Научная статья на тему 'Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения'

Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
175
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРАНСФОРМАТОР / ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ / КОЭФФИЦИЕНТ ЗАГРУЗКИ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ / РАЗДЕЛЬНОЕ ПИТАНИЕ / ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ / TRANSFORMER / ENERGY SAVING / LOAD FACTOR / OPERATING EFFICIENCY / SEPARATE POWER / TECHNICAL AND ECONOMIC PARAMETERS

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Грачева Е. И., Горлов А. Н., Шакурова З. М.

В статье исследуются основные особенности компоновки электрооборудования цеховых сетей внутризаводского электроснабжения с определением показателей группы цеховых потребителей, присоединенных к одному центру питания, влияющие на выбор структуры схем участков цеховых сетей. Выявлены параметры, характеризующие топологию схем. Представлено исследование влияния коэффициента загрузки цеховых трансформаторов на их коэффициент реактивной мощности, доказана расчетным путем по технико-экономическим критериям целесообразность замены цехового трансформатора на два с меньшей суммарной мощностью. Проведен расчет экономии электроэнергии во внутризаводских системах электроснабжения. Установлен вид зависимостей tgφ трансформаторов ТМ и ТСЗ с различными номинальными мощностями в функции загрузки трансформаторов. Представлены наиболее значительные факторы роста потерь мощности холостого хода в процессе эксплуатации. С определением потерь активной и реактивной мощности и электроэнергии в трансформаторах и потерь активной мощности в распределительной сети высокого напряжения. Проведено технико-экономическое сопоставление вариантов схем внутризаводского электроснабжения при установленных двух трансформаторах меньшей мощности вместо одного и расчетным путем доказана целесообразность такой замены для повышения эффективности функционирования оборудования и определен расчетный срок окупаемости капитала вложений. Проведен сравнительный анализ исследуемых схем электроснабжения промышленных предприятий с выделением их достоинств и недостатков.The article examines the main features of the layout of electrical equipment for shop networks of internal power supply with the definition of indicators for a group of shop customers connected to a single power center, affecting the choice of the structure of schemes for shop network sites. The parameters characterizing the circuit topology are revealed. A study is presented of the influence of the load factor of workshop transformers on their reactive power factor, it is proved by calculation by technical and economic criteria the feasibility of replacing a workshop transformer with two with a lower total power. The calculation of energy savings in the in-plant power supply systems. The type of dependences tgφ of transformers ТМ and ТСЗ with various rated powers in the function of loading transformers is established. The most significant factors of the growth of idle power losses during operation are presented. With determination of losses of active and reactive power and electricity in transformers and losses of active power in a high voltage distribution network A feasibility study was carried out on the options for internal power supply schemes with two transformers of lower power installed instead of one, and the feasibility of such a replacement to increase the efficiency of the equipment was proved and the estimated payback period for the investment capital was determined. A comparative analysis of the studied power supply schemes of industrial enterprises with the identification of their advantages and disadvantages.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Грачева Е. И., Горлов А. Н., Шакурова З. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения»

мш^ш

УДК 621.314.21 Б01:10.30724/1998-9903-2020-22-1-65-74

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭКОНОМИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Е.И. Грачева1, А.Н.Горлов2, З.М. Шакурова1

1Казанский Государственный Энергетический Университет, г. Казань, Россия 2Юго-Западный Государственный университет, г. Курск, Россия

Резюме: В статье исследуются основные особенности компоновки электрооборудования цеховых сетей внутризаводского электроснабжения с определением показателей группы цеховых потребителей, присоединенных к одному центру питания, влияющие на выбор структуры схем участков цеховых сетей. Выявлены параметры, характеризующие топологию схем. Представлено исследование влияния коэффициента загрузки цеховых трансформаторов на их коэффициент реактивной мощности, доказана расчетным путем по технико-экономическим критериям целесообразность замены цехового трансформатора на два с меньшей суммарной мощностью. Проведен расчет экономии электроэнергии во внутризаводских системах электроснабжения. Установлен вид зависимостей tgф трансформаторов ТМ и ТСЗ с различными номинальными мощностями в функции загрузки трансформаторов. Представлены наиболее значительные факторы роста потерь мощности холостого хода в процессе эксплуатации. С определением потерь активной и реактивной мощности и электроэнергии в трансформаторах и потерь активной мощности в распределительной сети высокого напряжения.

Проведено технико-экономическое сопоставление вариантов схем внутризаводского электроснабжения при установленных двух трансформаторах меньшей мощности вместо одного и расчетным путем доказана целесообразность такой замены для повышения эффективности функционирования оборудования и определен расчетный срок окупаемости капитала вложений. Проведен сравнительный анализ исследуемых схем электроснабжения промышленных предприятий с выделением их достоинств и недостатков.

Ключевые слова: трансформатор, экономия электроэнергии, коэффициент загрузки, эффективность эксплуатации, раздельное питание, технико-экономические параметры.

Для цитирования: Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22. № 2. С. 65-74. ао1:10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.

CALCULATION OF THE ECONOMY OF ELECTRIC ENERGY IN INDUSTRIAL ELECTRICAL SUPPLY SYSTEMS

EI. Gracheva1, AN. Gorlov2, ZM. Shakurova1

1Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia 2Southwestern State University, Kursk, Russia

Abstract: The article examines the main features of the layout of electrical equipment for shop networks of internal power supply with the definition of indicators for a group of shop customers connected to a single power center, affecting the choice of the structure of schemes for shop network sites. The parameters characterizing the circuit topology are revealed. A study is presented of the influence of the load factor of workshop transformers on their reactive power factor, it is proved by calculation by technical and economic criteria the feasibility of replacing a workshop transformer with two with a lower total power. The calculation of energy savings in the in-plant power supply systems. The type of dependences tg^ of transformers TM and TC3 with various rated powers in the function of loading transformers is established. The most significant factors of the growth of idle power losses during operation are presented. With determination of losses of active and reactive power and electricity in transformers and losses of active power in a high voltage distribution

Проблемы энергетики, 2020, том 22, №2 network

A feasibility study was carried out on the options for internal power supply schemes with two transformers of lower power installed instead of one, and the feasibility of such a replacement to increase the efficiency of the equipment was proved and the estimated payback period for the investment capital was determined. A comparative analysis of the studied power supply schemes of industrial enterprises with the identification of their advantages and disadvantages.

Key words: transformer, energy saving, load factor, operating efficiency, separate power, technical and economic parameters.

For citation: Gracheva EI, Gorlov AN, Shakurova ZM. Calculation of the economy of electric energy in industrial electrical supply systems // Power engineering: research, equipment, technology. 2020; 22(2):65-74. doi:10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.

Введение

В современных условиях развития объектов электроэнергетики и промышленности наблюдается тенденция построения оптимальной топологии электрических сетей и систем электроснабжения всех уровней, а также внедрения систем «умных сетей» или «интеллектуальных сетей» [1-4].

Во внутризаводском электроснабжении низковольтные электрические сети имеют наиболее сложную структуру и протяженную длину. Низковольтные системы внутрицехового электроснабжения предназначены для распределения электрической энергии внутри производственных подразделений и электропитания потребителей напряжением до 1 кВ [5-7].

Как известно, системы внутризаводского и внутрицехового электроснабжения должны обеспечивать потребителей электроэнергией в соответствии с ГОСТ на качество электроэнергии при соблюдении надежности электроснабжения согласно с категории потребителей [8-10].

В производственных цехах предприятий металлообработки, черной и цветной металлургии, электронной промышленности преобладают потребители электроэнергии первой и второй категории. Производственные цеха и участки электротехнической и электронной промышленности предприятий являются, как правило, двухсменными. Потребители данных предприятий относятся ко второй и частично к первой и третьей категориям.

В системах внутрицехового электроснабжения применяются конструктивные решения с использованием радиальной, магистральной или смешанной топологии схем.

Параметры, характеризующие топологию схемы даны в табл. 1

Таблица 1

Параметры, характеризующие топологию схемы_

Параметр Критерий рациональности

Рациональная Магистральная

топология топология

1. Количество электроприемников 2. Токи нормальных режимов электроприемников -3 Р 3. расч.рез. , Менее 9 Более 10 А Более 0,8 Более 3 Менее 10 А Менее 0,8

^ > Ррасчл 1=1

( Р результирующая активная расчетная нагрузка группы

электроприемников; Ррасч - расчетная активная мощность электроприемника;г=1,2;

п - число электроприемников в группе) 4. Интервал варьирования расчетных активных мощностей Любой 3 : 1

отдельных электроприемников 5. Отношение гц / аг (гц- расстояние от центра Менее 1,0 Более 0,5

потребления нагрузок до источника питания; Аг- расстояние между крайними электропотребителями в направлении г)

Проблемы энергетики, 2020, том 22, №2 Материалы методы

Трансформаторы 6-10/0,4 кВ потребляют значительную долю реактивной мощности в системах промышленного электроснабжения, состоящей из мощности намагничивания q0 и мощности рассеяния ^рас (1).

Q = Q0 + брас = ^номТ * (^ + • Ф , (1)

где Q0 - мощность намагничивания; 2рас - мощность рассеяния; 5"номг - номинальная мощность трансформатора; 1ХХ - ток холостого хода; uk - напряжение короткого замыкания; k3 -коэффициент загрузки.

с

к3 = , (2)

^номГ

где 5нагр - мощность нагрузки.

Преобразуем выражения для расчета коэффициента мощности присоединенных потребителей с помощью математических преобразований (3), (4) и определим коэффициент реактивной мощности tg9:

S^ ЧP2 + Q2, P Ч^нагр - Q2,

s = S _• кч

НАГР номГ З

S Z-^ + -* • к2

0номГ I З

V loo loo

(3)

P

iSLr - q2

S J-^ + -• к\

номГ i З

100 100

'^омГ ' кЗ - ^ж>мГ ' I — + — • кЗ

100 100

s + -* • к\

номГ i З

100 100

Л

\

S

номГ

к з i ^ + * • кз 100 100 у

S + • к

номГ i З

100 100

Í г, „ лЛ

S

номГ

к\-I ^ + -* • к]

V V 100 100 у у (4)

Из (4) определим:

tg9 =

^ + ^ • к] 100 100

V

кЗ-i-«+Ч*. • кЗ

(5)

100 100

Известно, что величина реактивной мощности, потребляемая цеховыми трансформаторами, зависит от их загрузки (1,2). Для анализа потребления реактивной мощности трансформаторами в зависимости от их загрузки по (2) определим значения tg ф для ТМ и ТСЗ-10/0,4 кВ.

По расчетным данным получены графики tg9 = f (к3) (рис. 1).

Характер изменения tg ф от загрузки подчиняется похожим законам в выделенных диапазонах вариации номинальной мощности трансформаторов. При этом графики кривых tg9 = f (к3) хорошо аппроксимируются степенной функцией. На рис. 1 приведены графики

зависимости tg9 = f (к3) трансформаторов ТМ и ТСЗ-10/0,4 кВ.

Зависимости (рис.1) иллюстрируют, что tg ф уменьшается при увеличении загрузки трансформаторов.

Графики показывают, что при изменении загрузки от 0,4 до 1 величина tg ф остается практически постоянной. При уменьшении загрузки ниже 0,3, величина коэффициента мощности существенно увеличивается, что характеризует увеличение потребляемой реактивной мощности, основная доля которой соответствует мощности намагничивания.

Кривые зависимостей ф = / (к3) иллюстрируют, что потребляемая цеховыми

трансформаторами реактивная мощность определяется величиной их номинальной мощности, SнoMт при снижении 5номТ возрастает относительная величина расходуемой реактивной мощности.

В настоящее время приобретает важное значение постановка задачи незначительной загрузки электроустановок внутризаводского электроснабжения [2-3]. Снижение загрузки цеховых трансформаторов ведет к увеличению потребления реактивной мощности, следовательно, энергетическому персоналу требуется контролировать эксплуатационные характеристики трансформаторов с рациональной загрузкой- с целью снижения требуемой

реактивной мощности, а также для уменьшения потерь активной мощности холостого хода[2].

гдср

0,45

0,1 0 15 0,2 0,25 0.3 0.?5 0,4 0,45 0,5 0.55 0.0 0.05 0.7 0,75 0,0 0,05 0,9 0.95 1 3

Рис.1 Зависимости коэффициента мощности^ф) от загрузки(кЗ) трансформаторов ТМ и ТСЗ для

£ном Т=25-2500кВ-А

Как известно, потери электроэнергии в трансформаторах подразделяются на условно-постоянные и переменные.

Условно-постоянные потери рассчитываются по паспортным данным и определяются продолжительностью рабочего периода. Данный вид потерь учитывается при определении тарифов за передачу электроэнергии потребителям.

Величина переменных потерь рассчитывается в натуральном измерении, а также в процентах по отношению к отпуску электроэнергии в сеть и учитывается при определении платы за передачу электроэнергии потребителям.

Поскольку оценочные методы определения нормативов потерь не учитывают существенные факторы и характеристики оборудования, возможно применение уточненных схемно-технических методов при наличии требуемых исходных данных.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В настоящее время существует тенденция увеличения потерь мощности холостого хода в трансформаторах, находящихся длительное время в эксплуатации по сравнению с их номинальными паспортными данными.

По утверждению же конструкторов, разрабатывающих трансформаторы, величина потерь холостого хода в период работы возрастает приблизительно на 4-6 % в течение времени эксплуатации 20-30 лет.

Наиболее значительными факторами роста потерь мощности холостого хода трансформаторов принято считать следующие:

- старение стальных конструкций вследствие нагревания магнитопроводов;

- механические причины воздействий на стальные конструкции (вибрационные и другие);

- старение магнитопровода, вследствие чего межлистовая изоляция нарушается и повреждается;

- нарушение изоляционных материалов шпилек;

- усадка стальных конструкций в магнитопроводе, ввиду чего ослабляется его прессовка, а также ослабляется опрессовка стыковых конструкций.

- старение и нарушение целостности материалов стыковых прокладок.

В случаях несоблюдения условий эксплуатации и нарушения температурных режимов возникает перегрев отдельных элементов трансформатора. При этом, если температура перегрева существенно превышает допустимые значения, то происходит значительное ухудшение магнитных параметров стальных элементов сердечника и растут потери мощности холостого хода.

В современных условиях при наблюдающемся росте электропотребления на промышленных предприятиях, значительное число трансформаторов работают с перегрузкой, при этом увеличивается износ изоляции.

При длительных эксплуатационных периодах происходит ухудшение диэлектрических изоляционных характеристик обмоток. В случае возникновения вибрации, характеристики износа резко ухудшаются для практически каждого элемента конструкции трансформаторов.

В системах электроснабжения с несимметричными приемниками электроэнергии, присоединенными к силовым трансформаторам, велика вероятность появления магнитных потоков нулевой последовательности, и, как следствие, возникновение дополнительных потерь мощности холостого хода. При этом происходит рост суммарных потерь мощности холостого хода.

При работе трансформаторов необходимо контролировать их технические характеристики и соблюдать регламент осмотров и технического обслуживания. Нерациональные и неэффективные ремонтные работы приводят к необоснованным затратам и ухудшению качества функционирования.

В настоящее время в системах электроснабжения существует тенденция увеличения уровня потерь электроэнергии, поэтому уменьшение потерь в трансформаторах даже на несколько процентов даст значительный экономический эффект.

Для получения рациональных режимов эксплуатации трансформаторов недогруженные цеховые трансформаторы заменяют на трансформаторы, рассчитанные на меньшую номинальную мощность, переключают потребителей, питающихся от малозагруженных трансформаторов на установленные рядом с нагрузкой трансформаторы, а также отключают трансформаторы на период эксплуатации в режиме холостого хода. Вышеперечисленные способы повышения эффективности эксплуатации трансформаторов, оптимизируют их загрузку и обеспечивают рациональные и технические параметры внутризаводских электрических систем [11-15].

Вид графиков (рис.1) иллюстрирует нерациональное применение неоптимально загруженных трансформаторов.

Проведенные исследования показывают, что трансформаторы TM и ТС3-10/0,4 кВ имеют оптимальные загрузки по критерию минимума потребляемой реактивной мощности в зависимости от номинальной мощности трансформаторов (табл. 2).

Проведем технико-экономическое сопоставление вариантов схем электроснабжения при установленных двух трансформаторах меньшей мощности вместо одного для определения целесообразности такой замены.

Таблица 2

Оптимальные загрузки по критерию минимума потребляемой реактивной мощности _в зависимости от номинальной мощности трансформаторов_

Диапазон изменения номинальной мощности трансформаторов Коэффициент загрузки трансформатора

£номт=25-160 кВА более 0,6

£номТ=250-1000 кВА более 0,5

£номТ=1600-2500 кВ А более 0,3

Рис.2 Схема электроснабжения при установке одного трансформатора с 8номТ=1000 кВ.А, 1 - вентиляторы, 2 - компрессоры. 3 - насосы, 4 - сварочное электрооборудование

Рис.3. Схема электроснабжения при установке двух трансформаторов с БномТ = 630 кВ-А и

Бном т = 250 кВ-А

Режим работы рассматриваемого производственного участка - в одну смену. Мощность потребителей подстанции имеющих круглосуточный режим питания составляет 20-25% от общей нагрузки участка. Номинальная мощность цеховых трансформаторов составляет: в схеме (рис.2) £ном Т = 1000 кВ-А, в схеме (рис.3) £ном Т = 630 кВ-А и £ном Т = 250 кВ-А (паспортные данные исследуемых трансформаторов представлены в табл. 3).

Для вычислений используем: расчетный период недельного цикла - 168 ч., интервал расчетного периода рабочих суток - 9 ч., рабочий период трабоч = 45 ч., нерабочий период тнерабоч=123 ч., расчетная мощность нагрузки потребителей рр = &з^ном Т, потери активной мощности в распределительной сети высокого напряжения Арс = Дра + Арр = (/а+/р)2^ ЯПР =(3^4)% от рр (статистические данные [2, 3]), где 1а, Дра - активные величины тока и потерь мощности трансформатора; /р, Дрр - реактивные величины тока и потерь мощности трансформатора.

Таблица 3

^номт^ КВ'А и1/и2,кВ Потери, кВт i, %

Дрх Дрк

1000 10/0,4 3,3 11,6 3

630 10/0,4 2,27 7,6 2

250 10/0,4 1,05 3,7 2,3

Определим потери электроэнергии в цеховых трансформаторах для схем (рис. 2 и 3). Рассчитаем потери мощности в трансформаторах

Арт =Арх +АРк • к3,

Суммарная величина потерь мощности определяется нерабочего интервала времени.

АР _ = Ар + Ар ,

рабоч Т С -

Ар , = Арт +Ар„ ,

нерабоч Т С -

АО _ = т

-^рабоч номТ

АО . = 5 т

-^нерабоч номТ

100 100

хх ■ ик • к,2

(6)

суммой потерь рабочего и

(7)

(8)

(9)

ХХ

+ ^з.нерабоч

100 100

(10)

где ДРрабоч, ДРнерабоч, - потери активной мощности за рабочие и нерабочие интервалы времени; А0рабоч, А0нерабоч - потери реактивной мощности за рабочие и нерабочие интервалы времени;

Ар„ = 0,03 •

V

V и2 У

• ЯиТ) •Арг =АР„ +АР • к2 , ;

П.Р Т Х К з.нерабоч >

к

2

з.нерабоч

- коэффициент загрузки трансформатора в нерабочие интервалы времени.

Аш = Ар , • т к + Ар , • т ,

рабоч рабоч нерабоч нерабоч >

Ау А°рабоч ТРабоч + А°нерабоч Тнерабоч '

(11) (12)

где Аж - суммарные потери активной электроэнергии, АУ - суммарные реактивные потери электроэнергии.

Результаты расчетов приведены в табл. 4. Общая величина суммарных потерь электроэнергии в трансформаторе для схемы на рис. 2 составили Дж=1987,2кВтч, Ду=6439,7кВарч, а для схемы на рис. 3 составили Д ж=1606,4кВтч, Ду=2909,04кВарч.

Результаты исследований показали, что для схемы раздельного питания потребителей от двух трансформаторов, экономия электроэнергии за рабочий интервал времени в одну неделю составит 380,8 кВтч и 3530,7кВАрч.

Таблица 4

Общие потери электроэнергии в ^ трансформаторах

Вариант < £ 2 о ^ , < ^ £ < 1 н ?! т 5а ^ ДРнерабоч, кВт оч р б « сЗ <1 оч бр « Ер а сз < ^ н < 3 ^ & < 3 & ев

1 1000 700 0,5 1843 30 5 56,95 31,43 1987,2 6439,7 0,09

2 630 539 0,7 1419 24 - 37,89 - 1076,50 1705,06 0,07

250 160 0,4 432 7 1 10,3 5,99 529,90 1203,98 0,07

Результаты и обсуждения

Рассчитав экономию, при известной стоимости электроэнергии и электроустановок проведем технико-экономическое сравнение и покажем целесообразность переключения питания потребителей на два трансформатора.

Рассматриваемые схемы внутризаводского электроснабжения рекомендуются на односменных предприятиях, но эффективность эксплуатации модернизируемой электрической системы внутризаводского электроснабжения рассчитывается при помощи технико-экономического сопоставления.

Для исследуемой схемы величина стоимости экономии электроэнергии за годовой период эксплуатации составляет:

С = АШ • N • С0а + АУ • N • С р = 380,8 • 52 • 3,9 + 3530,7 • 52 • 4,9 = 1053,29 тыс.руб.,

где N=52 - количество недель в годовом интервале времени; с0а=3,9руб./кВт ч - стоимость 1 кВтч электроэнергии; с0р= 4,9 руб./кВАрч - стоимость 1 кВАрч электроэнергии.

Общая стоимость подключения трансформаторов к электрической сети с учетом стоимости монтажных и пуско-наладочных работ составит:

СГ630 + СГ250 = 348000 +177000 = 525 тыс.руб. Величина возможной прибыли от реализации трансформатора £ном=Ш00 кВ^А составит 196500 руб.

Капиталовложения определятся:

К = (СТ630 + СТ250 ) - СТ1000 = 525000 -196500 = 328,5 тыс. руб.

Таблица 5

Сравнение схем внутризаводского электроснабжения_

Схемы электроснабжения п ромышленных предприятий

Достоинства Недостатки

Питание технологических и круглосуточных потребителей от одного цехового трансформатора

1. Снижение количества трансформаторов и, следовательно, снижение общих суммарных затрат на сооружение подстанции. 1. Увеличение потерь электроэнергии в трансформаторе в нерабочий период.

2. Не требуется частое включение и отключение работающих трансформаторов. 2. Ухудшение показателей качества электроэнергии в электрической сети освещения из-за влияния технологических электропотребителей.

3. Относительная простата электрической схемы и относительно низкая стоимость при строительстве и проведении монтажа и пусконаладочных работ. 3. Снижение параметров надежности схемы вследствие питания технологических потребителей и вспомогательных приемников электроэнергии (систем освещения, вентиляции и т.д.) от одного трансформатора, выход из строя которого, может привести к нарушению электроснабжения потребителей.

Питание силовой и вспомогательной нагрузки от разных трансформаторов, имеющих меньшую номинальную мощность

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Отсутствуют дополнительные потери электроэнергии в системе электроснабжения в течение нерабочих интервалов времени. 1. Увеличивается количество трансформаторов, что несколько усложняет схему электроснабжения.

2. Увеличение показателей качества электроэнергии в сетях освещения. 2. Возрастает количество включения и отключения трансформаторов.

3. Увеличение надежности питания вспомогательных потребителей.

Расчетный срок окупаемости капиталовложений определяется:

К 328,5

Т„„ = — =-« 0 31 года., даже по сравнению с «..года»

С 1053,29

Заключение

Проведенные исследования показали, что для повышения эффективности эксплуатации систем внутризаводского электроснабжения целесообразно производить замену одного трансформатора, питающего цеховую технологическую и круглосуточную нагрузку потребителей на два трансформатора с меньшей суммарной номинальной мощностью с учетом их оптимальной загрузки. Предлагаемые мероприятия позволяют снизить суммарные потери электроэнергии и уменьшить эксплуатационные издержки.

При этом срок окупаемости разработанных мероприятий по экономии электроэнергии для рассматриваемого примера составил 3,7 месяца. Также выделение технологической нагрузки и присоединение ее к отдельному трансформатору позволит улучшить показатели качества электроэнергии при эксплуатации как технологической, так и круглосуточной нагрузки потребителей внутризаводского электроснабжения.

Литература

1. Грачева Е.И., Наумов О.В. Потери электроэнергии и эффективность функционирования оборудования цеховых сетей. Монография. М.: РУСАЙНС, 2017.168 с.

2. Скоморохов П.И., Зацепина В.И.. Проблемы оптимизации качества электроэнергии в распределительных электрических сетях // Сборник статей 18 международной научно-практической конференции «Advancesins cience and technology» 31.01.19.. М.: Научно-издательский центр «Актуальность. РФ», Ч. 1. 2019. С.102-103.

3. Скоморохов П.И. Анализ воздействия негативных сетевых возмущений резкопеременного

характера на эффективность функционирования систем электроснабжения // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2019. Т.25. № 4. Тамбов: Из-во ТГТУ. С.559-565.

4. Грачева Е.И., Шакурова З.М., Абдуллазянов Р.Э. Сравнительный анализ наиболее распространенных детерминированных методов определения потерь электроэнергии в цеховых сетях // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. № 5. С.87-96.

5. Powering. Reliable. Future. Yesterday, todayandtomorrow. RWEAnnual Report (2017). Essen, Germany: RWEAktiengesell schaft.

6. Kabalci Y. A survey on smart metering and smart grid communication // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. V. 57. pp. 302-318

7. Busom N, et al. Efficient smart metering based on homomorphi cencryption // Computer Communications. 2016. V. 82. pp.95-101.

8. Конюхова Е.А. Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий (теория и примеры). Издательство «Кнорус», 2016.

9. Скоморохов П.И. Оценка безотказности систем электроснабжения с продолжительным режимом работы . Молодежь и 21 век: Материалы 5 Международной молодежной научной конференции 26-27.02.15. Т. 3. 2015. Курск: Юго-Зап. Государственный университет, ЗАО «Университетская книга», с. 237-240.

10. Конюхова Е.А. Экономико-математическая модель рабочей части системы электроснабжения объекта на среднем и низком напряжении. Электричество. 2018, № 9.

11. William H. Kersting Distribution System Modeling and Analysis. Secon Edition. CRCPress, 2007.

12. Инновации и развитие. Россети // Электроэнергия. Передача и распределение. 2017.

13. Lasso, H., Ascanio, C., Guglia, M. A model for calculating technical losses in the secondaryenergy distribution network // IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition:Latin America. 2006. p.1-6.

14. Сайт Барнаульского трансформаторного завода [Электронный ресурс]. Доступно по: http:/www.aem22.ru, свободный.

15. Скоморохов П.И., Зацепина В.И. Анализ функционирования систем электроснабжения резкопеременным характером нагрузок // Энергетика. Проблемы и перспективы развития: Материалы 4 Всероссийской молодежной научной конференции. 2019. Тамбов: Из-во ТГТУ, с. 148-149.

Авторы публикации

Грачева Елена Ивановна - д-р техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий», Казанский государственный энергетический университет.

Горлов Алексей Николаевич - канд. ехн. наук, доцент, зав. кафедрой «Электроснабжение», Юго-Западный государственный университет, г. Курск.

Шакурова Зумейра Мунировна - канд. пед. наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий», Казанский государственный энергетический университет.

References

1. Gracheva EI, Naumov OV. Loss of electricity and the effectiveness of the operation of equipment workshop networks. Monograph. M : RUSAINS, 2017. 168 p.

2. Skomorokhov PI, Zatsepina VI. Problems of optimizing the quality of electricity in distribution electric networks. Collection of articles of the 18 th International Scientific and Practical Conference Advances in science and technology 01.31.19. Pt 1. 2019. M.: Scientific and Publishing Center "Actuality. RF ", pp.102-103.

3. Skomorokhov PI. Analysis of the impact of negative network disturbances of a rapidly changing nature on the efficiency of the functioning of power supply systems. Bulletin of the Tambov State Technical University. 2019;25(4):559-565.

4. Gracheva EI, Shakurova ZM, Abdullazyanov RE. Comparative analysis of the most common deterministic methods for determining energy losses in workshop networks. Problems of Energy. 2019;5:87-96.

5. Powering. Reliable. Future. Yesterday, todayandtomorrow.RWEAnnualReport (2017). Essen, Germany: RWEAktiengesellschaft.

6. Kabalci YA. Survey on smart metering and smart grid communication. Renewable and Sustainable Energy Reviews.2016;57:302-318

7. BusomN, et al. Efficient smart metering based on homo morphi cencryption. Computer Communications. 2016;82:95-101.

8. Konyukhova EA. Design of power supply systems for industrial enterprises (theory and examples). Knorus Publishing House, 2016.

Проблемы энергетики, 2020, том 22, №2

9. Skomorokhov PI. Reliability assessment of power supply systems with a long operating mode. Youth and the 21st Century: Proceedings of the V International Youth Scientific Conference 26-27.02.15. Kursk: SouthWest. Gos. Un-t., University Book CJSC. 2015;32:37-240.

10. Konyukhova EA. Economic-mathematical model of the working part of the power supply system of an object at medium and low voltage. Electricity. 2018;9.

11. WilliamH. KerstingDistributionSystemModelingandAnalysis. SecondEdition. CRCPress, 2007.

12. Innovation and development. Rosseti. Electricity. Transmission and distribution. 2017.

13. Lasso H, Ascanio C, Guglia MA. Model for calculating technical losses in the secondary energy distribution network. IEEE/PES Transmission & Distribution Conference and Exposition: Latin America. 2006. pp.1-6.

14. Site of Barnaul Transformer Plant [Electronic resource]. Accesed to: http:/www.aem22.ru. 15.Skomorokhov PI, Zatsepina VI, Skomorokhov PI. Analysis of the functioning of power supply

systems with a sharply changing nature of loads. Energy. Problems and development prospects: materials of the IVAll-Russian Youth Scientific Conference. Tambov: From TSTU. 2019pp. 148-149.

Authors of the publication

Elena I. Gracheva - Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia. Email :grachieva.i@bk.ru.

Alexey N. Gorlov - Southwestern State University, Kursk, Russia.

Zumeira M. Shakurova - Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia.

Поступила в редакцию 14.02.2020г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.