В работе описываются основные этапы реконструкции электроснабжения предприятия, ее влияние на показатели качества электроэнергии.
Ключевые слова: реконструкция, энергоснабжение, надежность энергосистемы.
При установленной мощности трансформаторной подстанции, подключение новых потребителей со временем становится практически неосуществимо. Энергоснабжающая организация не может в полном объеме обеспечить потребности своих клиентов, а их потребители начинают испытывать дефицит электроэнергии. Снизить нехватку электроэнергии позволяет строительство новых подстанций или реконструкция действующих. Реконструкция является оптимальным решением в связи с плотностью застройки городских территорий. К тому же электрические подстанции, находящиеся длительное время в работе, имеют сильный износ используемого оборудования.
Этапы реконструкции системы электроснабжения предприятия
Рост потребляемых мощностей и числа потребителей, увеличение протяженности распределительных сетей и износ электрооборудования приводят к нестабильности напряжения, значительным потерям электроэнергии, падению напряжения у наиболее удаленных потребителей. Отклонения параметров электрической сети от номинальных значений снижает качество работы электроприемников и наносит материальный и финансовый ущерб потребителям.
Шаги реконструкции системы электроснабжения предприятия могут включать в себя:
- Анализ существующей системы электроснабжения — оценка работоспособности, определение недостатков и потенциальных рисков, определение требований пользователя.
- Разработка проекта реконструкции — создание плана обновления системы, включая выбор технических решений, определение бюджета и расписания работ.
- Замена устаревшего оборудования — обновление старых электрических систем, включая замену устаревшей электропроводки, распределительных щитов, источников питания и прочего оборудования.
- Улучшение энергоэффективности — внедрение новых технологий, таких как энергосберегающие лампы и системы управления освещением, для снижения энергопотребления и экономии затрат.
- Установка системы резервного электроснабжения — включение в проект системы, которая обеспечит бесперебойную подачу электроэнергии в случае сбоя основной системы.
- Усиление системы защиты от перенапряжений и коротких замыканий — установка предохранителей, силовых выключателей и других устройств для защиты от возможных повреждений и аварий.
- Тестирование и опытная эксплуатация — проверка работоспособности системы после завершения работ, обучение персонала и проработка испытательного режима для проверки надежности работы обновленной системы электроснабжения.
- Поддержка и обслуживание — регулярное проведение тестирования и технического обслуживания системы для обеспечения ее долгосрочной работоспособности.
Реконструкция системы электроснабжения предприятия помогает повысить эффективность работы предприятия, снизить риски аварий и простоев, а также сэкономить затраты на электроэнергию.
Виды реконструкции системы электроснабжения
Замена устаревшего оборудования : этот вид реконструкции представляет собой смену старого и изношенного оборудования новым, более современным. Замена старых трансформаторов может повысить энергоэффективность и надежность системы электроснабжения, а новые модели высоковольтных выключателеи с возможностью удаленного управления могут улучшить контроль над системой и уменьшить время простоя. Обновление воздушных линий передач, которые со временем изнашиваются, вследствии чего появляются повреждения, поможет увеличить безопасность и надежность системы, что повысит качество электроснабжения. Целесообразно осуществлять выбор сечений воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) по экономической плотности тока [1,2]. Важно провести анализ состояния системы электроснабжения и определить, какое оборудование требует смены в первую очередь. Также необходимо учитывать бюджетные ограничения, стоимость и ожидаемую выгоду.
Увеличение мощности : если существующая система электроснабжения не справляется с повышенными требованиями энергии, то решениями этой проблемы могут являться установка более мощного трансформатора, расширения существующих линий электропередачи или установки дополнительных генераторов. Важно провести тщательное планирование и анализ перед увеличением мощности оборудования в системах электроснабжения, чтобы убедиться, что новое оборудование будет эффективно работать в существующей системе и обеспечивать надежное электроснабжение.
Повышение энергоэффективности : улучшение теплоизоляции помещений (хорошая теплоизоляция поможет удерживать тепло внутри зданий и уменьшить потребление энергии на отопление и кондиционирование воздуха), использование энергоэффективного оборудования (замена устаревших и неэффективных устройств на более современные модели с высокой энергоэффективностью позволит снизить потребление энергии), использование датчиков управления энергопотреблением (установка автоматических систем управления для регулирования освещения, кондиционирования воздуха и других энергопотребляющих устройств поможет минимизировать излишние расходы энергии), внедрение возобновляемых источников энергии (использование солнечных батарей, ветрогенераторов и других возобновляемых источников энергии позволит снизить зависимость от нефтяных и газовых ресурсов, уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу), а также увеличение надежности оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций. Электрические подстанции энергосистем проектируются и питаются по типичным электрическим схемам с учётом категорий надёжности потребителей [3].
Одним из способов повышения энергоэффективности может выступать оповещение сотрудников и населения о методах рационального использования электроэнергии, необходимости энергоэффективного поведения.
Введение автоматизации и цифровизации : данный подход позволяет управлять и контролировать работу сетей энергоснабжения в режиме реального времени, оптимизировать производственные процессы и ресурсы, повышать надежность и безопасность энергосистемы. Установка системы мониторинга и управления энергоснабжения, автоматического регулирования нагрузки и дистанционного управления системой [4] налаживает сбор, хранение и анализ больших объемов данных, позволяет эффективно управлять нагрузками и распределением энергии в сетях, а также автоматически оптимизировать работу оборудования, обнаруживать и устранять сбои и неисправности. Кроме того, эта технология способствует повышению безопасности труда, сокращению вредных выбросов. Однако, внедрение автоматизации и цифровизации в системы энергоснабжения также имеет свои вызовы и риски, связанные с информационной безопасностью и защитой от кибератак. Поэтому, важно предусмотреть соответствующие меры защиты данных и систем от несанкционированного доступа и вредоносных действий.
Повышение безопасности : замена старых и опасных компонентов, установка системы защиты от перегрузок и короткого замыкания, а также проведение регулярной проверки и обслуживания оборудования. Проведение регулярного обслуживания и проверки оборудования может помочь выявить потенциальные проблемы или неисправности, прежде чем они приведут к авариям или прерываниям электроснабжения. Внедрение высоких стандартов безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации систем электроснабжения может уменьшить риск возникновения аварий и предотвратить возможные угрозы безопасности. Установка резервных источников питания, таких как генераторы или батареи с автономным питанием, может обеспечить непрерывное электроснабжение в случае возникновения сбоев или прерываний в основной системе. Использование защитных устройств, таких как предохранители, выключатели и предохранительные клапаны, может предотвратить возможные повреждения оборудования или аварии, вызванные перегрузками или короткими замыканиями. Регулярная подготовка и обучение персонала, работающего с электроснабжением, позволит им осознавать потенциальные опасности и принимать необходимые меры предосторожности для предотвращения аварий или несчастных случаев. Это только некоторые меры, повышающие безопасность в системах электроснабжения. В каждом конкретном случае необходимо учитывать свою специфику систем.
Данные варианты реконструкции могут быть реализованы отдельно или в комбинации друг с другом, в зависимости от потребностей и требований конкретной системы электроснабжения.
Литература:
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ).–М: Альвис,2018.632с.
- Баранов Л. А. Светотехника и электротехнология–М: Колос,2018.343с.
- Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. — 4-е изд., перераб. и доп. — М: Энергоатомиздат, 2017. 174 с.
- Гаврилов Ф. В. Основные преимущества и недостатки цифровой электрической подстанции // Теория и практика современной науки. 2018. Выпуск 6. С. 169–173.
