Системы электроснабжения

Энергетическое обследование систем электроснабжения направлено на проверку распределения электроэнергии по вводам, распределительным щитам и отходящим линиям. Основная задача — установить, как электрическая нагрузка распределяется между участками сети, где возникают расхождения энергетического баланса и можно ли объяснить их увеличением фактического потребления, техническими потерями или неполным охватом измерениями.

Для такой проверки необходимы однолинейные схемы, интервальные данные по вводам и фидерам, сведения о нагрузках по фазам и времени, а также характеристики кабельных и распределительных линий. В отличие от обследования отдельного электроприёмника, здесь рассматривают сеть распределения электроэнергии и согласованность измерительных границ.

Однолинейные схемы и границы электрического баланса

Однолинейная схема позволяет проследить распределение электроэнергии от ввода к щитам и отходящим линиям. По ней устанавливают взаимосвязь участков сети и определяют, какие измерительные данные должны участвовать в одном энергетическом балансе.

Построение электрического баланса заключается в сопоставлении электроэнергии, поступившей на рассматриваемый уровень распределения, с энергией, зарегистрированной на соответствующих отходящих направлениях. Для правильного сопоставления показания должны относиться к согласованным границам и одинаковым временным интервалам.

Если однолинейная схема отсутствует или не позволяет достоверно установить границы распределения, количественный баланс нельзя считать подтверждённым. В таком случае сначала уточняют электрические связи и необходимые измерительные границы, а затем определяют возможность расчёта.

Сопоставление нагрузок по вводам и фидерам

Интервальные данные по вводам и фидерам показывают, как распределяется потребление электроэнергии во времени. Под фидером понимают линию, через которую электроэнергия передаётся определённой группе потребителей или участку распределительной сети.

Сопоставление фидерных нагрузок позволяет установить, где именно изменилось потребление и соответствует ли изменение общего показателя нагрузкам отходящих линий. При этом учитывают распределение нагрузки по фазам и её изменение во времени.

Если увеличение расхода на вводе сопровождается соответствующим ростом зарегистрированной нагрузки на фидерах, появляется основание рассматривать фактический рост потребления. Если показатели расходятся, необходимо проверить полноту измерений и возможность технических потерь. Само расхождение ещё не устанавливает его причину.

Оценка технических потерь в распределительных линиях

Для оценки технических потерь используют характеристики кабельных и распределительных линий совместно с данными об их фактической нагрузке. Это необходимо, поскольку величина потерь связана с характеристиками рассматриваемой сети и режимами передачи электроэнергии.

Специалист сопоставляет расчётную оценку технических потерь по режимам с результатами электрического баланса. Если обнаруженная разность показаний не подтверждается условиями работы распределительных линий, её нельзя автоматически относить к техническим потерям.

При отсутствии достоверных характеристик линий количественная оценка технических потерь остаётся ограниченной. Кроме того, необходимо проверить полноту охвата сети измерениями: неучтённая часть распределения может создавать расхождение, которое ошибочно воспринимается как потеря энергии.

Различение причин расхождения показаний

В ходе обследования проверяют три возможных объяснения изменения расхода электроэнергии или нарушения баланса.

• Реальный рост нагрузки. Подтверждается сопоставлением интервальных данных по вводам и фидерам с распределением нагрузок по фазам и времени. Если увеличение потребления подтверждено, его нельзя автоматически считать технической потерей.
• Потери распределения. Оцениваются с учётом характеристик кабельных и распределительных линий и фактических режимов их нагрузки. Количественный вывод должен согласовываться с электрическим балансом.
• Неполное покрытие измерениями. Проверяется по однолинейным схемам, границам учёта и сведениям о распределительных линиях. Если часть электрического потока не охвачена измерениями, разность показаний не доказывает наличие технических потерь.

Реальный рост нагрузки и потери распределения могут происходить одновременно. В таком случае их влияние разделяют по независимым данным. Если источники противоречат друг другу, прежде всего уточняют границы учёта, характеристики линий и достоверность измерений.

При изменении эксплуатационного режима сравнивают только сопоставимые интервалы. Если имеющихся сведений недостаточно для различения причин, дополнительную инструментальную проверку назначают после предварительного анализа, определив участок сети и вопрос, который необходимо уточнить.

Исходные данные для обследования

Для построения проверяемого баланса электроснабжения используют следующие сведения:

• Однолинейные схемы. Позволяют установить структуру распределения электроэнергии и согласовать измерительные границы.
• Интервальные данные по вводам и фидерам. Используются для составления электрического баланса и сопоставления нагрузок.
• Нагрузки по фазам и времени. Позволяют учитывать изменение режима распределительной сети при анализе потребления и потерь.
• Характеристики кабельных и распределительных линий. Необходимы для оценки технических потерь по фактическим режимам.
• Схемы и техническая документация в границах объекта. Подтверждают состав и взаимосвязь рассматриваемых участков электроснабжения.
• Архивы учёта, режимные журналы и доступные измерительные данные. Позволяют проверить фактические нагрузки и сопоставимость исследуемых интервалов.

Если отсутствуют однолинейные схемы, количественный вывод по основной модели невозможен. Если сведения о характеристиках распределительных линий неполные, остаётся неопределённость при оценке технических потерь и проверке полноты измерительного охвата.

Баланс электроснабжения по уровням и фидерам

Результатом энергетического обследования является баланс электроснабжения по уровням распределения и фидерам. В нём отражают поступление и распределение электроэнергии, установленные изменения нагрузки, оценку технических потерь и участки с недостаточной измерительной информацией.

Баланс позволяет локализовать участок сети, для которого необходим дополнительный учёт или проверка режима. При этом разность показаний приборов, относящихся к разным измерительным границам или несинхронным периодам, не является доказанной технической потерей.

Обследование системы электроснабжения позволяет определить дальнейшее направление диагностики распределительной сети, но не заменяет самостоятельную оценку эффективности отдельных электроприёмников.

Общая модель распределения и учёта энергоресурсов представлена в разделе «Электроснабжение и учёт энергоресурсов». Для комплексного обследования инженерной инфраструктуры предусмотрен энергоаудит инженерных систем. Причины и оценка сетевых потерь рассматриваются в материале «Потери электроэнергии в сетях и трансформаторах: источники и оценка».