Альтернативные метод замера нагрузки у потребителей, подключенных к электрической сети ОАО «ИЭСК»

1.

Альтернативные метод замера нагрузки у потребителей,
подключенных к электрической сети ОАО «ИЭСК»
Заказчик
ОАО «Иркутская электросетевая компания»
Спикер
Козлова Мария Александровна – студентка гр. ЭПб-19-1
ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
Болоев Е.В. – к.т.н., доцент кафедры ЭССиС ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
Фискин Е.М. – к.т.н., доцент кафедры РиТС ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
Научный
руководители
Иркутск, 2022
1

2.

Команда:
Козлова Мария,
бакалавр
гр. ЭПб-19-1
ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
Пузанов Игорь,
магистрант
гр. УЭСм-22-1
ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
Сизов Алексей,
бакалавр
гр. РДб-19-1 ФГБОУ
ВО «ИРНИТУ»
Шейман Даниил,
бакалавр
гр. ЭПб-19-1
ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
Шишкина Вероника,
бакалавр
гр. ЭПб-19-1
ФГБОУ ВО «ИРНИТУ»
2

3.

Проблема кейса: о коммерческом учете электроэнергии в сетях 6 (10) кВ
3

4.

Проблема кейса: о коммерческом учете электроэнергии в сетях 6 (10) кВ
Преимущество использования пункта
коммерческого учета электроэнергии 6 (10) кВ:
Недостатки использования пункта коммерческого
учета электроэнергии 6 (10) кВ:
достоверность учета электроэнергии;
высокая стоимость (от 350 тыс. руб.);
прозрачность расчета за потребленную
электроэнергию по показаниям счетчиков.
необходимость в сооружении дополнительных
опорных конструкций;
трудоемкость монтажа.
4

5.

Проблема кейса: о коммерческом учете электроэнергии в сетях 6 (10) кВ
Недостатки использования шкафов коммерческого
учета электроэнергии 380/220 В:
расположение приборов коммерческого учет не
на границе электрических сетей;
определение технологических потерь
электроэнергии от границы принадлежности сетей
до точки коммерческого учета расчетным
способом;
недоверие к расчету за потребленную
электроэнергию из-за использования расчетного
способа учета технологических потерь
электроэнергии;
Преимущество использования шкафов коммерческого
учета электроэнергии 380/220 В:
низкая стоимость (от 15 тыс. руб.);
простота монтажа.
невозможность доступа контролеров и инженеров по учету энергоресурсов к шкафам
коммерческого учета электроэнергии без разрешения владельца трансформаторной подстанции;
на участке сети от границы принадлежности до точки коммерческого учета возможно бездоговорное
и/или безучетное электропотребление приносящее ущерб электросетевой компании.
5

6.

Проблема кейса: бездоговорное и безучетное электропотребление в сетях
6

7.

Цели и задачи / Актуальность и проблема
Актуальность и проблема: В случае подключения потребительской
трансформаторной подстанции (ТП) к сети 6 – 10 кВ ОАО «ИЭСК» с
установкой пункта учета (ПУ) в распределительном устройстве 0,4
кВ (РУ-0,4 кВ) имеются значительные риски подключения
токоприемников потребителей помимо ПУ. Выявление таких ТП
затруднено.
Цель работы: разработать решение по замерам нагрузки у
потребителей, не используя установленные ПУ 0,4 кВ, а также не
прибегая к установке высоковольтных ПУ или пунктов коммерческого
учета (ПКУ).
Критерии успешности решения проблемы: разработанная
концепция устройства.
7

8.

Обоснование решения: требования к устройству
Требования к устройству:
измерение электрических нагрузок (мощностей и/или токов) с погрешностью не более 20 %;
низкая стоимость устройства – не более 1/3 части от стоимости пункта коммерческого учета
электроэнергии 6 (10) кВ;
подключение к электрической сети 6 – 10 кВ без изменение электрической схемы;
передача измерений на сервер интеллектуальной системы учета электроэнергии (ИСУ ЭЭ);
работа в условиях умеренного климата наружной установки – У1;
монтаж и демонтаж устройства не более чем за 3 часа.
8

9.

23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
B
18:00
17:00
16:00
15:00
14:00
13:00
A
12:00
0
11:00
10:00
09:00
08:00
07:00
U, %
06:00
05:00
04:00
03:00
4,5
02:00
5
01:00
00:00
Обоснование решения: требования к устройству
C
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Время
9

10.

23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
B
18:00
17:00
16:00
15:00
14:00
13:00
A
12:00
0,89
11:00
10:00
09:00
08:00
07:00
cos
06:00
05:00
04:00
03:00
0,98
02:00
0,99
01:00
00:00
Обоснование решения: анализ электропотребления
C
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0,92
0,91
0,9
Время
10

11.

Обоснование решения: анализ электропотребления
3,8
Коэффициент несимметрии тока обратной последовательности K2I
3,6
3,4
3,2
3
2,8
2,6
2,4
2,2
время
23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
18:00
17:00
16:00
15:00
14:00
13:00
12:00
11:00
10:00
09:00
08:00
07:00
06:00
05:00
04:00
03:00
02:00
01:00
00:00
2
11

12.

Предлагаемое решение: даталоггер с двумя датчиками тока
Расчет нагрузок и электроэнергии
по замера регистратора
Iai k TIb i ;
Ibi kTIb i ;
1
Ia i Ib i 2 3 Ia i Ibi 2 ;
4
4
1
Pai
kТU cos Iai ;
3
1
Pb i
kТU cos Ibi ;
3
1
Pci
kТU cos Ici ;
3
Ici kT
W
U cos
kТ t Ia i Ib i Ic i .
3
i
12

13.

Предлагаемое решение: даталоггер с двумя датчиками тока
6
Ошибки при расчете токов в фазе С, %
Ici kT
1
3
2
Iai Ibi Ia i Ibi 2
4
4
16:00
18:00
5,5
5
4,5
4
3,5
3
23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
17:00
15:00
14:00
13:00
11:00
10:00
09:00
08:00
07:00
06:00
05:00
04:00
03:00
02:00
01:00
00:00
12:00
время
2,5
13

14.

Предлагаемое решение: даталоггер с двумя датчиками тока
10
Ошибки при расчете активных нагрузок, %
9
A
8
B
C
7
Pai
1
kТU cos Iai ;
3
Pb i
1
kТU cos Ibi ;
3
Pci
1
kТU cos Ici ;
3
6
5
4
3
2
Время
1
23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
18:00
17:00
16:00
15:00
14:00
13:00
12:00
11:00
10:00
09:00
08:00
07:00
06:00
05:00
04:00
03:00
02:00
01:00
00:00
0
14

15.

Предлагаемое решение: даталоггер с двумя датчиками тока
60000
Электроэнергия, кВт ч
измеренная
50000
2,97 %
рассчитанная по токам в фазе А и B
U cos
W
kТ t Ia i Ib i Ic i .
3
i
40000
30000
20000
10000
23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
18:00
17:00
16:00
15:00
14:00
13:00
12:00
10:00
09:00
08:00
07:00
06:00
05:00
04:00
03:00
02:00
01:00
00:00
11:00
Время
0
15

16.

Предлагаемое решение: разъемные катушки Роговского
16

17.

Предлагаемое решение: устройство измерения нагрузки
17

18.

Технико-экономические показатели
Пункт учета, 10 кВ, 630 А
Компоненты
Первичный
преобразователь тока
Первичный
преобразователь
напряжения
Высоковольтный
устройство
Низковольтное
устройство
Регистратор
электрических нагрузок
Итого:
Регистратор электрических нагрузок 10 кВ,
630 А
устройство и
цена, руб.
устройство и количество
количество
Трансформатор тока,
44700
Разъемный гибкий
3 шт.
преобразователь Роговского DSRC и преобразователь сигнала
S10, 2 шт.
Трансформатор
219414 *Не предусмотрено конструкцией
напряжения, 3 шт.
Высоковольтный
шкаф, 1 шт.
Шкаф
учета
и
передачи данных, 1
шт.
Счетчик
электроэнергии
цена
25196
–
28414
*Не предусмотрено конструкцией
–
8742
Шкаф учета и передачи данных,
1 шт.
8742
36311
Регистратор мощности ME631,
1 шт.
16613
337581
50551
18

19.

Заключение
Расчетные формулы:
Iai k TIb i ;
Ibi kTIb i ;
1
Ia i Ib i 2 3 Ia i Ibi 2 ;
4
4
1
Pai
kТU cos Iai ;
3
1
Pb i
kТU cos Ibi ;
3
1
Pci
kТU cos Ici ;
3
Ici kT
U cos
W
kТ t Ia i Ib i Ic i .
3
i
19

20.

Благодарности
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
БЛАГОДАРИМ ЗА ПОМОЩЬ:
Романа Сергеевича Якимова, начальника службы транспорта электроэнергии ЮЭС ОАО
«ИЭСК», куратора кейса, за экскурсию и консультации по вопросам кейса;
Дениса Сергеевича Федосова, заведующего кафедрой электрических станций, сетей и систем
ИРНИТУ, за предоставление информации по измерениям в сетях 6 кВ и консультации по расчету
параметров;
Александра Анатольевича Быстрицкого, за ценные замечания по кейсу.
20