Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных предприятиях

В данной статье рассмотрены мероприятия по снижению потерь электроэнергии и проблемы сбережения электроэнергии на основе анализа режимов электрических сетях и режим работы электроустановок. Также рассмотрены эффективные мероприятия по снижению технических потерь электроэнергии.

Ключевые слова: силовые трансформаторы, потери энергии, потери холостого хода, компенсация реактивной мощности, потребление энергии, маломощные двигатели.

Потери энергии характерны для всех систем распределения электроэнергии главным образом благодаря потерям активной мощности и потерям в трансформаторах.

Правильнoе проектирование и эксплуатация электрических систем позволяют не только свести к минимуму потери энергии, но и обеспечивают снижение затрат на электроэнергию. Меры по снижению электрических потерь можно разделить на две группы: технические и организационные.

Организационные меры дополнительных материальных средств, дополнительных материалов и труда не требует.

Технические меры требуют дополнительные материальные средства такие как:

a) применение установок для компенсации реактивной мощности,

b) замена загруженных трансформаторов. В качестве примера расмотрим промышленное предприятия “Шуртаннефтегаз” УШК.

Определение потерь электроэнергии на данном предприятии определяются двумя способами:

Первый способ установить электронные счётчики на на входе и выходе элекрических сетей и определение разницы показателей. На этом этапе обнаруженные потери мощности определяются из погрешностей электронных счётчиков, погрешностей измерительных трансформаторов и других факторов. [1]

Потери мощности и энергии рассмотрим на примере «Шуртанефтегаз» УШК через подстанцию «Шуртан-16» электрическим потребителям предприятия трансформировано 6300 кВт активной и 4600 кВар реактивной энергии в среднем в год. Через подстанцию «Шуртан-8» было трансформировано 1036 кВт активной энергии и 4600 кВар реактивной энергии среднем в год. [1]

В результате потери мощности и энергии составили:

Таблица 1

Здесь ΔР и ΔQ— потери активной и реактивной мощности, ΔWактив ва ΔWреакт — потери активной и реактивной энергии.

Чтобы выявить потери мощности и энергии на основании показаний электронных счётчиков были использованы следующие методы.

1. Метод средних нагрузок.
2. Метод максимальных нагрузок.

На предприятии «Шуртанефтегаз» УШК для уменьшения потерь электрической энергии компенсируется реактивная мощность путём повышения коэффициента активной мощности. Компенсация реактивной мощности является одним из основных показателей. Для предприятий большой мощности существуют два способа уменьшения потребления реактивной мощности из энергосистемы. [1]

А) Организационный способ;

В первую очередь надо рассмотреть организационные способы так как для них не требуются дополнительных затрат. Потребители реактивной энергии в основном асинхронные двигатели, трансформаторы, вентильные преобразователи и должны быть произведены и решены следующие задачи:

а) Определение малозагруженных двигателей и замена их на маломощные, анализ и изменение схем соединений;

б) Понижение напряжения для маломощных двигателей;

г) Сокращение режимов холостого хода при работе трансформаторов и двигателей.

д) Замена асинхронных двигателей на синхронные без отрицательного воздействия на технологический процесс.

е) Использование оптимальных схем для вентильных преобразователей.

Б) Использование компенсирующих установок.

Понижение потерь мощности можно добиться в результате анализа рабочих состояний и компенсации реактивной мощности в нужной степени, а также оптимально расположить компенсирующие устройства.

Вследствие оптимального расположения конденсаторных установок и компенсации реактивной мощности потери электрической энергии уменьшились и составили:

Таблица 2

σΔР и σΔQ -потери активной и реактивноймощности, σΔWа и σΔWр-потери активной и реактивнойэнергии.

Вследствие этих преобразований повысилось качество электрической энергии на 1,4 %, повышение эффективности рабочих режимов. На предприятии для внутреннего электро- снабжения мощность которая поступает из энергосистемы уменьшилась на 26000 тысяч кВар* часов. Коэффициент реактивной мощности понизился до tgφ =0.35–0.4 и коэффи-

Исследование по энергосбережению показали что применение частотных преобразо- вателей в некоторых отраслях промышленности дали положительные результаты. При применении частотных преобразователей удалось сэкономить 5000 кВт*с.

– Уменьшается потери активной мощности.

– Защита от различных повреждений.

– Возможность изменения скорости вращения двигателей.

– Увеличивает службу работы двигателей.

Правильнoе проектирование и эксплуатация электрических систем позволяют не только свести к минимуму потери энергии, но и обеспечивают снижение затрат на электроэнергию. Потери энергии вызываются наличием включенных трансформаторов даже при отсутствии нагрузки. Неиспользуемое оборудование должно быть отключено. Применение трансформаторов приводит к потерям энергии. Путем правильного выбора оборудования и рабочего напряжения можно сократить число необходимых трансформаторов и уменьшить потери энергии. [2]

Известны некоторые причины потери энергии — это низкие коэффициенты мощности в дополнение к значительным потерям напряжения в сети и увеличению размеров штрафов, налагаемых энергоснабжающими компаниями, могут привести к росту потерь энергии и стоимости электроснабжения. Необходимо провести исследования электроэнергетической системы, а также изучить возможности использования конденсаторов для изменения значений коэффициента мощности. Для предприятий, неэффективно расходующих энергию, это позволит в некоторых случаях достичь экономии в размере 10–15 %.

Коэффициент загрузки представляет собой еще один параметр, характеризующий способность предприятия эффективно использовать электроэнергию. Уменьшение нагрузки, позволяющее приблизить это отношение к единице без снижения уровня производства, приводит к повышению экономичности работы предприятия.

Литература:

1. Отчёт по проведению комплексных мероприятий по снижению потерь электроэнергии и энергосбережения в электрических сетях УДП «Шуртаннефтегаз» 2015 год.
2. Справочник по электрическим машинам под общей редакцией Копылова И. П.и Б. К. Клокова в двух томах. Москва. Издательство Энергоатомиздат, 1988 год.