22
Разработка методики точной
оценки фактической загрузки
трансформаторов
6(10)–0,4 кВ с помощью данных
от интеллектуальных систем
учета электрической энергии
УДК
621.314.21:621.3.017
Мусаев
Т
.
А
.,
к
.
т
.
н
.,
начальник
отдела
анализа
потерь
электроэнергии
АО
«
Сетевая
компания
»
Хабибуллин
М
.
Н
.,
начальник
лаборатории
испытания
интеллектуальных
систем
АО
«
Сетевая
компания
»
Шагеев
С
.
Р
.,
заместитель
директора
по
строительству
распределительных
сетей
филиала
АО
«
Сетевая
Компания
» —
Дирекция
строящихся
объектов
Федоров
О
.
В
.,
д
.
э
.
н
.,
профессор
кафедры
«
Управление
инновационной
деятельностью
»
ФГБОУ
ВО
«
НГТУ
им
Р
.
Е
.
Алексеева
»,
академик
РАЕН
Ключевые
слова
:
потери
электрической
энергии
,
загрузка
силовых
трансформаторов
В
статье
представлены
результаты
исследования
,
посвященного
разработке
методики
точной
оценки
фактической
загрузки
силовых
трансформаторов
6(10)–0,4
кВ
с
помощью
данных
,
получаемых
от
интеллектуальных
систем
учета
электрической
энергии
.
На
се
-
годняшний
день
оценка
загрузки
оборудования
проводится
с
помощью
определения
за
-
явленной
мощности
потребителей
и
по
результатам
замерного
дня
,
что
приводит
к
значи
-
тельному
превышению
значения
коэффициента
загрузки
оборудования
и
,
как
следствие
,
к
некорректному
принятию
технического
решения
,
связанного
с
необходимостью
уста
-
новки
или
замены
трансформатора
на
оборудование
большей
мощности
.
Это
,
в
свою
оче
-
редь
,
приводит
к
росту
технических
потерь
электрической
энергии
и
снижению
эффек
-
тивности
процесса
передачи
и
распределения
электрической
энергии
.
Разработанная
методика
позволяет
точно
оценить
фактический
коэффициент
загрузки
трансформатора
,
принять
корректное
техническое
решение
,
связанное
с
необходимостью
замены
или
установки
оборудования
большей
мощности
,
что
приводит
к
повышению
степени
загрузки
малозагруженного
оборудования
,
снижению
технических
потерь
и
повышению
эффек
-
тивности
процесса
передачи
и
распределения
электрической
энергии
.
ЭНЕРГО
СБЕРЕЖЕНИЕ
Ц
ифровизация
экономики
явля
-
ется
одним
из
приоритетных
направлений
развития
Рос
-
сийской
Федерации
на
сегод
-
няшний
день
,
а
энергетика
является
одним
из
важнейших
показателей
развития
экономики
.
Поэтому
циф
-
ровизация
экономики
невозможна
в
отрыве
от
цифровизации
энерге
-
тики
.
На
сегодняшний
день
реализу
-
ются
различные
подходы
к
повыше
-
нию
уровня
цифровизации
бизнес
-
процессов
в
энергетике
(
в
части
ее
передачи
и
распределения
),
в
том
числе
:
–
создание
цифровых
двойников
;
–
внедрение
цифровых
подстан
-
ций
;
–
разработка
единой
автоматизи
-
рованной
системы
технологиче
-
ского
управления
;
–
внедрение
технологии
блокчейн
при
денежных
расчетах
с
потре
-
бителями
электрической
энергии
;
–
установка
интеллектуальных
сис
-
тем
учета
электрической
энергии
(
ИСУЭ
).
Принимая
во
внимание
требо
-
вания
законодательства
в
обла
-
сти
учета
электрической
энергии
,
установка
ИСУЭ
становится
все
более
актуальным
направлени
-
ем
.
Данное
мероприятие
является
одним
из
наиболее
значительных
с
точки
зрения
объемов
реализа
-
ции
.
Установка
ИСУЭ
оказывает
зна
-
чительное
влияние
на
повышение
эффективности
бизнес
-
процессов
электроэнергетической
отрасли
,
что
в
конечном
итоге
и
является
основ
-
ной
целью
цифровизации
.
Повышение
эффективности
во
многом
связано
со
снижением
вели
-
чины
и
уровня
потерь
электрической
энергии
,
возникающих
при
ее
транс
-
порте
по
электрическим
сетям
[1–3].
В
свою
очередь
,
снижение
потерь
электрической
энергии
вследствие
23
установки
ИСУЭ
определяется
следующими
факто
-
рами
:
–
отсутствие
фактов
занижения
показаний
прибо
-
ров
учета
электроэнергии
(
ПУ
);
–
отсутствие
смещения
сроков
снятия
показания
ПУ
;
–
отсутствие
фактов
неснятия
показаний
ПУ
;
–
повышение
эффективности
выявления
фактов
безучетного
и
бездоговорного
потребления
.
Приведенные
факторы
оказывают
влияние
на
снижение
коммерческой
составляющей
потерь
элек
-
трической
энергии
,
в
то
же
время
согласно
обще
-
принятой
классификации
наряду
с
коммерческой
имеется
и
технологическая
составляющая
потерь
электроэнергии
(
причем
ее
доля
гораздо
существен
-
ней
).
Таким
образом
целью
проведенного
исследова
-
ния
является
разработка
методов
снижения
техно
-
логических
потерь
электрической
энергии
с
помо
-
щью
данных
,
получаемых
от
ИСУЭ
.
Как
указывалось
ранее
,
повышение
эффективности
процессов
пере
-
дачи
и
распределения
электрической
энергии
нераз
-
рывно
связано
с
задачей
снижения
потерь
электри
-
ческой
энергии
.
Проведя
анализ
структуры
технологических
по
-
терь
,
авторы
пришли
к
выводу
,
что
значительную
долю
в
них
составляют
потери
в
распределительной
сети
6(10)
кВ
(
порядка
30%),
при
этом
рассматрива
-
лась
энергосистема
Республики
Татарстан
,
включа
-
ющая
в
себя
классы
напряжения
от
0,4
до
500
кВ
.
Детализированный
анализ
структуры
потерь
в
распределительной
сети
позволяет
сделать
вывод
,
что
доля
потерь
холостого
хода
силовых
трансфор
-
маторов
6(10)–0,4
кВ
составляет
до
50%,
при
этом
одним
из
основных
факторов
,
который
обуславли
-
вает
значительную
долю
потерь
холостого
хода
,
является
необоснованный
выбор
трансформаторов
больших
,
чем
необходимо
по
условию
загрузки
и
но
-
минальной
мощности
в
случае
принятии
технических
решений
,
связанных
с
реконструкцией
или
техноло
-
гическим
присоединением
.
Это
,
в
основном
,
связано
с
отсутствием
точных
(
корректных
)
данных
о
степени
фактической
загрузки
установленного
оборудования
.
Выбор
номинальной
мощности
трансформатора
по
фактической
загрузке
,
то
есть
отсутствие
фактов
не
-
обоснованного
завышения
мощности
оборудования
приведет
к
снижению
потерь
холостого
хода
,
что
по
-
влияет
на
снижение
общей
величины
потерь
элек
-
трической
энергии
.
Таким
образом
,
снижение
величины
потерь
холо
-
стого
хода
в
распределительной
сети
6(10)
кВ
путем
оптимизации
мощности
трансформаторного
обору
-
дования
является
актуальным
и
значимым
.
Высокая
степень
актуальности
направления
оп
-
тимизации
загрузки
силовых
трансформаторов
обус
-
лавливает
достаточно
большое
число
научных
пуб
-
ликаций
по
данному
направлению
.
В
большинстве
работ
рассматриваются
теорети
-
ческие
аспекты
повышения
степени
загрузки
обору
-
дования
[4–8].
Вместе
с
тем
,
в
работах
[9, 10]
при
-
ведены
конкретные
практические
рекомендации
,
в
частности
отключение
одного
из
малозагруженных
трансформаторов
на
трансформаторных
подстан
-
циях
6(10)–0,4
кВ
(
ТП
).
Еще
один
путь
повышения
эффективности
загрузки
—
замена
недогруженного
трансформатора
на
трансформатор
меньшей
мощ
-
ности
.
При
этом
приведенные
исследования
объединяет
отсутствие
методики
(
описания
)
операции
по
оценке
степени
загрузки
оборудования
,
что
является
осно
-
вополагающим
фактором
при
выборе
оборудования
для
реализации
подходов
к
повышению
степени
за
-
грузки
.
Таким
образом
,
научная
значимость
исследова
-
ния
заключается
в
разработке
новых
подходов
к
про
-
цессу
оценки
степени
загрузки
трансформаторов
и
развитием
подходов
к
использованию
данных
,
по
-
лучаемых
от
интеллектуальных
систем
учета
элек
-
трической
энергии
.
Задача
исследования
сводится
к
разработке
ме
-
тодики
точной
оценки
загрузки
оборудования
с
помо
-
щью
данных
,
получаемых
от
ИСУЭ
и
,
соответственно
,
разработка
подходов
к
снижению
технических
потерь
электрической
энергии
в
сетях
6(10)
кВ
(
в
частности
,
к
снижению
потерь
холостого
хода
)
и
,
как
следствие
,
к
повышению
эффективности
процесса
передачи
и
распределения
электрической
энергии
.
Одной
из
задач
эксплуатационного
персонала
предприятия
электрических
сетей
(
ПЭС
)
наряду
с
необходимостью
обеспечения
качественного
и
на
-
дежного
электроснабжения
потребителей
является
обеспечение
оптимального
значения
коэффициен
-
та
загрузки
оборудования
.
В
рассмотренных
выше
исследованиях
для
обеспечения
оптимального
ко
-
эффициента
загрузки
предлагается
реализовывать
ряд
организационно
-
технических
мероприятий
(
на
-
пример
,
замену
недогруженного
трансформатора
,
отключение
трансформатора
с
низкой
загрузкой
).
Однако
указанные
мероприятия
сопровождаются
операционными
и
капитальными
затратами
.
При
этом
возникающая
экономия
потерь
электроэнер
-
гии
не
всегда
позволяет
окупить
реализацию
меро
-
приятий
.
Таким
образом
,
вопрос
оптимальной
загрузки
оборудования
должен
быть
,
по
возможности
,
решен
до
начала
эксплуатационного
цикла
,
то
есть
до
на
-
чала
выполнения
мероприятий
,
связанных
с
рекон
-
струкцией
сети
и
технологическим
присоединением
,
должна
быть
выбрана
мощность
силового
трансфор
-
матора
,
обеспечивающая
минимальные
суммарные
потери
электроэнергии
при
условии
сохранения
требуемых
уровней
качества
и
надежности
электро
-
снабжения
.
Это
возможно
осуществить
на
этапе
при
-
нятия
технического
решения
о
величине
мощности
вновь
устанавливаемого
либо
заменяемого
силового
трансформатора
.
Выбор
мощности
трансформатора
обусловлен
,
в
основном
,
величиной
потребляемой
мощности
,
заявленной
потребителем
.
Как
правило
,
данное
значение
завышено
,
в
связи
с
чем
после
осуществления
процедуры
технологического
присо
-
единения
трансформатор
оказывается
незагружен
.
Кроме
того
,
оценка
степени
фактической
загрузки
оборудования
на
сегодняшний
день
осуществляется
по
двум
основным
направлениям
:
№
4 (73) 2022
24
ЭНЕРГО
ЭФФЕКТИВНОСТЬ
–
по
величине
заявленной
мощности
(
здесь
и
да
-
лее
под
заявленной
мощностью
понимается
мощ
-
ность
электроустановки
потребителя
,
которая
указывается
в
заявке
на
осуществление
техноло
-
гического
присоединения
к
электрическим
сетям
);
–
по
данным
замерного
дня
(
значение
мощности
получают
путем
проведения
фактических
заме
-
ров
нагрузки
на
вводе
в
трансформаторную
под
-
станцию
,
причем
замеры
должны
быть
осущест
-
влены
в
зимний
максимум
и
летний
минимум
,
то
есть
не
менее
двух
раз
в
год
).
Общая
величина
коэффициента
загрузки
силово
-
го
трансформатора
определяется
по
формуле
:
k
з
=
S
факт
/
S
ном
, (1)
где
S
факт
—
максимальное
значение
фактической
мощности
,
потребляемой
трансформатором
,
кВА
;
S
ном
—
номинальная
мощность
силового
трансфор
-
матора
,
кВА
.
Величина
коэффициента
загрузки
,
полученная
данными
способами
,
зачастую
не
отражает
факти
-
ческого
значения
,
так
как
заявленная
мощность
,
как
правило
,
завышена
,
а
замерный
день
не
всегда
при
-
ходится
на
максимум
загрузки
трансформатора
.
То
есть
для
принятия
технического
решения
о
величи
-
не
номинальной
мощности
вновь
устанавливаемого
(
заменяемого
)
трансформатора
необходима
точная
оценка
значения
коэффициента
загрузки
оборудова
-
ния
и
значения
фактически
потребляемой
мощности
.
Стоит
отметить
,
что
при
выборе
мощности
силового
трансформатора
необходимо
уделять
внимание
не
только
фактической
загрузке
,
но
и
вопросам
резер
-
вирования
в
ремонтных
и
послеаварийных
режимах
,
а
также
вопросам
обеспечения
возможности
рабо
-
ты
оборудования
в
режиме
допустимых
перегрузок
.
Данное
направление
не
рассматривается
в
пред
-
ставленной
работе
,
однако
несомненно
является
важным
и
актуальным
и
может
быть
определено
как
направление
дальнейшего
развития
исследования
.
Для
определения
точного
значения
фактически
потребляемой
максимальной
мощности
предлагает
-
ся
использовать
данные
от
ИСУЭ
,
а
именно
получа
-
совые
значения
потребляемой
мощности
S
i
,
кВт
.
На
сегодняшний
день
в
энергетической
отрасли
РФ
реализуются
широкомасштабные
проекты
по
установ
-
ке
ИСУЭ
,
при
этом
объем
информации
,
получаемый
от
систем
,
может
подходить
под
определение
«
большие
данные
».
Для
примера
,
объем
информации
для
100
ты
-
сяч
ИСУЭ
за
год
составит
1
млрд
752
млн
единиц
.
Итак
,
оперируя
«
большими
данными
»
для
оценки
значения
k
з
,
предлагается
использовать
следующий
алгоритм
:
1.
От
ИСУЭ
,
установленных
на
вводе
трансформа
-
торных
подстанций
,
получить
профиль
мощности
,
глубиной
не
менее
1
года
(
при
наличии
данной
информации
).
2.
Из
профиля
мощности
выделить
максимальные
значения
мощности
,
дифференцированные
по
времени
суток
и
дням
недели
:
S
i
max
=
max
{
понедельник
,
вторник
, …,
воскресенье
}.
(2)
3.
Построить
график
зависимости
S
i
max
по
времени
с
дифференциацией
по
дням
недели
.
4.
Коэффициент
загрузки
определяется
по
(1),
при
-
чем
в
качестве
фактического
значения
потребляе
-
мой
мощности
берется
максимальное
значение
из
выборки
(2).
Построение
графика
необходимо
для
визуального
контроля
пиковых
бросков
мощности
.
5.
После
определения
фактического
k
з
моделируется
загрузка
трансформатора
после
присоединения
до
-
полнительной
(
заявленной
)
мощности
.
Для
этого
по
-
вторяются
шаги
алгоритма
с
1
по
4,
но
при
этом
фак
-
тическая
максимальная
мощность
определяется
как
:
S
ф
max
=
S
i
max
+
S
i
О
max
А
, (3)
где
S
i
О
max
А
—
максимальная
мощность
объекта
анало
-
га
,
под
которым
понимается
электроустановка
по
-
требителя
,
максимально
приближенно
отражающая
энергетические
характеристики
вновь
подключаемо
-
го
потребителя
.
Методика
выбора
объекта
аналога
является
направлением
для
дальнейшего
исследо
-
вания
и
не
является
частью
представленной
работы
.
Рис
. 1.
Профиль
мощности
трансформатора
120
100
80
60
40
20
0
70%
40%
50,28
0:30:00
1:00:00
1:30:00
2:00:00
2:30:00
3:00:00
3:00:00
3:30:00
4:00:00
4:30:00
5:00:00
5:30:00
6:00:00
6:30:00
7:00:00
7:30:00
8:00:00
8:30:00
9:00:00
9:30:00
10:00:00
10:30:00
11:00:00
11:30:00
12:00:00
12:30:00
13:00:00
13:30:00
14:00:00
14:30:00
15:00:00
15:30:00
16:00:00
16:30:00
17:00:00
17:30:00
18:00:00
18:30:00
19:00:00
19:30:00
20:00:00
20:30:00
21:00:00
21:30:00
22:00:00
22:30:00
23:00:00
23:30:00
Воскресенье
MAX
40%
70%
Понедельник
Вторник
Среда
Четверг
Пятница
Суббота
25
6.
По
формуле
(1)
вычисляется
новое
значение
ко
-
эффициента
загрузки
после
моделирования
присо
-
единения
дополнительной
мощности
потребителя
.
7.
Сравнивается
значение
коэффициента
загрузки
до
и
после
присоединения
мощности
.
8.
Техническим
руководителем
предприятия
элек
-
трических
сетей
принимается
решение
о
целесо
-
образности
установки
(
замены
)
трансформатора
на
оборудование
большей
номинальной
мощности
.
В
целях
практической
апробации
предлагаемой
методики
осуществлен
анализ
вновь
поданной
заяв
-
ки
на
технологическое
присоединение
потребителя
с
увеличением
заявленной
мощности
и
необходи
-
мостью
замены
силового
трансформатора
на
более
мощный
(
исходя
из
условия
увеличения
мощности
потребителя
).
Изначально
принятое
персоналом
ПЭС
техническое
решение
предполагало
замену
трансформатора
160
кВА
на
трансформатор
400
кВА
,
при
этом
оценка
фактической
загрузки
трансформа
-
тора
160
кВА
не
проводилась
,
оценка
осуществля
-
лась
только
с
использованием
величин
заявленной
мощности
,
указанных
в
документах
о
технологиче
-
ском
присоединении
.
Используя
приведенный
ранее
алгоритм
,
осу
-
ществлена
оценка
фактической
загрузки
существу
-
ющего
трансформатора
160
кВА
с
помощью
данных
ИСУЭ
,
профиль
мощности
приведен
на
рисунке
1.
Фактическое
значение
коэффициента
загрузки
до
присоединения
составляло
31%,
то
есть
транс
-
форматор
работал
в
режиме
недогрузки
.
Далее
был
подобран
объект
-
аналог
с
максимально
похожими
характеристиками
и
смоделирована
загрузка
после
выполнения
мероприятий
по
технологическому
при
-
соединению
потребителя
с
уже
увеличенной
заяв
-
ленной
мощностью
,
профиль
приведен
на
рисунке
2.
Коэффициент
загрузки
после
моделирования
присоединения
составил
бы
52%,
то
есть
значение
,
находящееся
в
оптимальном
диапазоне
.
При
этом
,
если
бы
была
осуществлена
заме
-
на
трансформатора
160
кВА
на
400
кВА
,
его
коэф
-
фициент
загрузки
составил
бы
чуть
более
20%,
то
есть
трансформатор
был
бы
недозагружен
.
Соот
-
ветственно
,
в
данном
случае
,
при
осуществлении
выбора
мощности
трансформатора
для
выполнения
мероприятий
по
осуществлению
технологического
присоединения
,
замена
трансформатора
на
более
мощный
нецелесообразна
.
Таким
образом
,
практическая
значимость
иссле
-
дования
заключается
в
возможности
применения
предлагаемой
методики
при
принятии
технического
решения
о
необходимости
установки
(
замены
)
транс
-
форматора
при
технологическом
присоединении
.
Еще
одним
актуальным
направлением
приме
-
нения
разработанного
подхода
является
оценка
эффективности
принятия
технических
решений
,
связанных
с
необходимостью
замены
силового
трансформатора
,
при
реконструкции
распредели
-
тельной
электрической
сети
6(10)–0,4
кВ
.
Используя
приведенные
подходы
,
возможна
оценка
степени
загрузки
трансформатора
после
проведения
рекон
-
струкции
.
Замена
будет
считаться
эффективной
,
а
техническое
решение
оправданным
при
значении
коэффициента
загрузки
трансформатора
после
замены
в
диапазоне
30–70%,
в
противном
случае
можно
сделать
вывод
,
что
замена
трансформатора
на
более
мощный
нецелесообразна
(
при
значении
загрузки
менее
30%)
либо
выбрана
неправильная
номинальная
мощность
оборудования
(
при
значе
-
нии
коэффициента
более
70%).
Здесь
необходимо
отметить
,
что
при
недостаточной
загрузке
необ
-
ходима
оценка
перспективы
развития
с
точки
зре
-
ния
возможного
технологического
присоединения
к
электрическим
сетям
.
В
целом
,
энергетический
эффект
от
применения
методики
при
выборе
мощности
силового
транс
-
форматора
складывается
из
экономии
потерь
хо
-
Рис
. 2.
Моделирование
загрузки
трансформатора
0:00
0:30
1:00
1:30
2:00
2:30
3:00
3:00
3:30
4:00
4:30
5:00
5:30
6:00
6:30
7:00
7:30
8:00
8:30
9:00
9:30
10:00
10:30
11:00
11:30
12:00
12:30
13:00
13:30
14:00
14:30
15:00
15:30
16:00
16:30
17:00
17:30
18:00
18:30
19:00
19:30
20:00
20:30
21:00
21:30
22:00
22:30
23:00
23:30
МАКСИМУМ
ТП
МАКСИМУМ
объект
-
аналог
ИТОГОВЫЙ
ПРОФИЛЬ
40%
70%
100%
МАКСИМУМ
объект
-
аналог
70%
40%
100%
ИТОГОВЫЙ
ПРОФИЛЬ
МАКСИМУМ
ТП
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
№
4 (73) 2022
26
ЭНЕРГО
ЭФФЕКТИВНОСТЬ
лостого
хода
за
вычетом
прироста
нагрузочных
по
-
терь
:
Э
= (
W
х
до
+
W
н
до
) – (
W
х
после
+
W
н
после
), (4)
где
W
х
до
,
W
х
после
—
потери
холостого
хода
до
и
после
замены
трансформатора
,
кВт
·
ч
;
W
х
=
T
∙
P
xx
; (5)
T
—
период
работы
трансформатора
,
ч
;
P
xx
—
па
-
спортное
значение
потерь
холостого
хода
,
кВт
;
W
н
до
,
W
н
после
—
нагрузочные
потери
до
и
после
замены
трансформатора
,
кВт
·
ч
;
W
н
=
R
∙
((
P
2
+
Q
2
) /
U
2
)
∙
t
; (6)
R
—
сопротивление
обмоток
трансформатора
,
Ом
;
P
—
потребляемая
активная
мощность
(
данные
,
по
-
лученные
от
ИСУЭ
),
кВт
;
Q
—
потребляемая
реактив
-
ная
мощность
(
данные
,
полученные
от
ИСУЭ
),
кВАР
;
U
—
уровень
напряжения
,
кВ
;
t
—
период
времени
,
ч
;
R
=
P
кз
∙
S
ном
/
U
ном
; (7)
P
кз
—
паспортное
значение
потерь
мощности
корот
-
кого
замыкания
,
кВт
.
Таким
образом
,
общий
энергетический
эффект
для
приведенного
примера
за
счет
отказа
от
замены
трансформатора
160
кВА
на
400
кВА
составит
более
2,5
тыс
.
кВт
·
ч
за
календарный
год
(
энергетический
эффект
получен
как
разница
параметров
по
форму
-
лам
4–7,
рассчитанным
для
трансформаторов
соот
-
ветствующего
номинала
).
Учитывая
среднюю
стоимость
покупки
потерь
элек
-
трической
энергии
,
которая
составляет
2,87
руб
./
кВт
·
ч
,
экономический
эффект
от
реализации
данного
меро
-
приятия
в
денежном
выражении
составит
7,18
тыс
.
руб
.
за
1
техническое
решение
.
Необходимо
отметить
,
что
в
последнее
время
на
-
блюдается
тенденция
роста
количества
технологи
-
ческих
присоединений
.
Исходя
из
экспертной
оценки
принято
,
что
из
общего
количества
исполненных
зая
-
вок
примерно
5%
связаны
с
заменой
трансформатора
,
в
абсолютном
выражении
— 1422
шт
.,
таким
образом
возможная
экономия
составит
10
млн
209
руб
.
в
год
.
ВЫВОДЫ
В
результате
проведенного
исследования
выполнена
разработка
методики
точной
оценки
степени
загрузки
силовых
трансформаторов
6(10)–0,4
кВ
с
помощью
данных
,
получаемых
от
ИСУЭ
.
Помимо
разработки
методики
осуществлена
разработка
подходов
к
сни
-
жению
потерь
электрической
энергии
вследствие
выбора
оптимальной
мощности
силового
трансфор
-
матора
при
установке
(
замене
)
в
рамках
техноло
-
гического
присоединения
.
Проведена
практическая
апробация
методики
,
в
результате
которой
можно
сделать
следующие
выводы
:
1.
С
помощью
данных
от
ИСУЭ
возможно
осущест
-
вление
точной
оценки
степени
загрузки
оборудо
-
вания
,
в
целом
,
точность
повысилась
на
60%
по
сравнению
со
значением
коэффициента
загрузки
,
рассчитанного
по
данным
заявленной
мощности
,
и
на
30%
по
сравнению
с
коэффициентом
,
рас
-
считанным
по
данными
замерного
дня
.
2.
Точная
оценка
степени
загрузки
оборудования
позволяет
принимать
корректные
технические
решения
,
связанные
с
необходимость
установ
-
ки
(
замены
)
силового
трансформатора
в
рамках
технологического
присоединения
,
а
также
техни
-
ческие
решения
,
связанные
с
заменой
силового
трансформатора
при
реконструкции
распредели
-
тельной
сети
6(10)–0,4
кВ
.
3.
Установка
силового
трансформатора
соответ
-
ствующей
оптимальной
мощности
позволит
сни
-
зить
потери
на
холостой
ход
,
а
значит
снизить
технические
потери
электрической
энергии
.
4.
В
ходе
проведенной
работы
достигнуты
все
постав
-
ленные
цели
и
решены
все
задачи
.
Однако
ряд
во
-
просов
требует
дополнительной
проработки
.
Необходима
оценка
степени
влияния
законода
-
тельства
,
в
частности
регулирующего
деятельность
по
технологическому
присоединению
,
на
процесс
выбора
номинальной
мощности
вновь
устанавли
-
ваемого
(
заменяемого
)
оборудования
,
так
как
ПЭС
обязано
обеспечить
организацию
электроснабжения
потребителя
согласно
заявленной
им
максималь
-
ной
мощности
,
то
есть
не
имеет
права
установить
оборудование
меньшего
номинала
,
несмотря
на
подтвержденный
факт
неиспользования
всей
за
-
явленной
мощности
.
Также
необходима
разработка
методики
выбора
объектов
аналогов
для
моделиро
-
вания
вновь
присоединяемой
мощности
.
Приведенные
вопросы
являются
направлением
для
дальнейшего
развития
исследования
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Железко
Ю
.
С
.,
Артемьев
А
.
В
.,
Сав
-
ченко
О
.
В
.
Расчет
,
анализ
и
нор
-
мирование
потерь
электроэнергии
в
электрических
сетях
.
Руковод
-
ство
для
практических
расчетов
.
М
.:
Изд
-
во
НЦ
ЭНАС
, 2005. 280
с
.
2.
Воротницкий
В
.
Э
.,
Калинкина
М
.
А
.
Расчет
,
нормирование
и
сниже
-
ние
потерь
электрической
энергии
в
электрических
сетях
.
Учебно
-
методическое
пособие
. 3-
е
сте
-
реотип
.
изд
. M:
ИПК
Госслужбы
,
2003. 64
с
.
3. Musaev T., Shageev S., Fedorov O.
Intelligent Measuring System’s Data
Usage in Electricity Rate Pricing Pro-
cess. Lecture Notes In Electrical Engi-
neering, 2021, vol. 729, pp. 933-941,
doi.org/10.1007/978-3-030-71119-
1_90.
4. Bajracharya G., Koltunowicz T.,
Negenborn R.R., Djairam D., De
Schutter B., Smit J.J. Optimization of
Transformer Loading Based on Hot-
Spot Temperature Using a Predic-
tive Health Model, Technical report
10-037, Delft University of Technol-
ogy, 2009. URL: http://www.negen-
born.net/pubs/2009-ish-bajracharya-
koltunowicz-et-al-tech.pdf.
5.
Фурсанов
М
.
И
.,
Радкевич
В
.
Н
.
Об
оптимальных
режимах
рабо
-
ты
силовых
трансформаторов
//
Энергетика
.
Известия
высших
учебных
заведений
и
энергетиче
-
ских
объединений
СНГ
, 2008,
№
2.
С
. 32–38.
6.
Слатинова
М
.
Н
.
Повышение
энер
-
гоэффективности
при
распределе
-
нии
электроэнергии
рациональной
загрузкой
трансформаторов
//
Из
-
вестия
ТулГТУ
,
технические
науки
,
2010,
№
1.
С
. 271–276.
7. Alyunov A.N., Vyatkina O.S., Akhme-
tova I.G., Pentiuc R.D., Sakipov K.E.
27
+7 (495) 111-78-77
www.vsk-energo.ru
ООО
«
ВСК
-
ЭНЕРГО
» —
динамично
развивающаяся
компания
,
поставщик
электротехнического
обору
-
дования
ведущих
производителей
России
и
стран
СНГ
.
Ассортимент
продукции
позволяет
удовлетворить
запросы
и
потребности
любого
клиента
—
от
государственных
до
частных
компаний
.
ОПЕРАТИВНОСТЬ
НАДЕЖНОСТЬ
КАЧЕСТВО
Все
изделия
имеют
необходимую
документацию
и
гарантию
.
Силовые
трансформаторы
:
масляные
герметичные
трансформаторы
(
ТМ
,
ТМГ
,
ТМЗ
,
ТМФ
)
сухие
трансформаторы
(
ТСЛ
,
ТСЗЛ
)
Комплектные
трансформаторные
подстанции
(
КТП
):
столбовые
,
мачтовые
,
киосковые
,
контейнерные
,
блочные
,
бетонные
Щитовое
оборудование
:
главный
распредели
-
тельный
щит
(
ГРЩ
),
вводно
-
распределитель
-
ное
устройство
(
ВРУ
),
низковольтные
устройства
(
НКУ
),
щит
учета
распреде
-
ления
(
ЩУР
),
щит
автома
-
тического
переключения
(
ЩАП
),
щит
освещения
(
ЩО
),
щит
аварийного
освещения
(
ЩАО
)
Виброгасящие
опоры
для
сухих
трансформаторов
от
100
до
3150
кВА
Распределительные
устройства
:
распределительные
устройства
высокого
напряжения
(
РУВН
),
распределительные
устройства
низкого
напряжения
(
РУНН
)
Линейная
арматура
для
ВЛ
:
сцепная
,
поддерживающая
,
натяжная
,
соединительная
,
контактная
и
защитная
Опоры
железобетонные
:
СВ
95-2,
СВ
95-3
с
,
СВ
110-35,
СВ
110-5,
СВ
164-12,
СВ
164-20
REFERENCES
1. Zhelezko Yu.S., Artem'yev A.V.,
Savchenko O.V. Calculation, analy-
sis and rating of energy losses in
electrical networks. Practical calcu-
lation guide. Moscow, NTS ENAS
Publ., 2005. 280 p. (In Russian)
2. Vorotnitskiy V.E., Kalinkina M.A.
Calculation, rating and reduction of
energy losses in electrical networks.
Study guide. Edition 3. Moscow, IPK
Gossluzhby Publ., 2003. 64 p. (In
Russian)
3. Musaev T., Shageev S., Fedo-
rov O. Intelligent Measuring System’s
Data Usage in Electricity Rate Pric-
ing Process. Lecture Notes In Elec-
trical Engineering, 2021, vol. 729,
pp. 933–941, doi.org/10.1007/978-3-
030-71119-1_90.
4. Bajracharya G., Koltunowicz T.,
Negenborn R.R., Djairam D., De
Schutter B., Smit J.J. Optimization of
Transformer Loading Based on Hot-
Spot Temperature Using a Predictive
Health Model, Technical report 10-
037, Delft University of Technology,
2009. URL: http://www.negenborn.
net/pubs/2009-ish-bajracharya-kol-
tunowicz-et-al-tech.pdf.
5. Fursanov M.I., Radkevich V.N. On opti-/
mal operating modes of power trans-
formers //
Energetika. Izvestiya vysshykh
uchebnykh zavedeniy i energeticheskikh
ob'yedineniy
[Power Engineering. News
of higher educational establishments
and CIS power associations], 2008,
no. 2, pp. 32–38. (In Russian)
6. Slatinova M.N. Energy ef
fi
ciency im-
provement in distribution by reason-
able transformer loading //
Izvestiya
TulGTU, tekhnicheskiye nauki
[Bulle-
tin of Tula State Technical University,
Technical Sciences], 2010, no. 1,
pp. 271–276. (in Russian)
7. Alyunov A.N., Vyatkina O.S., Akhme-
tova I.G., Pentiuc R.D., Sakipov K.E.
Issues on Optimization of Operating
Modes of Power Transformers. E3S
Web of Conferences, SES-2019,
p. 02015, doi.org/10.1051/e3sconf/
201912402015.
8. Bajracharya G., Koltunowicz T.,
Negenborn R., Djairam D., De Schut-
ter B., Smit J. Optimization of Trans-
former Loading Based on Hot-Spot
Temperature Using a Predictive
Health Model. Proceedings of the
2010 International Conference on
Condition Monitoring and Diagnosis,
Tokyo, Japan, 2010, pp. 914-917.
9. Raskulova A.I., Valeev A.R., Orlo-
va A.A. Reduction of losses in energy
transmission and transformation by
means of ef
fi
cient loading of trans-
formers /
Materialy mezhdunarodnoy
nauchno-prakticheskoy konferentsii
"Elektricheskiye kompleksy i siste-
my"
[Proc. of international scienti
fi
c
and practical conference "Electro-
technical complexes and systems"],
2017, pp. 189-192. (In Russian)
10. Izvekov E.A., Kontarev T.A. Impact of
transformer load on their performance /
Materialy mezhdunarodnoy nauch-
no-prakticheskoy konferentsii "Ener-
goeffektivnost' i energosberezheniye
v sovremennom proizvodstve i ob-
shchestve
[Proc. of international sci-
enti
fi
c and practical conference "En-
ergy Ef
fi
ciency and Saving in Modern
Production and Society"], 2018,
pp. 92-102. (In Russian)
Issues on Optimization of Operating
Modes of Power Transformers. E3S
Web of Conferences, SES-2019,
p. 02015, doi.org/10.1051/e3sconf/
201912402015.
8. Bajracharya G., Koltunowicz T.,
Negenborn R., Djairam D., De
Schutter B., Smit J. Optimization
of Transformer Loading Based on
Hot-Spot Temperature Using a Pre-
dictive Health Model. Proceedings
of the 2010 International Confer-
ence on Condition Monitoring and
Diagnosis, Tokyo, Japan, 2010,
pp. 914-917.
9.
Раскулова
А
.
И
.,
Валеев
А
.
Р
.,
Ор
-
лова
А
.
А
.
Снижение
потерь
при
передаче
и
трансформации
элек
-
троэнергии
путем
эффективной
загрузки
трансформаторов
/
Ма
-
териалы
международной
науч
-
но
-
практической
конференции
«
Электротехнические
комплексы
и
системы
», 2017.
С
. 189–192.
10.
Извеков
Е
.
А
.,
Контарев
Т
.
А
.
Вли
-
яние
загрузки
трансформаторов
на
показатели
их
работы
/
Ма
-
териалы
международной
науч
-
но
-
практической
конференции
«
Энергоэффективность
и
энер
-
госбережение
в
современном
производстве
и
обществе
», 2018.
С
. 92–102.
№
4 (73) 2022
В статье представлены результаты исследования, посвященного разработке методики точной оценки фактической загрузки силовых трансформаторов 6(10)–0,4 кВ с помощью данных, получаемых от интеллектуальных систем учета электрической энергии. На сегодняшний день оценка загрузки оборудования проводится с помощью определения заявленной мощности потребителей и по результатам замерного дня, что приводит к значительному превышению значения коэффициента загрузки оборудования и, как следствие, к некорректному принятию технического решения, связанного с необходимостью установки или замены трансформатора на оборудование большей мощности. Это, в свою очередь, приводит к росту технических потерь электрической энергии и снижению эффективности процесса передачи и распределения электрической энергии. Разработанная методика позволяет точно оценить фактический коэффициент загрузки трансформатора, принять корректное техническое решение, связанное с необходимостью замены или установки оборудования большей мощности, что приводит к повышению степени загрузки малозагруженного оборудования, снижению технических потерь и повышению эффективности процесса передачи и распределения электрической энергии.
