А.И. Новый творожный продукт с повышенной пищевой и биологической
ценностью...................................................................................... 152
Бывайлова Е.А., Крючкова В.В. Разработка технологии и изучение функциональных характеристик
ацидофильного напитка на основе растительных компонентов....................................... 155
Экономические аспекты развития аграрного сектора Гуляева Т.И., Григорьева Н.В. Рынок труда: проблемы занятости сельского населения Орловской
области........................................................................................ 158
Суслов С.А. Эффективность использования производственного потенциала сельского хозяйства (на
материалах Нижегородской области).............................................................. 163
Глушак Н.В., Алексеев А.А., Титов А.Б. Ситуационная оценка направлений реализации
национального инновационного потенциала........................................................ 166
Лазаренко А.Л., Плахова Л.В. Формирование и функционирование экономического антикризисного
механизма в АПК................................................................................ 170
Паршутина И.Г., Шманёв С.В. Управление инвестиционными потоками на промышленном
предприятии с использованием новых принципов оценки............................................ 173
Суворова С.П., Сергиенко Я.В. Управление прои0водительностью и эффективностью труда в интересах инновационного развития организации.................................................. 178
© ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, 2012