В данной статье автор изучил основные методы повышения качества электроэнергии в системах электроснабжения объектов АО «Казахтелеком». Исследуются возможные технические направления повышения надежности и качества энергоснабжения потребителей электроэнергии.
Ключевые слова: бесперебойность, эффективность электроснабжения, электроснабжение объектов.
Значение систем электроснабжения в современном обществе невозможно переоценить. Развитие производства и внедрение новых технологий требуют, прежде всего, постоянного увеличения мощности оборудования, машин и приборов. В то же время постоянно растут требования к эффективности, безопасности, простоте обслуживания и бережному отношению к окружающей среде [1 с. 67].
Грамотно спроектированная современная энергосистема должна отвечать ряду требований:
— экономичность,
— надежность,
— безопасность и простота эксплуатации,
— обеспечение требуемого качества электроэнергии.
Выбор класса надежности системы распределения электроэнергии определяется группой потребителей. Если в системе есть хотя бы один приемник или потребитель категории 1, система должна питаться как минимум от двух источников.
Сети распределения электроэнергии подразделяются на распределительные и питающие. Питающая линия — это линия, которая подает электроэнергию от центра снабжения (П) к подстанции (РП) или распределительному пункту (ЦП), не распределяя электроэнергию по всей ее длине. Распределительная линия означает линию, которая питает несколько подстанций РП или ЦП. В сетях напряжением до 1000 кВ.
Питающие линии — это линии, ведущие от подстанций к распределительным центрам или пунктам, а распределительные линии — это линии, ведущие непосредственно от распределительных центров или пунктов к потребителям электроэнергии. Одной из основных задач реконструкции и технического перевооружения электрических сетей является повышение надежности и качества электроснабжения потребителей, что может быть достигнуто за счет следующих мероприятий [2, с. 680]:
— замена бессвинцовых проводов на СИП;
— применение безнатяжных методов работы;
— применение напряжения 0,95 кВ;
— применение трансформаторов напряжения;
— замена, модернизация и установка недостающих измерительных приборов.
Рассмотрим некоторые из упомянутых выше технических решений для АО «Казахтелеком».
Воздушные линии электропередачи являются важнейшей частью системы распределения электроэнергии. От их состояния зависит нормальная жизнь людей и функционирование предприятий [3, с. 102].
Наружное размещение опор и линий подвергает воздушные линии опасным погодным условиям. Сильные ветры и гололед, как и в городе Астана, могут быть разрушительными, вызывая обрывы кабелей, повреждения изоляторов и арматуры, свисающих со столбов.
В связи с этим необходимо ппроводить ремонтные работы по восстановлению поврежденных линий электропередач. Отключению ВЛЭП под ремонтные работы предшествовала длительная процедура согласования, которая сама по себе требовала большой работы. Многие потребители также сталкиваются со значительными перебоями в обслуживании и несут убытки после прекращения отключения электроэнергии.
Применение технологии ремонта обесточенных ВЛ позволит повысить надежность электроснабжения потребителей, значительно сократив количество плановых отключений. При этом будет иметь место экономический эффект на производственные мощности объектов АО «Казахтелеком», в том числе снижение дефицита электроэнергии у потребителей.
Однако это не единственный способ ремонта воздушных линий электропередач. В случае аварии, когда обрыв проводов и другие повреждения несовместимы с нормальной передачей энергии, передача энергии прекращается. Система профилактического обслуживания предназначена для снижения возможности повреждения воздушных линий электропередач.
Он включает в себя техническое обслуживание и ремонт как прямо, так и косвенно. Известно также, что для включения используется ступенчатый трансформатор напряжения [2, с. 120]:
— значительно снижает негативные последствия пробоя нейтрали или потери контакта в цепи нейтрали, колебаний напряжения в неповрежденном фазном диапазоне;
— значительно увеличивает стойкость к однофазным КЗ — это повышает надежность срабатывания защиты ЛЭП.
— устраняет несимметричные напряжения из-за неравномерного распределения напряжения между фазами;
— позволяет проведение монтажных работ различной сложности в ограниченные сроки.
По оценкам ведущих экспертов в области энергетики, энергоресурсы составляют около 30–40 % производственных затрат. Это число дает веские основания для того, чтобы менеджеры очень серьезно относились к энергетическому аудиту и разрабатывали методы компенсации реактивной энергии.
Процедура компенсации мощности является ключом к решению проблемы экономии энергии. Чтобы правильно оценить преимущества СИП, необходимо знать и другие способы передачи электроэнергии на большие расстояния. В обычных системах кабели не изолированы — энергия передается по незакрепленным проводам. Это экономит работу по плетению. Необходимо устанавливать линейные изоляторы из фарфора, отказавшийся от изоляторов — такой способ передачи электроэнергии считается достаточно экономичным.
Частота 50 Гц не распространяется далеко в пространство, и такие электрические сети редко испытывают значительные помехи. Фазный провод обычно располагается вверху проема, над кабелем молниезащиты (для линий выше 35 кВ), нейтраль может располагаться ниже этого проводника.
Подвески могут быть закреплены вертикально (по одной штуке на кронштейн) или натянуты (попарно с петлей между ними). Вертикальные опоры могут быть промежуточными, а пролетные — анкерными.
В случае обрыва троса опора под действием пружины немного сдвигается в сторону, предотвращая тем самым его падение. С другой стороны, анкеры предотвращают передачу деформаций в случае обрушения колонны и поэтому предъявляют особые требования к прочности. Для увеличения прочности колонн их оснащают стойками. Если кривые больше 10 градусов, важно их закрепить.
Алюминий и медь являются наиболее часто используемыми материалами для высоковольтных кабелей. Для обеспечения достаточной прочности в некоторой степени используются поперечные сечения алюминиевых компонентов. Для достижения механической прочности высоковольтных кабелей сердечник изготавливают из высокопрочной стали.
Нормы применения металла описаны в ГОСТ 839–80. Дефицит алюминия вызывает коррозию до 0,8 мкм/год. Для предотвращения повреждения металла применяют следующие меры:
— для заполнения пространства между проводами АСКС используются специальные смазки;
— для проводов AСКП и AКП используется термостойкая смазка;
— стальной сердечник проводов AСК изолирован двумя слоями полиэтилентерефталата.
Это не относится к самоизолированным кабелям. Все провода соединены между собой и имеют полимерную изоляцию. Нейтраль обычно располагается посередине проводников.
По сравнению с этой конструкцией неизолированные (оголенные) провода имеют ряд существенных недостатков: — Ступенчатое напряжение смертельно для птиц. Напряжение настолько велико, что теоретически возможно, что разница всего в несколько сантиметров между точками может привести к несчастному случаю со смертельным исходом; — При обрыве нейтраль провода очень сложно определить причину повреждения. Однако такие случаи опасны сами по себе, поскольку оборудование работает неправильно [4, с. 40]:
Например, в определенной части частотного цикла изменяется направление передачи тока. Для монтажа ЛЭП необходимо расчистить территорию от деревьев. Из-за длины линии передачи расстояние может быть довольно большим.
Очистка особенно важна при прокладке оголенных проводов, иначе электрический заряд будет просачиваться в землю через стволы и ветки деревьев в сырую погоду, неизбежно убивая находящиеся под ними организмы. Кроме того, деревья могут стать причиной обрыва нулевого провода; порывы ветра часто вызывают перехлест проводов.
Даже короткое перекрытие может вызвать короткое замыкание. Если дуга возникает в жаркую погоду, искры могут вызвать пожар. Чтобы избежать этой проблемы, установите проволочные втулки и разместите активный и нейтральный провода как можно дальше друг от друга. Для обеспечения большей буферной зоны в конструкции фундамента следует использовать поперечные балки. Все эти меры делают конструкцию громоздкой и неудобной.
Коррекция коэффициента мощности является важным фактором энергосбережения на любом предприятии. Предпочтительным решением является использование конденсаторной генерации для реализации КРМ. Конденсаторные системы имеют малые потери, просты в управлении и эксплуатации, могут быть подключены в любой точке СЭС [4, с. 73].
По данным квалифицированных энергетиков, затраты на энергоресурсы составляют примерно 30 % от общей стоимости поставляемой продукции. Эта информация является очень веским аргументом для того, чтобы побудить руководителей компаний предпринять серьезные шаги по проведению энергоаудита. Тот факт, что в настоящее время крупными предприятиями Республики Казахстан разрабатываются специальные технологии повышения качества электроэнергии, показывает, что исследуемая тема является актуальной и очень важной.
Литература:
- Невретдинов Ю. М., Фастий Г. П., Ярошевич В. В., Карпов А. С. Анализ результатов мониторинговой регистрации показателей качества электроэнергии // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2014. Т. 17. № 1. С. 67–76.
- Бурцев А. В., Невретдинов Ю. М., Фастий Г. П. Результаты экспериментальных регистраций грозовой активности на Кольском полуострове // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2015. Т. 18. № 4. С. 680–689.
- Карпов А. С., Ярошевич В. В., Юшков М. Г. Обоснование технического решения для разработки программно-аппаратного комплекса, способного локализовать источники искажения электроэнергии // Вестник Кольского научного центра РАН. 2014. № 4. С. 102–106.
- Залесова О. В. Исследование уровня наведенного напряжения на отключенной линии электропередачи, находящейся в зоне влияния тяговой сети железной дороги переменного тока // Вестник МГТУ, т. 17, № 1, стр.40–45, 2014.
