Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Петров А. Р. и др. Совершенствование методики оценки потерь электроэнергии. Введение Современные темпы развития технологий промышленной отрасли и рост потребления электроэнергии (ЭЭ) обусловливают необходимость повышения качества учета потерь ЭЭ в низковольтных сетях промышленных систем электроснабжения (Grigoras et al., 2018). В условиях экономических санкций актуализируется проблема разработки эффективных методов энергосбережения в электроэнергетике и промышленности РФ (Jizhou et al., 2021; Петрова и др., 2023; Рахимов и др., 2021; Абдуллазянов и др., 2021). Оценка эффективности функционирования систем электроснабжения производится на основе анализа их схемных и режимных параметров . Определение потерь ЭЭ в низковольтных цеховых сетях является более сложной задачей по сравнению с расчетом потерь в сетях высоких напряжений, что объясняется особенностями электрических сетей напряжением до 1 кВ : - большим объемом схемной и режимной информации с низкой достоверностью; - большой протяженностью линий и разветвленностью схем сетей электроснабжения; - различным исполнением участков (двух/трех/четырех/пятипроводные участки); - неравномерностью загрузки участков сети и пр. Перечисленные особенности необходимо учитывать при оценке и моделировании потерь активной мощности в низковольтных электрических сетях (Грачева и др., 2018; Ivanov et al., 2019; Наумов и др., 2023). Реализуемые современные модели эффективны и при асимметричной нагрузке с применением балансировки нагрузки по фазам в низковольтной электрической сети (Atanasov et al., 2022; Oramas-Piero et al., 2018). При выборе параметров линий цеховых сетей необходимо учитывать основные характеристики эксплуатации - условия окружающей среды, загрузку линий и т. д. Компоновка оборудования цеховых сетей определяется следующими техническими факторами : 1) числом, плотностью, характером размещения и мощностью приемников ЭЭ; 2 ) числом участков цеховой сети и длиной линий схемы; 3) температурой окружающей среды; 4) подвижностью приемников при применении троллейных токопроводов или гибких проводов и кабелей. Точное определение величины потерь ЭЭ при проектировании важно для оптимизации структуры схемы сети, выбора мест и количества распределительных устройств, а также определения сечений кабелей и проводов. Статистические данные показывают, что потери ЭЭ в низковольтных распределительных сетях составляют примерно от 4 до 20 % от общего электропотребления (Armas et al., 2019; Абдуллазянов и др., 2021; Грачева и др., 2018). На основе расчетных данных величины потерь ЭЭ сотрудники отделов эксплуатации проводят анализ имеющихся "очагов наибольших потерь" для эффективного внедрения мероприятий по экономии ЭЭ (Shengyan et al., 2011). Для эффективного снижения потерь в системе электроснабжения и повышения эффективности эксплуатации оборудования в настоящее время используются нейронные сети на основе алгоритма кластеризации графов (Chen et al., 2023). Возможно уточнение топологии низковольтных сетей при использовании программного обеспечения для расчета потерь в кабельных линиях (Wang et al., 2023; Hasan et al., 2020). Для повышения достоверности величины потерь ЭЭ в сетях 0,4 кВ следует определять потери в низковольтных коммутационных аппаратах (НКА). Техническое состояние НКА в значительной степени определяет надежность системы электроснабжения (Петров и др., 2023). Для уменьшения финансовых расходов на эксплуатацию электрооборудования необходимо построение рациональных схем цеховых сетей низкого напряжения (Kerckhove et al., 2023). Целью настоящего исследования является определение эквивалентного сопротивления цеховой сети с учетом влияния основных параметров электрооборудования: загрузки линий; температуры окружающей среды; температуры нагрева проводников и сопротивлений НКА. Материалы и методы Величина потерь мощности или ЭЭ в электрической сети определяется произведением квадрата среднеквадратичного тока головного участка сети и эквивалентного сопротивления Rekv схемы . Погрешность расчета Rekv может быть сопоставима с погрешностью определения величины среднеквадратичного тока. Объектом исследования является участок цеховой сети системы электроснабжения промышленного предприятия . Схема участка цеховой сети для установления эквивалентного сопротивления Rekv схемы без учета основных параметров электрооборудования показана на рис. 1 , где использованы следующие обозначения: Т - трансформатор; АВ - автоматический выключатель; ПМ - пускатель магнитный; К - контактор; Д - электродвигатель. 512