Обнаружение и борьба с хищениями электроэнергии

факторов, определяющих уровень потерь энергии;

- разработки мероприятий по снижению потерь электроэнергии, определения эффективности и очередности внедрения;

- определения очагов коммерческих потерь электроэнергии;

- оценки результатов работы по показателю потери электроэнергии энергосистемы в целом и ее подразделений;

- подготовки и обоснования решений по развитию электрических сетей, и внедрению мероприятий по снижению потерь, требующих капитальных вложений.

Основными формами анализа потерь электроэнергии является:

1. Составление балансов электроэнергии по каждой подстанции, электростанции, предприятию электрических сетей и энергосистеме в целом.

Получившиеся в результате фактические небалансы сравниваются с допустимыми, определяемыми по формулам, приведенным ниже, согласно /3/.

Значение допустимого небаланса по электростанции или подстанции:

(2)

где - суммарная относительная погрешность i -го измерительного комплекса, состоящего из трансформатора напряжения, трансформатора тока и счетчика, учитывающего поступившую (отпущенную) электроэнергию;

- доля электроэнергии, поступившей (отпущенной) через i - тый измерительный комплекс, определяемая по формуле (3):

(3)

где - количество электроэнергии, учтенной i - м измерительным комплексом за отчетный период;

- суммарное количество электроэнергии поступившее (отпущенное) на шины (с шин) электростанции или подстанции за отчетный период;

- число измерительных комплексов, учитывающих, поступившую электроэнергию на шины электростанции или подстанции;

- число измерительных комплексов, учитывающих отпущенную электроэнергию, в том числе на собственные хозяйственные нужды электростанции и подстанции.

Если значение фактического небаланса, больше значения допустимого небаланса, определенного по формуле (2) проводятся мероприятия по поиску неисправных приборов учета или же других причин возникновения небаланса.

Значение допустимого небаланса по предприятиям электрических сетей и

энергосистеме в целом:

(4)

где - суммарное количество точек учета, фиксирующих поступление наибольших потоков электроэнергии особо крупных потребителей;

- погрешность измерительного комплекта i - той точки учета электроэнергии;

- доля электроэнергии учетной i - той точкой учета;

- погрешность измерительного комплекса (типового представителя) трехфазного потребителя (мощностью ниже 750 кВ А);

- погрешность измерительного комплекса (типового представителя) однофазного учета;

- число точек учета трехфазных потребителей (кроме учтенных в числе );

- относительный пропуск энергии трехфазным потребителям;

- число точек учета однофазных потребителей (кроме учтенных в числе );

- относительный отпуск энергии однофазным потребителям.

2. Сравнения расчетных, плановых и отчетных потерь по энергосистеме и отдельным предприятиям.

3. Анализ изменения отдельных составляющих потерь электроэнергии с учетом изменения схем, режимов электрических сетей и структуры отпуска электроэнергии;

4. Сравнение отчетных и плановых нормируемых и лимитируемых составляющих баланса электроэнергии (собственные, хозяйственные и производственные нужды);

5. Оценка фактической эффективности отдельных мероприятий по снижению потерь, а также плана мероприятий в целом.

6. Выявление зависимостей потерь электроэнергии от основных факторов, характеризующих схему сети и режимы ее работы.

Для анализа потерь электроэнергии, согласно /3/ используются:

- результаты расчетов режимов электрической сети и их схемы;

- результаты расчетов потерь электроэнергии и их структуры;

- отчетные данные по потерям электроэнергии в энергосистеме и ее предприятиях за ряд лет;

- итоги выполнения планов мероприятий по снижению потерь;

- проектные решения по развитию электрических сетей;

- материалы характеризующие состояние и использование средств компенсации реактивной мощности регулирования режимов электрических сетей;

- данные по состоянию расчетного и технического учета электроэнергии;

- данные по среднемесячной оплате электроэнергии одного бытового потребителя и результаты борьбы с хищениями электроэнергии;

1.1.6. Недостатки существующей организации учета электроэнергии

Выше были рассмотрены особенности существующей организации учета потребления и потерь электроэнергии. На основе вышеизложенного можно сделать вывод как о неудовлетворительном состоянии существующей организации системы сбыта так и техническом несовершенстве систем учета электроэнергии и выделить присущие им недостатки.

Большие нарекания вызывают существующие приборы учета. Применяемые в большинстве случаев счетчики индукционной схемы обладают следующими недостатками:

- значительная погрешность;

- потеря нормируемой точности заданного до истечения межповерочного интервала;

- конструктивное несовершенство и достаточно низкое качество изготовления;

- большие возможности по снижению показаний без видимой порчи;

- большая погрешность при учете электроэнергии имеющей отклонения от ГОСТа по качеству (не симметрия, не синусоидальность).

Электронные счетчики электроэнергии отечественно производства, хоть и лишены большинства недостатков индукционных счетчиков, не обладают достаточной надежностью, кроме того дороги.

Применяемые измерительные трансформаторы тока и напряжения обладают значительной погрешностью, особенно при малых нагрузках. В настоящее время это имеет большое значение, так как многие промышленные предприятия в условиях сложной экономической ситуации значительно снизили объемы производства, и трансформаторы тока и напряжения постоянно работают в режимах с пониженной нагрузкой.

Свою роль играет и сложившееся ранее отношение к учету электроэнергии как к второстепенному и малозначащему фактору в работе энергообъектов. Это обстоятельство приводит к нерациональному выбору средств измерения, применению устаревших технических средств измерения и контроля, низкой дисциплины при монтаже приборов учета и снятии показаний счетчиков электроэнергии персоналом энергообъектов. Сложившаяся на энергообъектах практика подключения к измерительным трансформаторах устройств службы релейной защиты, электроавтоматики и электроизмерений нарушает нормированные электрические режимы работы и приводит к выходу трансформаторов за допускаемые классом точности пределы.

Отдельно следует упомянуть систему расчетов с бытовыми потребителями. Применяемая в настоящее время система самообслуживания далеко не идеальна.

Разновременность снятия показаний счетчиков, произвольные округления показаний, несвоевременная оплата потребленной энергии значительно искажают показатели потерь отпуска и потерь электроэнергии. Эти искажения приобретают все большую величину, так как доля бытовых потребителей в суммарном электропотреблении значительно увеличилась.

Перечисленные недостатки организации учета приводят к тому, что даже при отсутствии хищений появляются значительные небалансы электроэнергии по всем структурным подразделениям энергосистемы. Таким образом, сложившаяся ситуация способствует хищениям электроэнергии, так как не позволяется эффективно с ними бороться.

В настоящее время энергосбыт ведет активную работу по обнаружению и борьбе с хищениями электроэнергии. Контролеры энергосбыта производят осмотр приборов учета каждого бытового потребителя не реже одного раза в год. Планируется увеличить количество осмотров до одного раза в три месяца, однако этому мешает необдуманное сокращение численности контролеров произведенное ранее. Регулярно проверяются расчетные приборы учета и правильность снятия показаний у промышленных и обобществленно-коммунальных потребителей. Однако расхитители энергии совершенствуют способы хищения и обнаружить их не так просто, не имея предварительной ориентировки. Рейды по выявлению хищении носят как правило случайный характер и бессистемный характер, так как существующая система учета не позволяет эффективно локализовать места хищений электроэнергии.

Следует также отметить еще один недостаток присущий существующей организации системы счета. При существующих для большинства потребителей одноставочных тарифах, потребители не заинтерисованы в улучшении режима потребления мощности и сглаживании пиков суточного графика нагрузки. В то же время затраты энергосистемы на производство электроэнергии при равномерном и неравномерном суточных графиках нагрузки не одинаковы: чем равномернее суточный график нагрузки, тем меньше затраты энергетического

производства. Введение дифференцированных тарифов по зонам суток позволило бы материального заинтересовать потребителей в уплотнении графиков нагрузки энергосистемы. Однако существующая система учета не позволяет введение дифференцированных тарифов.

В последующих разделах рассмотрены пути устранения недостатков существующей организации учета электроэнергии и повышения эффективности борьбы с хищениями электроэнергии.

1.2. Пути устранения недостатков существующей организации учета потребления и потерь электроэнергии

1.2.1. Обзор путей устранения недостатков существующей организации учета электроэнергии

В первой части данной работы был проведен анализ существующей организации учета электроэнергии и выявлены ее основные недостатки. На основе вышеизложенного можно сделать вывод как о неудовлетворительном состоянии организационной системы сбыта так и о техническом несовершенстве систем учета электроэнергии. Существующее положение в организации учета электроэнергии не позволяет эффективно бороться с хищениями электроэнергии, объем которых возрастает. В следствии недостаточной точности и достоверности получаемой информации по электропотреблению значительно искажаются показатели работы энергосистемы.

Можно выделить следующие пути устранения недостатков существующей организации учета электроэнергии:

1. Совершенствование приборов учета электроэнергии;

2. Создание автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии - АСКУЭ;

3. Проведение соответствующих организационных мероприятий.

Все выделенные пути устранения недостатков существующих организаций учета электроэнергии подробно рассмотрены ниже.

1.2.2. Совершенствование приборов учета. Применение более совершенных.

1.2.2.1. Совершенствование измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Даже имеющий самый высокий класс точности счетчик электроэнергии, подключенный к дающим большую погрешности трансформаторам тока и напряжения не обеспечит необходимую точность измерений. Поэтому применение измерительных трансформаторов обладающих высокой точностью имеет большое значение.

Трансформаторы тока и напряжения работают в своем большинстве на энергообъектах уже по 15-30 лет без должной периодической поверки. Известны источники возникновения погрешностей измерительных трансформаторов при их эксплуатации. Из-за старения материалов, нарушений условий и электрических режимов работы к ряду других причин погрешности трансформаторов тока и напряжения могут превышать допустимые пределы в несколько раз. Особо следует выделить высокую погрешность измерительных трансформаторов при пониженных нагрузках. Применяемые трансформаторы обеспечивают погрешность соответствующую своему классу точности при нагрузке более 5 % от номинальной. В настоящее время большинство промышленных предприятий у которых и организуется учет с использованием измерительных трансформаторов значительно уменьшили объемы производства и часто нагрузки не превышают 5 % от номинальной, что служит источником больших неточностей при учете электроэнергии.

Необходимо обеспечение периодической поверки трансформаторов тока и напряжения, тем более что соответствующие методики и аппаратура в нашей стране разработаны и внедряются. При выходе трансформаторов тока и напряжения за допустимым классом точности пределы необходимо проводить их замену на более совершенные. Кроме того следует по возможности исключать подключения к измерительным трансформаторам совместно с приборами учета устройств релейной защиты, особенно высокоомных. При невозможности подобных исключений необходимо применять менее мощные устройства релейной защиты или электронные счетчики электроэнергии.

Все перечисленные меры позволили бы повысить точность измерения электроэнергии при помощи измерительных трансформаторов.

1.2.2.2. Применение электронных счетчиков электроэнергии

Основным прибором учета электроэнергии до настоящего времени являлись индукционные счетчики электроэнергии класса точности 2,5. Эти приборы обладают массой недостатков и часто не удовлетворяют современным требованиям к учету электроэнергии, особенно при учете больших потоков энергии.

Повышение точности измерения мощности и энергии требует учета особенностей энергетических процессов при наличии нагрузок, ухудшающих форму кривой напряжения и создающих колебания напряжения и не симметрию. Точность измерения мощности и энергии потребляемой нагрузкой в системе электроснабжения, определяется не только классом точности прибора, но и структурой измерительного прибора, т.е. зависит от того, насколько применяемое устройство учитывает искажающие свойства нагрузок. Электронные счетчики электроэнергии позволяют более точно учитывать электроэнергию, имеющую значительные отклонения от норм по качеству, что очень важно при повышенной точности измерений.

Современные системы учета потребления электроэнергии нуждаются в двух типах измерительных приборов: счетчика электроэнергии и измерителя мощности или же в устройстве выполняющем обе функции. Реализация такой системы учета на базе старых измерительных приборов сопряжена с трудностями. Электронные счетчики обладают широкими возможностями по измерению активной и реактивной мощности и электроэнергии, кроме того имеют широкий набор дополнительных функций. Важным достоинством электронных счетчиков является возможность использования многотарифной системы

расчетов за электроэнергию. Электронные счетчики надежны и долговечны. Классы точности электронных счетчиков 0,2; 0,5.

Однако, следует упомянуть основной недостаток подобных приборов - дороговизну. Поэтому в настоящее время целесообразно применение электронных счетчиков при измерении значительных потоков энергии, где их применение себя оправдывает в следствии их высокой точности и надежности. По мере удешевления электронных приборов учета минимальная мощность потребителя при которой их целесообразно устанавливать будет уменьшаться. В АО «Янтарьэнерго» имеется опыт применения электронных счетчиков фирмы «Ландыш и Гир» на подстанции «Советск» в составе комплекса АСКУЭ производства этой же фирмы, а также отечественных электронных счетчиков производства Невиномеченского комбината. Если первые зарекомендовали себя в эксплуатации очень неплохо, то вторые проявили крайне низкую надежность и склонность к частым поломкам.

1.2.2.3. Применение приборов предварительной оплаты за электроэнергию.

Проблема обеспечение безусловных платежей за электроэнергию сегодня очень актуальна. Задача практического получения денег за электроэнергию существует не только в России, но и в любой другой стране. Сегодня разработаны и массово выпускаются в мире системы и приборы предварительной оплаты за электроэнергию. Суть таких систем: заплатил деньги - получил электроэнергию, нет денег - прибор сам отключает абонента от сети, без всякого участия энергоснабжающей организации. Внедрение таких систем способно принести значительный полезный эффект.

Большой интерес представляет опыт внедрения и эксплуатации системы предварительной оплаты электроэнергии «СПЭ» в АО «Пермьэнерго». Задача внедрения такой системы была поставлена в 1995 году и с 1997 года идет практическая установка системы предварительной оплаты за электроэнергию у мелкомоторных потребителй.

1.2. Пути устранения недостатков существующей организации учета потребления и потерь электроэнергии

1.2.1. Обзор путей устранения недостатков существующей организации учета электроэнергии

Можно выделить следующие пути устранения недостатков существующей организации учета электроэнергии:

1. Совершенствование приборов учета электроэнергии;

2. Создание автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии - АСКУЭ;

3. Проведение соответствующих организационных мероприятий.

1.2.2. Совершенствование приборов учета. Применение более совершенных.

1.2.2.1. Совершенствование измерительных трансформаторов тока и напряжения.

следует по возможности исключать подключения к измерительным трансформаторам совместно с приборами учета устройств релейной защиты, особенно высокоомных. При невозможности подобных исключений необходимо применять менее мощные устройства релейной защиты или электронные счетчики электроэнергии.

1.2.2.2. Применение электронных счетчиков электроэнергии

кроме того имеют широкий набор дополнительных функций. Важным достоинством электронных счетчиков является возможность использования многотарифной системы

1.2.2.3. Применение приборов предварительной оплаты за электроэнергию.

Большой интерес представляет опыт внедрения и эксплуатации системы предварительной оплаты электроэнергии «СПЭ» в АО «Пермьэнерго». Задача внедрения такой

системы была поставлена в 1995 году и с 1997 года идет практическая установка системы предварительной оплаты за электроэнергию у мелкомоторных потребителей.

При выборе первоначального варианта системы предоплаты рассматривались предложения различных отечественных и зарубежных фирм. В качестве базового варианта была выбрана продукция фирмы HTS - electronik, Германия. Система предварительной оплаты HTS - electronik состоит из приборов предварительной оплаты, ЧИП - ключей и программирующей станции. Прибор предварительной оплаты - это электронный счетчик, совмещенный в одном корпусе с программным устройством, сравнивающим какое количество электроэнергии потребитель оплатил и сколько израсходовал, и контактор, отключающий потребителя. ЧИП - ключ выполнен в форме пластмассового ключа и содержит залитую в пластмассу микросхему, фактически запоминающее устройство. Программирующая станция состоит из обычного компьютера и прибора преобразования сигналов, позволяющего записывать и считывать информацию с ЧИП - ключа.

Технические данные прибора предоплаты приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Рабочий параметр

Значение

Напряжение

Частота

Количество тарифов

Класс точности

Температура эксплуатации

Отключаемый ток в фазе

Межповерочный интервал

Срок службы

3х220-400 В

50 Гц

от - 40°С до + 70°С

100 А

16 лет

20 лет

Продолжение таблицы 7.

Рабочий параметр	Значение
Габаритные размеры	336х178х155 мм

Прибор имеет встроенные астрономические часы. Перед отключением срабатывает звуковая сигнализация. Все попытки несанкционированного вскрытия клемной коробки регистрируются.

При внедрении системы была сразу определена экономическая нецелесообразность ее установки для бытовых потребителей из-за искусственно установленных заниженных тарифов за электроэнергию и высокой стоимости приборов. В настоящее время все приборы установлены у потребителей получающих электроэнергию с шин 0,4 кВ.

В процессе внедрения было выявлено что:

- программный продукт немецкой стороны не соответствуют требованиям законов и правил при расчетах за электроэнергию в России;

- максимальный ток в фазе 100 А резко ограничивал объем применения от внедрения системы;

- система не защищена от перегрузок по току, что привело к систематическим отказам приборов;

- имеются серьезные различия в требованиях к качеству электроэнергии между Германией и Россией;

- в России отсутствуют требования к таким приборам, правила их внедрения и проведения расчетов.

В результате в АО «Пермьэнерго» были вынуждены разработать собственный программный продукт и систему предварительной оплаты за электроэнергию «СПЭ» на базе немецких приборов, в который сегодня решены следующие проблемы:

- программный продукт приведен в соответствие с Российскими законами и правилами;

- определены способы и места пломбирования и клеймения;

- определены способы организационной и технической защиты информации от несанкционированного воздействия;

- введена защита от перегрузок по току;

- отключаемый ток в фазе увеличен до 1000 А.

Система «СПЭ» была представлена на сертификационные испытания, впервые в России прошла их и имеет сертификат типа РОСС RU.C.34.004.A. № 5815.

Все приборы потребителям электроэнергии установили с их согласия. Для таких потребителей установлены экономические стимулы - скидка с тарифа в размере 3 % и дифференцируемый тариф по зонам суток со скидкой в ночное время в размере 35 %.

Приборы предварительной оплаты обеспечивают автономное управление отпуском электроэнергии, сообщает потребителю информацию о количестве потребленной им энергии и оставшейся сумме предоплаты и заблаговременно предупреждает потребителя о приближающемся исчерпании оплаченного кредита. Отключение потребителя после исчерпания им предоплаты и включение его на полную мощность после погашения им образовавшейся задолженности происходит автоматически. Защита от хищений электроэнергии осуществляется путем блокирования счетчика при взломе корпуса и прекращении подачи электроэнергии при записи в память счетчика подобного факта.

В результате внедрения в АО «Пермьэнерго» системы «СПЭ» с установкой около 200 приборов и организацией трех расчетных центров получены следующие результаты:

- погашена задолженность потребителей за электроэнергию, составляющая в среднем у каждого из них 50 тыс. руб.;

- совершенно неожиданно безусловность оплаты за электроэнергию стала мощным

энергосберегающим фактором и потребители значительно снизили электропотребление;

- сбор денег на 01.03.99 составил 750 тыс. руб. в месяц.

При эксплуатации системы были выявлены две крупные проблемы. Во-первых, попытки хищения электроэнергии вплоть до перемонтажа и искусственного короткого замыкания силовых цепей. Во-вторых низкое качество электроэнергии в сетях 0,4 кВ.

В настоящее время ведутся работы по созданию системы предварительной оплаты для потребителей, получающих электроэнергию с шин 6-10 кВ и собственного прибора предоплаты, стабильно работающего в практически аварийных режимах сети и имеющего более низкую цену.

1.2.3. Создание автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии.

1.2.3.1. Назначение, состав и принципы построения АСКУЭ.

Организация общероссийского оптового и розничного рынков энергии и мощности обуславливает необходимость повышение точности и достоверности учета электроэнергии путем создания отраслевой иерархической системой АСКУЭ и ее интеграции с банковскими системами для контроля и ускорения платежей на оптовом и розничном рынках энергии и мощности.

Современное состояние технических средств учета электроэнергии и оснащение энергосистем средствами вычислительной техники создают предпосылки для создания АСКУЭ, обеспечивающей выдачу необходимой коммерческой информации в реальном масштабе времени на все уровни управления и обслуживающие их банки.

Системы АСКЭ, автоматизирующие контроль и учет потоков энергии и мощности в энергосистеме, базируются на получении информации от электросчетчиков, ее сборе обработке и хранении на объектах с помощью специализированных микропроцессорных контроллеров с последующей передачей от них данных по каналам связи в центры обработки

информации и позволяют:

1) обеспечить легитимной и достоверной информацией коммерческие расчеты на оптовом рынке перетоков энергии и мощности между субъектами в ЕЭС России, а также коммерческие расчеты с субъектами розничных рынков энергии и мощности с использованием экономически обоснованных тарифов (дифференцированных, многоставочных, блочных);

2) осуществлять точный, в единых временных фазах учет и контроль балансов энергии и мощности по объектам энергосистемы (электростанциям и подстанциям), по узлам, РЭС, ПЭС и энергосистеме электрическим сетям РАО;

3) производить более точный учет и прогнозирование выработки и потерь электроэнергии в энергосистеме, а также удельных расходов топлива и других технико-экономических показаний на структурных подразделениях энергосистемы;

4) осуществлять контроль и управление режимами энергопотребления, в том числе контроль договорных величин потребления электроэнергии и мощности крупными промышленными предприятиями на основании коммерческих, метрологически обеспеченных данных и управление их нагрузкой;

5) обеспечить автоматизацию расчетов за отпущенную электроэнергию с различными группами потребителей, проведение расчетов с банковскими структурами, а также осуществлять в реальном времени движение платежей и контроль за их прохождением по межмашинному объекту;

6) формировать достоверные и точные данные для производственной и статистической отчетности о полезно отпущенной и реализованной электроэнергии, а также анализа режимов электропотребления по объектам, узлам, районам, энергосистемам, межрегиональным электрическим сетям РАО, объединения энергосистем и по РАО в целом;

7) создать информационную базу для повышения эффективности использования топливо-энергетических ресурсов, энергосбережения и рационального использования энергии в энергосистемах и у потребителей.

В основу систем АСКУЭ закладываются следующие основные положения:

1) исходной информацией для систем должны служить данные, получаемые от датчиков энергии;

2) системы, устанавливаемые на объектах, должны создаваться как расчетные (коммерческие), использующие для расчетного и технического учета одни и те же комплексы технических средств;

3) сбор, обработка, хранение и выдача информации об энергии и мощности на объектах должны осуществляться с помощью метрологически аттестованных, защищенных от несанкционированного доступа и сертифицированных для коммерческих расчетов устройств и систем;

4) системы сбора и передачи информации (ССПИ) АСКУЭ должны по возможности совмещаться с ССПИ автоматизированных систем диспетчерского управления объединения;

5) информация об электроэнергии и мощности, образующаяся и циркулирующая в системах АСУЭ всех уровней должна быть привязана к единому астрономическому времени ее образования и обеспечивать единые временные в целом.

Основным уровнем на котором осуществляется сбор и обработка информации об энергии и мощности от всех объектов АСКУЭ независимо от их принадлежности, является уровень энергосистемы, который в свою очередь имеет свою иерархию:

1) уровень предприятий электрических сетей и энергосбытов;

2) уровень районов электрических сетей и участков энергосбытов (данный уровень создается с учетом целесообразности);

3) уровень объектов АСКУЭ - электростанций и подстанций, а также потребителей электроэнергии (промышленных и приравненных к ним предприятий, сельскохозяйственных, коммунально-бытовых и других потребителей).

В состав средств АСКУЭ входят:

1) индукционные и электронные счетчики активной и реактивной энергии доукомплектованные или имеющие встроенные электронные счетчики) датчики импульсов;

2) информационно-измерительные системы и устройства сбора и передачи данных, обеспечивающие сбор, обработку, накопление хранение и передачу по каналам связи в соответствующие центры сбора и обработки информации данных о расходах электроэнергии, мощности в контролируемых точках на объектах АСКУЭ;

3) технические средства системы сбора и передачи информации от информационно-измерительных систем до центров обработки информации, включая каналы связи, модемы, устройства коммутации сигналов и т.д.;

4) средства вычислительной техники для объектов и центров обработки информации АСКУЭ и межмашинного обмена информацией между уровнями иерархии АСКУЭ.

В качестве средств вычислительной техники для обработки информации АСКУЭ на крупных электростанциях и подстанциях, а также центрах обработки информации об энергии и мощности в предприятиях электрических (районах электрических сетей) и в энергосистеме в