On Reducing Technical Losses of Electric Energy in Rural Power Grids

Authors

  • Vladimir A. Butorin
  • Evgeniy N. Klychkov

DOI:

https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-3-54-64

Keywords:

reduction of electric energy losses, technical electric energy losses, replacement of underloaded transformers, prediction of electric energy loss levels

Abstract

The article addresses the problem connected with situations in which the actual level of technical electric energy losses in the connections of 10 kV overhead power lines exceeds the standardized values prescribed by current regulatory documents. Based on the data of actual active and reactive power measurements, the structure of technical losses was calculated in a detailed manner with decomposing them into no-load losses and short-circuit losses in 10/0.4 kV power transformers, losses in instrument transformers and metering devices, insulation leakage losses, as well as load losses in grid elements. It is shown that no-load losses in underloaded power transformers make the largest contribution to the total amount of technical losses in the connections considered. Replacement of underloaded transformers with units of lower rated capacity is proposed as a measure to reduce the level of technical losses in feeders the actual losses in which exceed the standardized values. A versatile model for estimating the amount of technical loss reduction achieved by replacing underloaded transformers has been developed, which takes into account the load factor and the actual load. The adequacy of the proposed model is confirmed by calculating the determination coefficient, which has demonstrated a high degree of agreement between the predicted and actual data.

Author Biographies

Vladimir A. Butorin

Dr.Sci. (Techn.), Professor of Energy Supply and Automation of Technological Processes Dept., South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk

Evgeniy N. Klychkov

Deputy Head of the Bredinsky RES for «MES» Branch of PJSC «Urals» — «Cheliabenergo», e-mail: klichkov74@yandex.ru

References

1. Геркусов А.А., Грачева Е.И., Шумихина О.А. Влияние несимметричной нагрузки на потери электроэнергии в распределительных сетях 0,4–20 кВ // Вестник Казанского гос. энергетического ун-та. 2022. Т. 14. № 2(54). С. 15—28.

2. Серебряков А.С., Дулепов Д.Е., Осокин В.Л., Кучин Н.Н. Новое устройство компенсации реактивной мощности в сельских электрических сетях // Вестник НГИЭИ. 2025. № 1(164). С. 58—69.

3. Дашков В.М., Макаров Я.В., Семин В.Е. Целесообразность выбора мероприятий по экономии электроэнергии // Энергобезопасность и энергосбережение. 2013. № 5(53). С. 18—20.

4. Виноградов А.В., Виноградова А.В., Букреев А.В., Лансберг А.А. Анализ загрузки и распределения потерь в силовых трансформаторах напряжением 6–10 кВ // Агроинженерия. 2023. Т. 25. № 6. С. 67—75.

5. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации № 326 от 30 декабря 2008 г. «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям».

6. Ананичева С.С., Мызин А.Л. Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей. Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2012.

7. Щукин О.С. Электрические машины. Трансформаторы. Асинхронные машины. Нижневартовск: Нижневартовский гос. ун-т, 2019. С. 18.

8. Ершов С.В., Дихтярь А.О. Анализ параметров реактивной мощности в системах электроснабжения // Известия Тульского гос. ун-та. Серия «Технические науки». 2018. № 12. С. 105—110.

9. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М.: Высшая школа, 2004.

10. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации № 887 от 26 сентября 2017 г. «Об утверждении нормативов потерь электрической энергии при ее передаче по электрическим сетям территориальных сетевых организаций».

11. Буторин В.А., Клычков Е.Н. Прогнозирование потерь электроэнергии в АИИС КУЭ как инструмент оптимизации инвестиционных решений компании (на примере Магнитогорских электрических сетей) // Энергия единой сети. 2025. № 3—4(78). С. 38—48.

12. Саплин Л.А., Буторин В.А., Клычков Е.Н. Обоснование эффективности внедрения автоматизированных систем контроля и учета энергоресурсов в целях снижения коммерческих потерь электроэнергии // Известия Оренбургского гос. аграрного ун-та. 2024. № 6(110). С. 194—201.

13. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации № 380 от 23 июня 2015 г. «О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии».

---

Для цитирования: Буторин В.А., Клычков Е.Н. К вопросу снижения технических потерь электроэнергии в сельских районных электрических сетях // Вестник МЭИ. 2026. № 3. С. 54—64. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-3-54-64.

#

1. Gerkusov A.A., Gracheva E.I., Shumikhina O.A. Vliyanie Nesimmetrichnoy Nagruzki na Poteri Elektroenergii v Raspredelitel'nykh Setyakh 0,4–20 kV. Vestnik Kazanskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2022;14;2(54):15—28. (in Russian).

2. Serebryakov A.S., Dulepov D.E., Osokin V.L., Kuchin N.N. Novoe Ustroystvo Kompensatsii Reaktivnoy Moshchnosti v Sel'skikh Elektricheskikh Setyakh. Vestnik NGIEI. 2025;1(164):58—69. (in Russian).

3. Dashkov V.M., Makarov Ya.V., Semin V.E. Tselesoobraznost' Vybora Meropriyatiy po Ekonomii Elektroenergii. Energobezopasnost' i Energosberezhenie. 2013;5(53):18—20. (in Russian).

4. Vinogradov A.V., Vinogradova A.V., Bukreev A.V., Lansberg A.A. Analiz Zagruzki i Raspredeleniya Poter' v Silovykh Transformatorakh Napryazheniem 6–10 kV. Agroinzheneriya. 2023;25;6:67—75. (in Russian).

5. Prikaz Ministerstva Energetiki Rossiyskoy Federatsii № 326 ot 30 Dekabrya 2008 g. «Ob Organizatsii v Ministerstve Energetiki Rossiyskoy Federatsii Raboty po Utverzhdeniyu Normativov Tekhnologicheskikh Poter' Elektroenergii pri Ee Peredache po Elektricheskim Setyam». (in Russian).

6. Ananicheva S.S., Myzin A.L. Skhemy Zameshcheniya i Ustanovivshiesya Rezhimy Elektricheskikh Setey. Ekaterinburg: Izd-vo UrFU, 2012. (in Russian).

7. Shchukin O.S. Elektricheskie Mashiny. Transformatory. Asinkhronnye Mashiny. Nizhnevartovsk: Nizhnevartovskiy Gos. Un-t, 2019:18. (in Russian).

8. Ershov S.V., Dikhtyar' A.O. Analiz Parametrov Reaktivnoy Moshchnosti v Sistemakh Elektrosnabzheniya. Izvestiya Tul'skogo Gos. Un-ta. Seriya «Tekhnicheskie Nauki». 2018;12:105—110. (in Russian).

9. Gmurman V.E. Rukovodstvo k Resheniyu Zadach po Teorii Veroyatnostey i Matematicheskoy Statistike. M.: Vysshaya Shkola, 2004. (in Russian).

10. Prikaz Ministerstva Energetiki Rossiyskoy Federatsii № 887 ot 26 Sentyabrya 2017 g. «Ob utverzhdenii Normativov Poter' Elektricheskoy Energii pri Ee Peredache po Elektricheskim Setyam Territorial'nykh Setevykh Organizatsiy». (in Russian).

11. Butorin V.A., Klychkov E.N. Prognozirovanie Poter' Elektroenergii v AIIS KUE kak Instrument Optimizatsii Investitsionnykh Resheniy Kompanii (na Primere Magnitogorskikh Elektricheskikh Setey). Energiya Edinoy Seti. 2025;3—4(78):38—48. (in Russian).

12. Saplin L.A., Butorin V.A., Klychkov E.N. Obosnovanie Effektivnosti Vnedreniya Avtomatizirovannykh Sistem Kontrolya i Ucheta Energoresursov v Tselyakh Snizheniya Kommercheskikh Poter' Elektroenergii. Izvestiya Orenburgskogo Gos. Agrarnogo Un-ta. 2024;6(110):194—201. (in Russian).

13. Prikaz Ministerstva Energetiki Rossiyskoy Federatsii № 380 ot 23 Iyunya 2015 g. «O Poryadke Rascheta Znacheniy Sootnosheniya Potrebleniya Aktivnoy i Reaktivnoy Moshchnosti dlya Otdel'nykh Energoprinimayushchikh Ustroystv (Grupp Energoprinimayushchikh Ustroystv) Potrebiteley Elektricheskoy Energii». (in Russian)

---

For citation: Butorin V.А., Klychkov Е.N. On Reducing Technical Losses of Electric Energy in Rural Power Grids. Bulletin of MPEI. 2026;3:54—64. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-3-54-64

Published

2026-06-14

Issue

Section

Electric Power Industry (Technical Sciences) (2.4.3)