Уменьшение потерь электроэнергии в системах электроснабжения промышленных предприятий. Выбор оптимальных значений параметров и элементов при проектировании системы электроснабжения промышленных предприятий

1. Уменьшение потерь электроэнергии в системах электроснабжения промышленных предприятий.

Современные промышленные предприятия имеют разветвленную сеть электроснабжения, представляющую собой соединение ЛЭП, трансформаторов, реакторов, электрических аппаратов и т. п. В ней на потери тратится до 20% электроэнергии; потери могут быть меньше, если система электроснабжения промышленного предприятия рационально спроектирована и эксплуатируется в оптимальных режимах.

Существенное значение для снижения потерь имеет поддержание нормативного качества электроэнергии. Отклонения показателей качества электроэнергии от норм приводят к дополнительным потерям в элементах системы электроснабжения и технологическом оборудовании.

Существенного снижения потерь электроэнергии можно достичь за счет автоматизированного учета и управления электропотреблением в системах электроснабжения.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, при осуществлении всех мероприятий потери электроэнергии в системах электроснабжения промышленных предприятий можно снизить до 5—6% от электроэнергии, потребляемой промышленными электроприемниками.

2.Выбор оптимальных значений параметров и элементов при проектировании системы электроснабжения промышленных предприятий.

Основным потребителем топливно-энергетических ресурсов является промышленность, которая использует свыше 70% от вырабатываемой электроэнергии. Потребление ее постоянно увеличивается, что обусловлено не только абсолютным ростом производства, но и качественными изменениями технологических процессов, обеспечивающих повышение производительности труда, улучшение качества продукции и повышение культуры производства.

Производство электроэнергии в стране ежегодно увеличивается, при этом все большее значение приобретают мероприятия по повышению эффективности ее использования и экономии, так как ущерб промышленных предприятий при недоотпуске электроэнергии во много раз превышает ее стоимость, а потери электроэнергии — это бесполезно сгоревшие уголь, нефть, торф, газ. Таким образом, экономия электроэнергии на промышленных предприятиях превращается в одну из важнейших народнохозяйственных задач.

Для оценки эффективности потребления электроэнергии необходимо использование единого технико-экономического показателя, позволяющего сравнивать фактические достижения предприятий. Таким показателем является потенциальная возможность экономии электроэнергии, допустимая по экономическим соображениям при внедрении новейших достижений науки и техники, организационно-технических мероприятий и т. д. Причем оптимальным считается мероприятие, обеспечивающее минимум приведенных годовых затрат 3.

Электроэнергия при передаче на большие расстояния и различных преобразованиях частично теряется в элементах системы электроснабжения. Эти потери достигают 5—14% от выработанной электроэнергии. Мероприятия по экономии электроэнергии должны проводиться комплексно, с учетом их степени эффективности на всех уровнях — от источника до потребителя. При этом оптимальной следует признать такую систему электроснабжения, которая обеспечит минимальные приведенные затраты во всей системе.

В разных энергосистемах уровни потерь электроэнергии не одинаковы.

Для каждой энергосистемы характерен сложившийся уровень потерь энергии, отражающий ее структуру, условия баланса мощности и энергии, расположение мощных узлов электропотребления к источникам энергии, концентрацию выработки энергии, плотность нагрузки, уровень эксплуатации и т.д.

Выбор наивыгоднейшего мероприятия по экономии электроэнергии проводится на основании технико-экономического сопоставления вариантов; при этом составляющими затрат, практически одинаковыми для разных вариантов, можно пренебречь (расходы на содержание обслуживающего персонала, текущий ремонт, вспомогательные расходы).

Таким образом, ежегодные приведенные затраты сравниваемых вариантов определяются формулой:

                                      (1.1)

где K- капитальные вложения;

φ - норма амортизационных отчислений;

р_норм — нормативный коэффициент экономической эффективности - величина, обратная сроку окупаемости;

ΔР — потери мощности;

Т_Г — число часов работы потребителей электроэнергии в течение года;

с₀ — стоимость потерь 1 кВт-ч электроэнергии.

Из формулы (1.1) видно, что затраты являются функцией капитальных вложений в каждый из рассматриваемых вариантов и потерь электроэнергии ΔP=ΔРТ_Г.

При выполнении оптимизационных расчетов по одному из параметров х (сечениям кабелей, напряжению, длинам питающих линий и т. д.) характер изменения f(K) и С_u — составляющих затрат (капитальных вложений К и стоимости потерь С_n) определяется функциями (рис. 1.1), при суммировании которых с учетом соответствующих коэффициентов получается минимум.

При определенном значении х=х_опт, соответствующем оптимальному значению параметра, ежегодные приведенные затраты оказываются минимальными, следовательно, полученное значение x_опт (или ближайшее к нему по шкале ГОСТа) следует закладывать в проект или придерживаться его при эксплуатации.

Если сравниваемые варианты различны по надежности и не обеспечивают