Инструментальный энергоаудит электросетевых организаций

Энергетическое обследование делится на три вида: документальное, визуальное и инструментальное. Цели инструментального обследования:
– подтвердить достоверность исходной и дополнить недостающую информацию об объемах используемых энергоресурсов;
– проверить соответствие качес-твенных показателей нормативно-технической документации техническим регламентам;
– составить фактические балансы энергопотребления;
– выявить места неэффективного использования энергоресурсов;
– контролировать надежность систем энергоснабжения и энергопотребления;
– оптимизировать режимы работы оборудования, технологических процессов.
Специалисты АНО «Агентство по энергосбережению Удмуртской Республики» повышают роль измерительного и диагностичес-кого оборудования в разработке энергосберегающих мероприятий и улучшении энергетической эффективности.
Разрабатываемые энергосберегающие мероприятия в системе транспорта электрической энергии, в первую очередь, направлены на снижение технологических потерь, оптимизацию системы электроснабжения, сокращение недоотпуска электрической энергии. В проведении обследования максимально задействуются стационарные группы учета энергоресурсов и специализированные портативные измерительные приборы, обладающие, как правило, более широким количеством функций. Применяемый при инструментальных замерах набор портативных средств измерений должен отвечать следующим требованиям:
– приборы должны быть сертифицированы и внесены в Государственный реестр средств измерений;
– технические характеристики должны обеспечивать получение достоверных результатов замеров;
– рекомендуется комплектовать приборный парк механизмами, позволяющими проводить инструментальные обследования без остановки технологического процесса;
– наличие устройств записи и хранения данных и возможность их передачи на компьютер;
– автономное питание и устойчивость к внешним условиям эксплуатации (влажность, температура);
– к производству измерений допускается только квалифицированный, обученный персонал.
Из широкого перечня средств измерений, находящихся в арсенале энергоаудитора при обследовании электросетевых предприятий, остановимся на тех приборах и областях их применения, которые в первую очередь влияют на достижение целей энергетического обследования и разработку энергосберегающих мероприятий.
При составлении баланса электроэнергии отдельными потребителями, участками, подразделениями в электросетевом предприятии удобнее всего использовать установленные стационарные приборы. Использование портативных приборов зачастую не позволяет охватить всю структуру баланса имеющимся приборным парком, однако их применение целесообразно на проблемных участках при повторных измерениях или при необходимости дублирования показаний стационарных групп учета при их проверке. 
Универсальными приборами, дающими наиболее полную картину электрической энергии и имеющими широкий круг применения полученной по ним информации, являются анализаторы качества и количества электрической энергии.
Подобные приборы используются для регистрации графиков изменения напряжения, активной и реактивной мощностей, при измерениях показателей качес-тва электрической энергии. В зависимости от поставленных задач измерения проводятся в центрах нагрузок, на отдельных участках распределительной сети или у конечных потребителей.
Суточные графики электрической нагрузки и мощности характеризуются конфигурацией, коэффициентами, определяющими степень использования и неравномерность работы электропотребляющего оборудования в течение суток. Для крупных энергосистем коэффициент неравномерности находится в диапазоне 0,7–0,9, коэффициент заполнения — 0,8–0,9.
Для небольших районных электрических сетей коэффициент неравномерности снижается до 0,2–0,3, коэффициент заполнения — до 0,56–0,64. Потенциал выравнивания суточного графика нагрузки можно использовать с введением зонных тарифов на электрическую энергию. Снижение максимума нагрузок на 10 % приведет к уменьшению нагрузочных потерь до 18 %.
В настоящее время электричес-кие нагрузки абонентов значительно отличаются от тех, которые были 10 лет тому назад, и характеризуются широким спектром электроприемников, влияющих на потребление реактивной мощности и качество электроэнергии. Рост реактивных нагрузок потребителей обуславливает снижение коэффициента мощности и, следовательно, увеличение потерь мощности и электрической энергии при транспортировке, уменьшение пропускной способности элементов электри-ческой сети.
Значение коэффициента реактивной мощности в течение суток по данным замеров зимнего режимного дня колеблется в пределах 0,36÷0,47, в целом по распределительной сети — 110-10 кВ. Контроль графиков активной и реактивной мощностей в центрах нагрузок сетевых предприятий позволит оптимизировать работу сети по коэффициенту реактивной мощности, распределять нагрузку по фазам и выбирать оптимальную электрическую схему.
Замеры уровней напряжения в точках контроля позволяют оценить эффективность работы распределительных сетей (определение падения напряжения на участке линии, имеющей два и более центра питания), наметить и реализовать организационно-технические мероприятия по оптимизации размыкания закольцованных фидеров для снижения потерь электрической энергии.
За счет средств регулирования нап-ряжения в центрах питания можно добиться снижения потерь электричес-кой энергии в сетях путем повышения уровня напряжения до верхних границ нормально и предельно допускаемых диапазонов. Возможность и необходимость регулирования определяется также на основании суточных графиков напряжения.
Качество электрической энергии важно не только для потребителя, его влияние распространяется и на электрическую сеть, приводя к увеличению потерь электроэнергии, снижению срока службы трансформаторов, конденсаторных батарей и прочего оборудования. В структуре крупных сетевых предприятий (объединяющих несколько районных образований) созданы подразделения, отвечающие за контроль качества электрической энергии. Небольшие сетевые организации такими службами, как правило, не располагают.
Проведенные замеры показателей качества электрической энергии у сетевых предприятий и у потребителей отражают размах проблемы в распределительных сетях УР. По центрам питания 10/0,4 кВ:
– 24 % трансформаторных подстанций поддерживают уровень нап-ряжения, превышающий нормально допускаемые значения у потребителя, в том числе 12 % трансформаторных подстанций превышают предельно допускаемые величины;
– 22 % обследованного населения имеют превышения нормально допускаемого отклонения;
– 31 % бюджетных организаций имеют превышение нормально допус каемого значения напряжения, 6 % учреждений превышают предельно допускаемое значение;
– 22 % бюджетных организаций имеют размах напряжения более 10 В (в 4 % случаев — более 20 В).
Основные технические мероприятия, связанные с повышением показателей качества электричес-кой энергии:
1. Перераспределение наг-рузки по фазам. Выявление мощной однофазной нагрузки и проведение ее переключения.
2. Проверка заземляющих  устройств (измерение сопротивления заземляющих устройств, проверка состояния цепей между заземлителями и заземляемыми элементами) на трансформаторной подстанции.
3. Проверка наличия и целостности повторных заземлений на воздушных линиях.
4. Проверка надежности контактных соединений.
5. Проверка устройств регулирования напряжения.
6. Расчет режимов с учетом сезонного регулирования нап-ряжения.
7. Установка положения РПН (ПБВ) в соответствующую позицию.

Тепловизор незаменим при поиске слабых контактных соединений в системе электроснабжения. 
В 40 % измерений температура токопроводящих частей рубильников и болтовых соединений достигала 40–60 0С, в среднем на каждом десятом обследованном объекте обнаруживались сверхкритические температуры — более 100 0С.
Следует отметить, что, если на открытых контактных соединениях опытный электромонтер может предположить наличие нагрева, то в коммутационных аппаратах по внешним признакам сориентироваться сложно, и требуется использование тепловизора.
Для повышения надежности электроснабжения потребителей, повышения качества электричес-кой энергии, минимизации потерь электрической энергии при ее транспортировке необходимы регулярные инструментальные обследования. 
Перспективным видится контроль параметров сети в режиме реального времени путем установки приборов в контрольных точках сети с автоматизированной передачей данных на диспетчерский пункт.
Проведение обязательных энергетических обследований для организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности, в том числе сетевых организаций, занимающихся транспортировкой электрической энергии — одно из направлений деятельности специалистов АНО «Агентство по энергосбережению Удмуртской Республики».
В данной сфере, что следует еще раз отметить, компания занимается определением наиболее затратных объектов пот-ребления топливно-энергетических ресурсов, мест неоправданно больших потерь ТЭР, наиболее эффективного вложения финансовых средств в мероприятия по энергосбережению.
Агентство по энергосбережению УР» активно использовало собственную инструментальную базу в рамках обязательных энергетических обследований электросетевых предприятий Удмуртской Республики:
- ОАО «МРСК Центра и Приволжья», филиала «Удмуртэнерго» — Южные, Глазовские и Центральные электрические сети;
- Муниципальное унитарное предприятие г. Ижевска «Ижевские электрические сети»;
- Муниципальное унитарное предприятие ЖКХ г. Можги;
- Муниципальное унитарное предприятие г. Воткинска «Воткинские электричес-кие сети»;
- системы электроснабжения промышленных предприятий Удмуртской Респуб-лики.
Полученные в ходе измерений результаты ложатся в основу энергосберегающих мероприятий и рекомендаций на объекте обследования. 

Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Майская, д. 29, тел. (3412) 908-986, 
www.energosber18.ru, www.normaexpert.ru