Вопросы для самоконтроля

1. Какие составляющие потерь электроэнергии относятся к климатическим потерям ?

2. Как определяются потери на корону в тех случаях, когда сечения проводов отличаются от приведенных в таблицах ?

3. На сколько процентов уменьшатся потери на корону при снижении напряжения до 0,95 кВ по сравнению с потерями при номинальном напряжении ?

4. Что характеризуют группы погоды ?

5. Какие факторы учитываются при расчете потерь от токов утечки ?

ЛЕКЦИЯ 9

Коммерческие потери

Цель лекции: Изучить причины коммерческих потерь, тенденции их изменения и классификацию способов хищения электроэнергии.

Рассматриваемые вопросы

• Классификация коммерческих потерь.

• Факторы, создающие благоприятные условия для хищения электроэнергии.

• Наиболее распространенные способы хищения электроэнергии.

Коммерческие потери– это потери, обусловленные хищениями электроэнергии, несоответствием оплаты за электроэнергию показаниям приборов учета, задержкой платежей, неоплатой счетов и другими причинами в сфере организации контроля за потреблением энергии.

Имеющиеся статистические данные свидетельствуют о практически повсеместном росте в странах СНГ потерь электроэнергии. В отдельных электросетевых компаниях потери достигли 15  20% от полезного отпуска электроэнергии, а в жилищно-коммунальном секторе и районных электрических сетях их доля составляет 25  40%. Главной причиной такой ситуации является рост коммерческих потерь электроэнергии, основная доля которых приходится на электрические сети напряжением 0,4 кВ

На особое внимание к электрическим сетям низкого напряжения указывают специалисты многих электросетевых компаний, анализируя потери электрической энергии. Имеются данные о следующем процентном соотношении потерь электроэнергии ( в процентах от общих потерь) для сетей различного напряжения:

• сети напряжением 110 кВ и выше — 3,7%;

• сети напряжением 6(10) — 35 кВ — 23,9%;

• сети напряжением 0,4 кВ — 72,4%.

Потери от хищений электроэнергии - это одна из наиболее существенных составляющих коммерческих потерь, которая является предметом заботы энергетиков в большинстве стран мира.

Опыт борьбы с хищениями электроэнергии в различных странах обобщается специальной «Экспертной группой по изучению вопросов, касающихся кражи электроэнергии и неоплаченных счетов (неплатежей)». Группа организована в рамках исследовательского комитета по экономике и тарифам международной организации UNIPEDE.

Обобщение международного опыта по борьбе с хищениями электроэнергии показало, что в основном этими хищениями занимаются бытовые потребители. Имеют место кражи электроэнергии, осуществляемые промышленными и торговыми предприятиями, но объем этих краж нельзя считать определяющим.

Хищения электроэнергии имеют достаточно четкую тенденцию к росту, особенно в регионах с неблагополучным теплоснабжением потребителей в холодные периоды года.

Благоприятные условия для хищений электроэнергии в странах Таможенного союза создают следующие факторы:

• отсутствие должного государственного контроля коммерческого сбыта электроэнергии;

• рост тарифов на электроэнергию;

• отсутствие эффективной правовой базы;

• доступность и простота технического исполнения различных способов хищения электроэнергии.

Проводимые в электроэнергетике рыночные преобразования также не способствуют снижению коммерческих потерь. Рыночные механизмы сами по себе не могут обеспечить эффективного решения данной проблемы.

Существенным фактором является уровень покупательной способности и менталитет населения. Известно, что уровень коммерческих потерь тем выше, чем выше тарифы и ниже уровень жизни населения. Например, в Индии суммарные потери электроэнергии превышают 26 %, а в одной из аргентинских компаний, снабжающих электроэнергией северные районы г. Буэнос-Айреса, в 1992 г. потери превышали 30 %.

По данным экспертной группы UNIPEDE, за рубежом существуют три основных способа хищений электроэнергии:

• механический;

• электрический;

• магнитный.

Механические способы хищений электроэнергии

Механическое вмешательство в работу счетчика (механическое вскрытие) – это наиболее распространенный способ, который может принимать разные формы, включая:

• сверление отверстий в корпусе, крышке или стекле счетчика; вставка в отверстие предметов для того, чтобы остановить вращение диска или сбросить показания счетчика;

• перемещение счетчика из обычного вертикального положения в полугоризонтальное положение для того, чтобы снизить скорость вращения диска;

• самовольный срыв пломб, нарушение в центровке осей механизмов (шестерен) для предотвращения полной регистрации расхода электроэнергии;

• механическое торможение диска счетчика обычной фотопленкой.

Обычно механическое вмешательство оставляет след на счетчике, но его трудно обнаружить, если счетчик не будет полностью очищен от пыли и грязи и осмотрен опытном специалистом.

К механическому способу хищения электроэнергии можно отнести достаточно широко распространенные в России умышленные повреждения счетчиков бытовыми потребителями или хищения счетчиков, установленных на лестничных клетках жилых домов. Как показал анализ, динамика умышленных разрушений и хищений счетчиков практически совпадает с наступлением холодов при недостаточном отоплении квартир.

Из этого примера следует, что усугубление ситуации с теплоснабжением населения неизбежно приводит к росту коммерческих потерь электроэнергии, что уже подтверждается печальным опытом дальневосточных и некоторых сибирских энергосистем.

Электрические способы хищений электроэнергии

В некоторых странах, например в Великобритании и Ирландии, усиливается применение устройств, известных как «черный ящик». С помощью этого «ящика», представляющего собой фазосдвигающее устройство, ток противофазы вводится в токовую цепь счетчика.

Используются также устройства, которые не вращают диск в обратном направлении, но могут замедлить регистрацию расходуемой электроэнергии. Подобные устройства с конденсатором широко используются в Италии.

Весьма распространенным является использование шунта счетчика, который снижает скорость вращения диска.

К электрическому способу может быть отнесен широко используемый в странах СНГ так называемый «наброс на воздушную линию» до счетчика.

Магнитные способы хищений электроэнергии

Применение магнитов с внешней стороны счетчика может повлиять на его рабочие характеристики. В частности, можно при использовании индукционных счетчиков более старых типов с помощью магнита замедлить вращение диска. В настоящее время новые типы счетчиков производители стараются защитить от влияния магнитных полей. Поэтому этот способ хищений электроэнергии становится все более ограниченным.

При использовании электронных счётчиков также обнаружилась возможность воздействия на их счётный механизм без нарушения целостности пломб и изменении схемы вторичной коммутации. Конструкция электронного счётчика включает в себя электромагнитные элементы (например, привод шаговых двигателей отсчетных устройств, встроенные трансформаторы тока и др.). Низкочастотное воздействие мощным электромагнитным полем промышленной частоты с помощью специального соленоида позволяет влиять на показания счетчика.

Электронные счетчики, изготовленные по ГОСТ 30207-94, чувствительны к постоянной составляющей тока, токам высших гармоник, снижению напряжения, электромагнитному полю. Они легко выводятся из строя с помощью обычного электрошокера. Эти счетчики чувствительны к температуре и повышенной влажности воздуха, что предопределяет их низкую эксплуатационную надежность и возможность умышленного вывода из строя.

Мероприятия по снижению коммерческих потерь

Основной стратегический путь снижения коммерческих потерь – совершенствование учета отпущенной в электрическую сеть и полезно потребленной электроэнергии.

Главными направлениями совершенствования системы учета электроэнергии являются:

• поверка и метрологическая аттестация счетчиков, трансформаторов тока и трансформаторов напряжения в рабочих условиях эксплуатации, создание и внедрение соответствующих поверочных средств для измерительных трансформаторов всех ступеней напряжения;

• установка дополнительных измерительных комплексов, обеспечивающих учет отпуска и потерь электроэнергии по ступеням напряжения;

• совершенствование и внедрение аттестованных в установленном порядке программ расчета технических потерь электроэнергии;

• активизация внедрения автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) на электрических станциях, подстанциях, у крупных потребителей с постепенным переходом к внедрению АСКУЭ бытового потребления;

• информационная и функциональная увязка АСКУЭ и автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ);

• создание автоматизированных баз данных по потребителям электроэнергии (юридическим и физическим лицам) с их привязкой к электрическим сетям для контроля за динамикой объема потребления электроэнергии по месяцам и годам и ее соответствия динамике объема выпускаемой продукции, например: расчета и анализа фактических и допустимых небалансов электроэнергии по электрическим сетям;

• корректировка ПУЭ, строительных норм и правил проектной документации для защиты бытовых электросчетчиков от хищений и разрушения потребителями, ужесточение мер ответственности за эти хищения и разрушения;

• широкое внедрение счетчиков прямого включения с предоплатой.

Практическая реализация перечисленных мероприятий требует значительных капиталовложений и времени и позволит уменьшить коммерческие потери электроэнергии максимум на 50 %.

Остальные 50 % коммерческих потерь – это хищения электроэнергии. В выявлении и ликвидации хищений электроэнергии очень важен учет «человеческого фактора», под которым понимается: обучение и повышение квалификации персонала; мотивация персонала, моральное и материальное стимулирование; связь с общественностью, широкое оповещение о целях и задачах снижения коммерческих потерь, ожидаемых и полученных результатах; ужесточение мер административной и материальной ответственности за хищения электроэнергии.

Для того, чтобы требовать от персонала энергосбыта, предприятий и работников энергопередающих организаций выполнения нормативных требований по поддержанию системы учета электроэнергии на должном уровне, достоверному расчету технических потерь и выполнению мероприятий по снижению потерь, персонал должен знать эти нормативные требования и уметь их выполнять. Кроме того, он должен хотеть их выполнять, т.е. быть морально и материально заинтересованным в фактическом, а не формальном снижении потерь. Для этого необходимо проводить систематическое обучение персонала не только теоретически, но и практически, с переаттестацией и контролем усвоения знаний (экзаменами). Обучение должно проводиться для всех уровней – от руководителей подразделений, служб и отделов до рядовых исполнителей.

Руководители должны знать и уметь решать общие задачи управления процессом снижения потерь в сетях, исполнители – уметь решать конкретные задачи.

В конечном счете, в энергосистеме должен быть создан такой экономический механизм, который бы ставил в прямую зависимость рост зарплаты персонала от его квалификации, его активности и эффективности действий в области снижения потерь, если, конечно, действия этого персонала влияют на значение потерь.

Для эффективного решения перечисленных задач должна быть существенно повышена роль и активность метрологических служб в части:

• контроля технического состояния и соблюдения сроков госповерки приборов расчетного и калибровки приборов технического учета электроэнергии;

• разработки мероприятий по совершенствованию схемы расстановки приборов расчетного и технического учета электроэнергии;

• участия совместно с Энергосбытом, электростанциями и сетевыми предприятиями в устранении причин появления на электростанциях и ПС 220 кВ и выше фактического небаланса электроэнергии, превышающего допустимый;

• создания и использования автоматизированных рабочих мест метролога (АРМ-метролог) в электросетевых предприятиях и на электростанциях;

• разработки и внедрения местных методик выполнения измерения электрической мощности и электроэнергии на основе типовых методик.

Технические мероприятия

К техническим мероприятиям по снижению коммерческих потерь относятся: совершенствование конструкций счетчиков; применение индукционных счетчиков со стопорными устройствами; замена старых, отработавших свой ресурс счетчиков класса точности 2,5 на новые; замена индукционных счетчиков на статические (электронные); применение приборов-индикаторов; установка блокировок на подстанциях; проверка схем включения приборов учета и порядка чередования фаз; применение электронных счетчиков с защитными экранами для предотвращения хищений электроэнергии с помощью соленоида.

Совершенствование конструкции счётчиков

Одной из основных мер в этом направлении является увеличение диапазонов токов нагрузки от 1 до 800 % номинального того счетчика.

С целью предотвращения хищений электроэнергии, при которых используются конструктивные недостатки электромеханических счётчиков необходимо принять меры по повышению прочности корпусов счётчиков за счёт применения высокопрочных материалов, а также прозрачных материалов, позволяющих визуально определить наличие посторонних предметов в счётном механизме. При этом следует обеспечить возможно более плотное прилегание друг к другу всех конструктивных элементов корпуса счётчика, недопущение несанкционированного доступа к клеммной коробке счётчика и т.п.

Для обеспечения надежности пломбирования корпуса и клеммной коробки счётчика целесообразно использовать пломбы, которые в случае их снятия уже не поддаются восстановлению.

Следует остановиться на перспективных однофазных электронных счётчиках серии ЦЭ и других подобных им конструкций, которые находят все более широкое применение. Такие счетчики обеспечивают высокую точность и достоверность учета электроэнергии, а также несколько вариантов защиты от ее хищения. Эти счетчики надежно защищены специальным экраном от электромагнитных воздействий.

Кроме того, у них имеется целый ряд дополнительных защит, в том числе: от однополупериодных или несбалансированных по полуволнам нагрузок путем применения специальных трансформаторов тока; от инвертирования фазы тока нагрузки относительно фазного напряжения путем применения специальной микросхемы преобразования мощности; от шунтирования датчиков тока (с этой целью изготавливаются модификации однофазных счетчиков: один в фазовой цепи, другой в цепи нулевого провода; от шунтирования токовой цепи ( в этом случае на щитке счетчика возникает соответствующий сигнал.

У трёхфазных счетчиков типа ЦЭ6807Б-Д3 конструкция выполнена таким образом, что при попытке хищения (при разности токов в фазном и нулевом проводе более 300 мА), возникает нарастающий плюсовой итог, в результате которого в убытке окажется сам расхититель электроэнергии. В микропроцессорных многотарифных счетчиках «ЕВРОАЛЬФА» фирмы «Эльстер Метроника» предусмотрена аппаратная блокировка для недопущения изменения коммерческой информации. Чтобы проникнуть в счетный механизм, необходимо выполнить целый ряд сложных операций и перепрограммировать счётчик, для чего необходимо знать соответствующие пароли. При этом все попытки вмешательства в работу счетчика фиксируются в его энергонезависимой памяти, что является поводом для расследования причин вмешательства в программу счетного механизма.

Защита данных электросчетчика с помощью пароля осуществляется также в счетчиках ряда других фирм. При такой защите невозможно изменить данные счетчика через коммутационные порты

Применение приборов-индикаторов

Основной целью применения приборов-индикаторов является обнаружение скрытых способов хищения электроэнергии.

С этой целью могут применяться регистраторы режимов электрических сетей и показателей качества электроэнергии серии ЭРИС-КЭ, с помощью которых можно проверять правильность работы средств учета в электроустановках без предварительного их отключения и демонтажа. С помощью таких приборов можно выявить скрытые электрические способы хищения электроэнергии.

Применение индикаторов сетевого тока позволяет сравнивать значения тока нагрузки в фазном и нулевом проводах, что необходимо для выявления фактов хищения электроэнергии или неисправности электрической сети.

Имеются также специальные приборы (сканеры), позволяющие выявить электропроводку, проложенную в обход счетчика. Сканер позволяет обнаружить находящиеся под напряжением провода на расстоянии до 1 м.