Энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления
Как правило, на промышленных предприятиях ведется постоянный учет расхода электроэнергии, оборудован ее коммерческий входной учет, на распределительных устройствах для крупных внутренних потребителей установлены электросчетчики. Система электроснабжения проектируется в соответствии с требованиями и нормами ПТЭ и ПТБ, при этом закладываются условия энергетической экономичности.
Имеющее место сокращение объемов выпуска продукции на предприятиях России привело к тому, что системы электроснабжения эксплуатируются не в номинальных режимах, электрооборудование недогружено. Это приводит к увеличению доли потерь в трансформаторах, электродвигателях, к снижению значения
в системе электроснабжения. Изменились цены на энергоносители, что отразилось на переоценке экономичности реализованных схем энергоснабжения.
Задача энергоаудиторов проанализировать режимы эксплуатации энергооборудования в новых условиях и дать рекомендации по его эксплуатации в сложившейся ситуации.
4.1.1. Анализ режимов работы трансформаторных подстанций и системы регулирования 
В связи со значительным снижением объемов промышленного производства на российских промышленных предприятиях (на отдельных предприятиях молочной промышленности он упал в четыре раза) сложилась ситуация, при которой система электроснабжения работает не в номинальном режиме, увеличилась доля потерь, связанная с недогрузкой трансформаторов. Потери активной электроэнергии в трансформаторе рассчитываются по формуле:
кВт ч.
- приведенные потери мощности холостого хода трансформатора, кВт;
- приведенные потери мощности короткого замыкания, кВт;
- коэффициент загрузки трансформатора по току;
-потери мощности холостого хода, в расчетах следует принимать по каталогу равными потерям в стали (для трансформатора ТМ-1000/10
= 2,1-2,45 кВт);
- потери мощности короткого замыкания; в расчетах следует принимать равными по каталогу потерям мощности в металле обмоток трансформатора (для приведенного выше трансформатора
=12,2-11,6 кВт);
- коэффициент изменения потерь, зависящий от передачи реактивной мощности (для промышленных предприятий, когда величина его не задана энергосистемой, следует принимать в среднем равным 0,07), кВт/кВАр;
- полное число часов присоединения трансформатора к сети;
- число часов работы трансформатора под нагрузкой за учетный период;
-постоянная составляющая потерь реактивной мощности холостого хода трансформатора, кВАр;
- реактивная мощность, потребляемая трансформатором при полной нагрузке, кВАр;
- ток холостого хода , % (1,4 - 2,8 %);
- напряжение короткого замыкания , % (5,5 %);
-номинальная мощность трансформатора, кВА (1000 кВа);
- средний ток за учетный период, А;
- номинальный ток трансформатора. ( Потери активной мощности в режиме холостого хода названного выше трансформатора равны 4,41 кВт).
Потери реактивной энергии за учетный период
(потери реактивной мощности в режиме холостого хода названного выше трансформатора 28 кВт, суммарные потери 32,41 кВт, что при цене330 руб./кВт составит около 940 тыс. руб. за год).
Влияние материалов трансформатора на его потери приведены в табл.3
При подсчете потерь мощности в трехобмоточном трансформаторе пользуются выражением:

где
- приведенные потери активной мощности в обмотках высшего (1), среднего (2), и низшего (3) напряжения;
-коэффициенты загрузок этих же обмоток.
При обследовании следует оценивать степень загрузки трансформаторных подстанций, выключать незагруженные трансформаторы, увеличивая их степень загрузки. Попытка сделать линию разграничения с энергосбытом по низкой стороне, с уходом от управления загрузкой трансформаторов путем отключения, не снимает проблемы.
Необходимо также оценить эффективность работы компенсационных устройств, проанализировать влияние изменение
на потери в сетях в течение суток (табл.1), подобрать режимы эксплуатации косинусных батарей (рис. 1, табл. 2) и при наличии синхронных двигателей, работающих в режиме компенсации реактивной мощности, использовать автоматическое управление током возбуждения.
Реактивная мощность при синусоидальном напряжении однофазной сети равна
, в трехфазной сети - как алгебраическая сумма фазных реактивных мощностей. Уровень компенсируемой мощности
определяется как разность реактивных мощностей нагрузки предприятия
и представляемой предприятию энергосистемой
:

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются:
- Асинхронные двигатели (45-65%).
- Электропечные установки (8%).
- Вентильные преобразователи (10%).
- Трансформаторы всех ступеней трансформации (20-25%).
Таблица 1.Влияние увеличения
на снижение реактивных потерь.
Прежний
| 0,5
| 0,5
| 0,6
| 0,6
| 0,7
| 0,7
| 0,8
|
Новый
| 0,8
| 0,9
| 0,8
| 0,9
| 0,8
| 0,9
| 0,9
|
Снижение тока, %
| 37,5
| 44,5
|
|
| 12,5
|
|
|
Снижение потерь по сопротивлению, %
|
|
| 43,5
| 55,5
|
| 39,5
|
|
Таблица 2. Рекомендуемая емкость статических конденсаторов для корректировки единичных асинхронных двигателей
Мощность двигателя (кВт), -380 Вх 3
| Статический конденсатор (кВАр в % мощности двигателя)
|
1 -3
|
|
4- 10
|
|
11 -29
|
|
30-
|
|
Таблица 3.Влияние материалов трансформатора на его потери
Трансформатор 3-х фазный
Номинальная мощность кВА
| Потери в сердечнике, (Вт)
| Потери в обмотке,
(Вт)
|
Кремниевая сталь
| Аморфная сталь
| Кремниевая сталь
| Аморфная сталь
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

Перечень мероприятий, позволяющих повысить
:
- Увеличение загрузки асинхронных двигателей.
- При снижении до 40% мощности, потребляемой асинхронным двигателем, переключать обмотки с треугольника на звезду. Мощность двигателя при этом снижается в 3 раза.
- Применение ограничителей времени работы асинхронных двигателей и сварочных трансформаторов в режиме (XX).
- Замена асинхронных двигателей синхронными.
- Нагрузка трансформаторов должна быть более 30% номинальной мощности.
Технические средства компенсации реактивной мощности:
- Синхронные электродвигатели в режиме перевозбуждения.
- Комплектные конденсаторные батареи.
- Статические компенсаторы (управляемые тиристорами реакторы или конденсаторы).
- Компенсаторы должны быть приближены к генераторам реактивной мощности.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.