Современные способы повышения надежности электроснабжения

1.

Современные способы повышения
надежности электроснабжения
Выполнил: Просвирнин А. Г.
Группа: ЗЭПм-1-21
Руководитель: Денисова Н.В., доцент, к.ф.-м.н., доцент

2.

Цель и задачи
Целью работы является разработка технических средств мониторинга отключений и отклонения
напряжения на вводах потребителей 0,4 кВ, позволяющих, за счёт оперативного реагирования, сокращать
время перерывов в электроснабжении и время несоответствия качества поставляемой потребителям
электроэнергии
Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:
- выполнить анализ посредством мониторинга показателей надёжности электроснабжения и качества
поставляемой потребителям электроэнергии ;
- изучить реализацию способов и средств мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах
потребителей;
- произвести технико-экономическое обоснование использования системы мониторинга отключений и
отклонения напряжения на вводах потребителей.
Предмет исследования - отключения и отклонения напряжения на вводах потребителей, их
продолжительность и средства их мониторинга.
Методы исследования. В работе использован комплексный подход, включающий методы математической
статистики, теории вероятностей, теории инженерного эксперимента, теории математической логики.

3.

Анализ статистических данных по надежности электроснабжения
Для анализа статистических данных по надежности электроснабжения взяты
электрические сети Тукаевского района Республики Татарстан
Частота отказов воздушных линий 0,38 кВ, 10 кВ и оборудования ТП за 2021,
2022, 2023 гг
2021г
2022г
2023г
Воздушные линии 0,38 кВ
22,34 (год-1/100км)
11,99 (год-1/100км)
10,48 (год-1/100км)
Воздушные линии 10 кВ
16,21 (год-1/100км)
16,78 (год-1/100км)
14,60 (год-1/100км)
Оборудование ТП
4,93 (год-1/100шт)
6,17 (год-1/100шт)
5.67 (год-1/100шт)
- Среднее время восстановления воздушных линий 0,38 кВ, 10 кВ и оборудования ТП
за 2021, 2022, 2023 гг
2021 г
2022 г
2023 г
Воздушные линии 0,38 кВ
3,2 (ч)
3,2 (ч)
3,2 (ч)
Воздушные линии 10 кВ
3,59 (ч)
3,59 (ч)
3,74 (ч)
Оборудование ТП
4 (ч)
4 (ч)
4 (ч)

4.

Разработка способов мониторинга отключений и отклонения напряжения на
вводах потребителей
Устройство учета расхода электроэнергии и корректировки стоимости потребленной
электроэнергии в зависимости от её качества, источника искажения и времени искажения
показателей качества электроэнергии
Устройство содержит СЭ (счетчик электроэнергии) 3 со встроенными датчиком импульсов, блоком памяти и блоком передачи
информации. Токовые входные зажимы напряжения 1 и 2 подключены к СЭ 3, который соединен с тактовым входом второго Dтриггера 11. ППНП (преобразователь переменного напряжения в постоянное) 4 также подключен к зажиму 2. Выход ППНП 4
соединен с информационным входом АЦП (аналого-цифровой преобразователь) 5. Информационный выход АЦП 5 соединен с
информационным входом регистра 6, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа ЦБП 7 (цифровой блок
памяти), выход которого соединен с информационным входом СИ (счетчик импульсов) 8), выход которого в свою очередь соединен
с информационным входом ЦБП 7. Вход управления записью регистра 6 и с тактовый вход первого D-триггера 10 соединены с
выходом ГИВ 9 (генератор импульсов выборки).

5.

Разработка новых способов мониторинга отключений на вводах
потребителей
Способ мониторинга отключений с помощью установки датчиков мониторинга на
вводах потребителей
Устройство контроля количества и продолжительности отключений
Диаграмма сигналов на выходе элементов
УККПО при отключении напряжения на
вводе потребителя

6.

Диаграммы сигналов
Диаграмма сигналов на выходе
элементов УККПО при коротком
замыкании во внутренней сети
потребителя
Диаграмма сигналов на выходе
элементов УККПО при КЗ в
сети потребителя и
последующем неселективным
отключением коммутационного
аппарата, питающего ЛЭП
Диаграмма сигналов на
выходе элементов
УККПО при перегрузке
в сети потребителя

7.

Устройство контроля количества и продолжительности отключений
Устройство контроля количества и продолжительности отключений с использованием
датчика положения коммутационного аппарата
Усовершенствованное УККПОиОН

8.

Система мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах
потребителей
Согласно рисунку ТП - трансформаторная подстанция; УККПОиОН - устройство контроля количества и
продолжительности отключений и отклонения напряжения; S1...Sn - потребители; ДЭК - диспетчерская
электросетевой компании; УСПД - устройство сбора и передачи данных.
Блок-схема функционального блока определения суммы
компенсации за нарушения параметров НЭ и КЭ

9.

Показатели экономического эффекта
Значение
Характеристика
Себестоимость
Суммарные затраты, связанные с внедрением
проекта, руб.
Приведенные затраты на единицу работ, руб.
Продукт-аналог
Разрабатываемый
(базовый)
продукт
5142029,1
5072942.4
15623544,14
10813564,77
10297798,67
8641418,77
Экономический эффект от использования
5200142,56
разрабатываемого проекта, руб.
Характеристика проекта
Значение
Затраты на разработку и внедрение проекта, руб.
10813564,77
Общие эксплуатационные затраты, руб.
5072942.4
Экономический эффект, руб.
5200142,56
Коэффициент экономической эффективности
Срок окупаемости, лет
0,4
2,5

10.

Список публикаций
1. Просвирнин А. Г. “Способы повышения надежности электроснабжения”
Студенческий: электронный научный журнал 2023. № 22(234). URL:
https://sibac.info/journal/student/235/295762
2. Просвирнин А. Г. “Система мониторинга отключений и отклонения
напряжения на вводах потребителей” Студенческий: электронный научный
журнал 2023. № 22(234). URL: https://sibac.info/journal/student/234/295089

11.

Выводы
В работе предложены новые решения, позволяющие повысить эффективность систем электроснабжения потребителей
посредством мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах
потребителей. Основными результатами
теоретических и практических экспериментальных исследований являются:
- выполнен анализ посредством мониторинга показателей надёжности электроснабжения и качества поставляемой потребителям
электроэнергии ;
- изучены способы и средства мониторинга отключений и отклонения напряжения на вводах потребителей;
- произведен технико-экономическое обоснование использования системы мониторинга отключений и отклонения напряжения на
вводах потребителей...

12.

Спасибо за внимание!