90
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
90
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
е
оборудование
ВВЕДЕНИЕ
Вопросу
снижения
потерь
в
электрических
сетях
0,4
кВ
в
на
-
стоящее
время
уделяется
боль
-
шое
внимание
как
на
федераль
-
ном
[1—2],
так
и
на
региональных
уровнях
[3].
В
методических
ре
-
комендациях
по
определению
потерь
электрической
энергии
в
городских
сетях
напряжением
10(6)—0,4
кВ
,
разработанных
ОАО
«
Роскоммунэнерго
»
и
ЗАО
«
АСУ
Мособлэлектро
»,
рассмотрены
ос
-
новные
организационно
-
техниче
-
ские
мероприятия
,
направленные
на
снижение
технологического
расхода
электрической
энергии
при
её
передаче
и
распределе
-
нии
.
К
приоритетным
техническим
мероприятиям
в
распределитель
-
ных
сетях
10(6)—0,4
кВ
разработ
-
чики
данного
документа
относят
следующие
:
•
использование
максимально
допустимого
сечения
проводов
в
электрических
сетях
напря
-
жением
0,4—10
кВ
с
целью
адаптации
их
пропускной
способности
к
росту
нагрузок
в
течение
всего
срока
службы
;
•
внедрение
нового
экономиче
-
ского
электрооборудования
,
в
частности
трансформаторов
с
уменьшенными
активными
и
реактивными
потерями
холо
-
стого
хода
,
установка
конден
-
саторных
батарей
,
встроенных
в
КТП
и
ЗТП
;
•
комплексная
автоматизация
и
телемеханизация
электри
-
ческих
сетей
,
применение
коммутационных
аппаратов
нового
поколения
;
•
увеличение
эффективности
использования
трансфор
-
маторов
за
счёт
сезонного
отключения
одного
из
двух
трансформаторов
двухтранс
-
форматорной
подстанции
.
При
этом
отключается
трансформа
-
тор
,
работающий
с
наимень
-
шей
нагрузкой
,
и
его
нагрузка
переводится
на
другой
транс
-
форматор
.
В
данной
статье
приводятся
не
-
которые
данные
о
современной
аппаратуре
управления
и
распре
-
деления
,
применяемой
в
низко
-
вольтных
распределительных
се
-
тях
в
составе
распределительных
устройств
НН
,
их
конструктивных
особенностях
,
обеспечивающих
снижение
потерь
мощности
,
а
так
-
же
способах
автоматизации
инже
-
нерных
систем
зданий
и
сниже
-
ния
потерь
на
системах
сборных
шин
и
разборных
электрических
контактных
соединениях
РУНН
и
ГРЩ
(
ВРУ
),
направленных
на
ре
-
шение
задачи
повышения
энерго
-
эффективности
.
Повышение
энергоэффектив
-
ности
сети
0,4
кВ
возможно
до
-
стичь
несколькими
путями
.
Первый
,
наиболее
продуктив
-
ный
, —
оптимизация
энергопотре
-
бления
за
счёт
внедрения
системы
управления
электроснабжением
потребителей
.
Эти
системы
реали
-
зуются
в
сетях
управления
осве
-
щением
,
вентиляцией
,
теплоснаб
-
жением
,
водоснабжением
.
Второй
—
совершенствование
конструкции
оборудования
пере
-
дачи
и
распределения
электриче
-
ской
энергии
с
целью
снижения
потерь
на
её
элементах
.
ТЕХНОЛОГИИ
УПРАВЛЕНИЯ
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ
Оптимизация
энергопотребле
-
ния
за
счёт
внедрения
системы
управления
электроснабжением
потребителей
Автоматический
контроль
на
-
грузок
,
основанный
на
анализе
потребляемой
энергии
,
являет
-
ся
оптимальным
решением
для
эффективного
сокращения
рас
-
ходов
.
Целью
таких
систем
управ
-
ления
является
упорядоченное
регулирование
потребления
элек
-
троэнергии
,
что
исключает
бескон
-
трольный
режим
работы
нагрузок
.
Например
,
в
жаркий
летний
день
все
системы
обеспечения
клима
-
та
,
кондиционеры
могут
начать
работать
одновременно
,
создавая
пик
потребления
и
последующие
проблемы
с
энергообеспечением
и
увеличением
стоимости
электро
-
энергии
.
Кроме
того
,
в
наиболее
слож
-
ных
случаях
для
предотвращения
срабатывания
защиты
по
пере
-
грузке
придётся
увеличить
мощ
-
ность
электроустановки
.
Возможность
управления
на
-
грузками
в
соответствии
со
спи
-
ском
приоритетов
,
определяемым
пользователем
,
предоставляет
определённые
важные
преиму
-
щества
с
экономической
и
техни
-
ческой
точек
зрения
:
•
оптимизация
энергопотре
-
бления
позволяет
избежать
санкций
за
превышение
дого
-
ворных
лимитов
установлен
-
ной
мощности
или
изменения
тарифа
сбытовой
компанией
при
постоянных
превышени
-
ях
установленных
пределов
потребления
энергии
;
•
алгоритм
расчёта
позволяет
кратковременно
превышать
установленный
предел
мощ
-
ности
,
но
в
длительном
режиме
обеспечивает
уровень
сред
-
ней
потребляемой
мощности
ниже
,
чем
установленный
пользователем
предел
.
Это
позволяет
избежать
отключе
-
ния
вводного
автоматического
выключателя
по
перегрузке
,
а
следовательно
,
обеспечить
непрерывность
работы
всей
электроустановки
.
Техническая
реализация
дан
-
ной
системы
возможна
в
двух
ва
-
риантах
:
Вариант
1.
Применение
нового
поколения
воздушных
выключате
-
Энергоэффективность низковольтных сетей
Виктор ЛЕСНЫХ,
руководитель группы по работе с проектными организациями,
Департамент «Низковольтное оборудование» ООО «АББ»
Рис
. 1.
Автоматический
выключатель
Emax 2
91
№
2 (23),
март
–
апрель
, 2014
91
лей
производства
компании
АББ
—
Emax 2 (
рис
. 1) —
с
электронными
расцепителями
Ekip (
рис
. 2)
и
встро
-
енной
функцией
Power Controller.
Автоматический
выключатель
Emax 2,
устанавливается
в
качестве
вводного
аппарата
в
главных
рас
-
пределительных
щитах
зданий
или
распределительных
устройствах
низ
-
кого
напряжения
трансформаторных
подстанций
.
С
помощью
блока
Ekip
Signalling
вводной
автоматический
выключатель
имеет
возможность
отключать
от
сети
и
подключать
до
15
отходящих
к
нагрузкам
линий
посредством
подачи
управляющих
сигналов
на
электромеханические
приводы
аппаратов
защиты
соответ
-
ствующих
потребителей
(
рис
. 3).
Электронные
расцепители
Ekip
с
модулем
измерения
мощности
Ekip
Measuring
обрабатывают
значения
суммарного
потока
мощности
за
определённый
интервал
времени
и
по
определённому
алгоритму
опре
-
деляют
возможность
его
превыше
-
ния
над
установленным
значением
.
По
истечении
каждого
опреде
-
лённого
заранее
интервала
време
-
ни
значение
суммарной
мощности
обнуляется
.
Таким
образом
,
расчёт
-
ный
модуль
программы
,
реализую
-
щей
функцию
Power Controller,
име
-
ет
в
своём
распоряжении
значение
мощности
,
измеренное
за
текущий
интервал
.
На
рис
. 4
показан
процесс
огра
-
ничения
единовременной
мощ
-
ности
за
счёт
отключения
от
сети
неприоритетных
нагрузок
.
Превы
-
шение
единовременной
мощности
над
заявленной
свидетельствует
о
присоединении
к
сети
дополнитель
-
ных
нагрузок
,
не
предусмотренных
договором
с
электроснабжающей
организацией
и
техническими
усло
-
виями
на
присоединение
.
Единов
-
ременная
мощность
,
потребляемая
в
настоящий
момент
времени
,
рав
-
няется
сумме
мощностей
прибо
-
ров
и
всего
электрооборудования
,
потребляющего
электроэнергию
в
определённый
период
,
поэтому
она
не
может
быть
больше
заявленной
мощности
и
лишь
теоретически
мо
-
жет
быть
равна
ей
.
Поэтому
про
-
грамма
,
реализующая
функцию
Power Controller,
следит
за
ростом
потребления
электроэнергии
,
оцени
-
вает
вероятное
энергопотребление
в
конце
периода
измерения
(
кривая
жёлтого
цвета
на
рис
. 4),
сравнива
-
ет
с
заявленным
значением
и
при
a
—
Dip
б
—Touch LSIG
в
— Hi-Touch LSIG
Рис
. 2.
Электронные
расцепители
Ekip:
Рис
. 3.
Фрагмент
схемы
распределительной
сети
0,4
кВ
Вводной
автоматический
выключатель
Е
max 2
Автоматические
выключатели
отходящих
линий
Кладовые
/
подсобные
помещения
Теннис
-
ный
корт
Уличное
освещение
Освещение
лестниц
Лифты
5
этаж
4
этаж
3
этаж
СПА
-
салон
Бас
-
сейн
Конди
-
ционеры
Номера
Кори
-
доры
Номера
Система
кондициони
-
рования
Система
кондициони
-
рования
Система
кондиционирования
92
СЕТИ РОССИИ
необходимости
выдаёт
сигнал
на
отключение
одной
из
нагрузок
.
При
-
оритетность
и
порядок
их
отключе
-
ния
задаётся
сотрудниками
службы
эксплуатации
и
производится
на
дис
-
плее
расцепителя
.
Таким
образом
поддерживается
заданное
значение
мощности
(
кривая
синего
цвета
на
рис
. 4).
Это
решение
для
управления
на
-
грузками
представляет
собой
опти
-
мальный
баланс
надёжности
,
про
-
стоты
и
экономичности
.
Функция
Power Controller
встра
-
ивается
в
электронные
расцепители
защиты
автоматических
выключате
-
лей
Emax 2
при
их
сборке
на
заво
-
де
-
изготовителе
в
виде
специальной
программы
и
потому
не
требует
ка
-
ких
-
либо
сложных
систем
управле
-
ния
и
измерения
,
а
также
внедре
-
ния
дополнительного
программного
обеспечения
.
Вариант
2.
Является
более
про
-
двинутым
техническим
решением
по
сравнению
с
первым
вариан
-
том
.
Оно
позволяет
реализовывать
сложные
алгоритмы
управления
на
-
грузками
.
В
основе
его
находится
программно
-
аппаратный
комплекс
АББ
под
условным
обозначением
ATS500,
в
который
входят
не
только
оборудование
,
но
и
комплекты
элек
-
трических
схем
и
программное
обе
-
спечение
для
контроллера
.
Внедрение
в
конструкцию
РУНН
(
ГРЩ
)
технического
решения
АББ
ATS500 (
рис
. 5)
на
базе
свободно
программируемого
логического
кон
-
троллера
АС
500
и
современных
при
-
боров
учёта
и
измерения
параметров
электрической
энергии
А
44
и
DMTME
или
М
2
М
позволяет
значительно
уве
-
личить
количество
аппаратов
отхо
-
дящих
линий
,
управление
которыми
возможно
вести
с
автоматизирован
-
ного
рабочего
места
оператора
АСУ
электроснабжением
объекта
(
ЭС
).
Также
в
связи
с
применением
в
каче
-
стве
управляющего
элемента
свобод
-
но
программируемого
контроллера
АС
500
увеличивается
количество
ва
-
риантов
программ
управления
авто
-
матикой
включения
резерва
.
Применение
ПЛК
с
удалёнными
блоками
ввода
-
вывода
позволило
сократить
число
межпанельных
со
-
единений
до
минимума
.
Все
дис
-
кретные
сигналы
от
аппаратов
от
-
ходящих
линий
собираются
на
блок
ввода
-
вывода
в
рамках
одной
па
-
нели
.
Также
и
команды
управления
на
включение
и
отключение
аппа
-
ратов
подаются
непосредственно
с
Рис
. 4.
Пример
ограничения
единовременной
мощности
за
счёт
отключения
неприоритетных
нагрузок
Рис
. 5.
Пример
реализации
технического
решения
ATS 500
Средняя
мощность
Время
(
часы
)
8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Мощность
,
кВт
Единовременная
мощность
Заявленная
мощность
Отходящие
линии
секции
1
Аварийный
ввод
1
Ввод
1
Секционный
шкаф
Отходящие
линии
секции
2
Аварийный
ввод
2
Ввод
2
Ethernet
Modbus TCP
CS
З
1
Modbus RTU
GSM/GPRS
GSM/GPRS
РКН
,
кнопки
,
лампы
РКН
,
кнопки
,
лампы
Кнопки
,
лампы
РКН
,
кнопки
,
лампы
РКН
,
кнопки
,
лампы
93
№
2 (23),
март
–
апрель
, 2014
этого
блока
(
показано
стрелками
на
рис
. 5).
Обмен
информацией
между
центральным
контроллером
и
бло
-
ками
ввода
-
вывода
производится
цифровыми
кодами
по
стандартной
витой
паре
.
С
внешним
устройством
управления
ПЛК
обменивается
ин
-
формацией
с
использованием
стан
-
дартных
протоколов
Modbus RTU
или
Modbus TCP.
Широкие
возможности
элек
-
тронных
расцепителей
Ekip Toch
и
Ekip Hi-Toch
автоматических
вы
-
ключателей
Emax 2
по
измерению
параметров
сети
позволяют
также
внедрять
в
рамках
данного
техниче
-
ского
решения
и
другие
алгоритмы
.
Например
,
организовать
с
учётом
сезонных
графиков
нагрузки
более
эффективное
использование
сило
-
вых
трансформаторов
трансформа
-
торной
подстанции
типа
2
КТП
.
Сни
-
жение
потерь
энергии
в
этом
случае
будет
достигаться
за
счёт
сезонного
отключения
одного
из
двух
транс
-
форматоров
,
что
является
одним
из
приоритетных
технических
меропри
-
ятий
по
снижению
потерь
в
распре
-
делительных
сетях
10 (6)—0,4
кВ
[3].
КОМПЛЕКСНАЯ
АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПРОЦЕССОВ
УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИМИ
СИСТЕМАМИ
ЗДАНИЙ
Деятельность
по
автоматизации
процессов
управления
техническими
системами
зданий
направлена
на
оптимизацию
энергопотребления
в
системах
освещения
,
отопления
,
вен
-
тиляции
и
кондиционирования
.
Гибкость
и
функциональность
интеллектуального
управления
зданием
позволяет
достигать
зна
-
чительных
результатов
в
энерго
-
сбережении
,
добиваться
снижения
эксплуатационных
расходов
.
Современное
законодательство
способствует
продвижению
энерго
-
эффективных
технологий
по
всему
миру
.
Например
,
в
Европе
критерии
энергоэффективности
зданий
опре
-
деляются
европейским
стандартом
EN 15232.
Для
оценки
влияния
си
-
стем
автоматизации
и
управления
оборудованием
на
энергопотребле
-
ние
зданий
вводятся
четыре
класса
эффективности
,
от
А
до
D (
табл
. 1).
Повышение
энергоэффектив
-
ности
за
счёт
интеллектуальной
автоматизации
,
например
приме
-
нения
технологии
ABB i-bus
®
KNX
в
системах
управления
освещением
,
микроклиматом
(
отопление
,
венти
-
ляция
,
кондиционирование
),
позво
-
ляет
получить
следующие
результаты
(
табл
. 2).
ОСНОВНЫЕ
ФУНКЦИИ
УПРАВЛЕНИЯ
Освещение
:
включение
и
отклю
-
чение
света
,
регулирование
свето
-
вого
потока
,
поддержание
постоян
-
ной
освещённости
в
помещении
,
автоматическое
освещение
.
Микроклимат
:
регулирование
и
поддержание
температуры
воздуха
в
помещении
,
управление
вентиля
-
цией
и
фанкойлами
(
теплообменни
-
ки
систем
кондиционирования
),
мо
-
ниторинг
положения
створок
окон
,
управление
жалюзи
с
регулировани
-
ем
положения
створок
и
шторами
и
роликовыми
шторками
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Постановление
Правительства
РФ
от
16.02.2008
№
87 (
ред
.
от
08.08.2013)
«
О
составе
разде
-
лов
проектной
документации
и
требованиях
к
их
содержанию
»
(
с
изм
.
и
доп
.,
вступившими
в
силу
с
01.01.2014).
2.
Приказ
Минэнерго
РФ
от
30
де
-
кабря
2008
г
.
№
326.
3.
Методические
рекомендации
по
определению
потерь
в
городских
электрических
сетях
напряжени
-
ем
10(6)—0,4
кВ
.
Основные
ор
-
ганизационно
-
технические
ме
-
роприятия
по
снижению
потерь
электрической
энергии
.
Разрабо
-
таны
Российским
акционерным
обществом
«
Роскоммунэнерго
»
и
ЗАО
«
АСУ
Мособлэлектро
».
Со
-
гласованы
Госэнергонадзором
Минэнерго
России
(09.11.2000
№
32-01-07/45).
Утверждены
заместителем
председателя
Гос
-
строя
России
23.04.01.
ПРОДОЛЖЕНИЕ
СЛЕДУЕТ
Табл
. 1.
Классы
энергоэффективности
по
стандарту
EN 15232
Потенциальная
экономия
по
результатам
научных
исследований
:
%
Управление
отоплением
помещений
≈
14—25
Автоматизация
отопления
≈
7—17
Управление
жалюзи
≈
9—32
Управление
освещением
≈
25—58
Управление
вентиляцией
≈
20—45
Табл
. 2.
Экономия
электрической
энергии
после
внедрения
технологии
ABB i-bus
®
KNX
Потенциальная
экономия
тепловой
энергии
Потенциальная
экономия
электрической
энергии
Класс
энергоэффективности
систем
автоматизации
зданий
(
ВАС
)
согласно
EN 15232
C
истемы
автоматизации
и
управления
зданием
с
высокой
энергетической
эффективностью
C
истемы
автоматизации
и
управления
зданием
с
повышенной
энергетической
эффективностью
C
тандартные
системы
автоматизации
и
управления
зданием
Неэнергоэффективные
системы
автоматизации
и
управления
зданием
Офис
Школа
Отель
Офис
Школа
Отель
0,70
0,80
0,68
0,87
0,86
0,90
0,80
0,88
0,85
0,93
0,93
0,95
1
1
1
1
1
1
1,51
1,20
1,31
1,10
1,07
1,07
Оригинал статьи: Энергоэффективность низковольтных сетей
Вопросу снижения потерь в электрических сетях 0,4 кВ в настоящее время уделяется большое внимание как на федеральном, так и на региональных уровнях. В методических рекомендациях по определению потерь электрической энергии в городских сетях напряжением 10(6)–0,4 кВ, разработанных ОАО «Роскоммунэнерго» и ЗАО «АСУ Мособлэлектро», рассмотрены основные организационно-технические мероприятия, направленные на снижение технологического расхода электрической энергии при её передаче и распределении.
