Гулевич Д.С. 651 группа (1196621), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Весна поздняя и засушливая. Безморозный период наступает в третьей декаде мая и первой декаде июня. Летом с Тихого океана проникает летний муссон из-за чего лето жаркое и дождливое. Среднемесячная температура июля — 20,4 градуса. В июле-августе выпадает максимальное количество осадков (100—300 мм за месяц). Первые заморозки наступают в конце августа. Осенью устанавливается ясная, теплая погода. Годовое количество осадков в среднем 493 мм. Относительная влажность воздуха — 68,5 % [7].
Таблица 2.2 – Климатические условия района
| Климатические условия | Расчетная величина |
| Район по ветру | III |
| Нормативная скорость ветра, м/с | 2,3 |
| Район по гололеду | III |
| Нормативная стенка гололеда, мм | 20 |
| Минимальная температура воздуха, С° | -32 |
| Максимальная температура воздуха, С° | +26,3 |
Осуществив анализ метеорологических условий рассматриваемого района, можно выделить следующие особенности: в зимний период происходит значительный рост нагрузки, связанно это с коротким световым днем, так же в зимний период образуется наледь на проводах воздушных линий вследствие налипания осадков на них, что часто приводит к обрыву линий на этих участках. В весенний период времени, который является засушливым, происходят пожары уничтожающий ВЛ на деревянных опорах, также при пожаре под ВЛЭП происходит ионизация воздуха, вследствие этого возникает электрический разряд и происходит автоматическое отключение участка линии электроснабжения .
2.3 Основные характеристики показателей энергоэффективности и оценка потерь электроэнергии
Индикаторы энергоэффективности – это система показателей, которая отражает картину потребления энергоресурсов. В любой передачи электроэнергии существуют потери. Одним из основных показателей энергоэффективности является коэффициент полезного использования (КПИ). Каждый энергопотребляющий процесс, отельное предприятие, район или город имеют свои КПИ, которые также состоят из частных коэффициентов полезного действия различных составляющих энергоснабжения.
Одним из наиболее существенных вопросов, возникающих при проведении ЭО и энергосберегающих мероприятий, является оценка эффективности энергопользования. Существуют различные виды энергии, которые следует учитывать при проведении энергетического обследования (тепловая, электрическая энергия), но в данной ВКР мы будем рассматривать только электроэнергетическую составляющую. Данную оценку проводят по ряду количественных характеристик, называемых показателями энергоэффективности (ПЭ) или индикаторами энергоэффективности. Приводим перечень возможных показателей энергоэффективности и энергосбережения: удельный расход энергоресурсов на единицу выпускаемой продукции; энергетическая составляющая себестоимости продукции; потери электро-и теплоэнергии; загрузка оборудования; КПД оборудования; коэффициент мощности (tg ϕ или cos ϕ); превышение фактического потребления реактивной энергии, ее экономического значения, установленного в договоре; показатели качества электрической энергии; потери реактивной энергии; уровень средств автоматического регулирования режимов энергопотребления и их технического состояния; характеристики графиков активной и реактивной нагрузки; постоянная составляющая энергопотребления, не зависящая от объемов производства предприятия; расход энергоресурсов на собственные и технологические нужды для электростанций и предприятий; доля бюджетных расходов, направляемых на дотации за потребляемые энергоресурсы; количество видов продукции и услуг, сертифицированных по энергоэффективности; доля энергетических расходов в бюджете учреждения; удельный расход энергоресурсов на одного сотрудника (или учащегося) бюджетной организации.
При проведении ЭО необходимо для каждого конкретного случая подобрать ограниченное число ПЭ. Абсолютные значения ПЭ позволяют сравнить эффективность энергопотребления на предприятиях, организациях, учреждениях одной отрасли со сходными производственными процессами. Не менее важен анализ динамики ПЭ во времени для одного и того же объекта. Углубленные энергетические обследования могут завершаться составлением энергетического паспорта.
Энергетический паспорт разрабатывают в соответствии с ГОСТ Р–99 по единой форме, и он является нормативно-хозяйственным документом.
Другие показатели энергоэффективности учитывают невозвратные и возвратные потери. К первым относятся потери, избежать которые известными на сегодняшний день способами и технологиями невозможно. Возвратные потери можно устранить, осуществляя реконструкцию. По их величине определяют технически достижимый потенциал энергосбережения.
Важнейшим показателем энергоэффективности является зависимость реализации возвратных потерь от вложенных в это мероприятие средств. Максимальный экономически допустимый уровень затрат индивидуален для каждого случая и зависит, в частности, от цен на альтернативные энергоресурсы. На рисунке 2.3 показана структура потерь электроэнергии при её передачи.
Рисунок 2.3 - Структура потерь электроэнергии
Также при определении показателей энергоэффективности учитывается стоимость и качество потерь в разных звеньях энергетического процесса. На каждом этапе расходуется труд, материалы и денежные средства.
Поэтому с каждым шагом повышается стоимость энергии, а вместе с ней – и стоимость потерь. Эти обстоятельства непосредственным образом влияют на показатели энергоэффективности, поэтому их следует учитывать при экономической оптимизации энергосбережения и распределении средств в энергохозяйстве.
Рациональное энергопользование улучшает показатели предприятия не только с энергетической, но и с экологической и общей экономической точек зрения [8,9].
В основе учетной политики расходования энергоресурсов лежит энергетический баланс [9]. Он является главным и до сих пор единственным средством управления энергопотреблением. Однако реальный энергетический баланс имеет смысл только на уровне процесса. Его расчеты помогают выявить основных "пожирателей" энергии. Он строится исходя из того, что теоретически приход энергии равен ее расходу. Расчет баланса включает в себя следующие этапы:
- определение границ сетевого района.
- определение численных значений параметров, характеризующих входящие и выходящие потоки, такие как активная и реактивная мощность протекающая по участку, напряжение в узлах энергосистемы.
- преобразование параметров этих энергетических потоков в соответствующие эквиваленты в единой системе единиц измерения.
- оценка потерь электроэнергии.
Энергетический баланс служит основой для анализа технической осуществимости или экономической целесообразности различных проектов. Для этого его данные представляют в табличной форме или в виде диаграмм. Они дают общую стационарную картину энергопотребления на предприятии, что не позволяет определить динамику их перераспределения при изменении внешних или внутренних условий функционирования.
Лучшие результаты оперативного управления и долгосрочного планирования затрат, в частности энергопотребления, дают технические критерии: энергоемкость, приведенные затраты энергии и т. д.[9]. Они обладают достаточно хорошей наглядностью и точностью для убеждения руководящего звена предприятия в проведении мероприятий по энергосбережению и внедрению программ повышения эффективности энергопотребления.
Однако они эффективны только для анализа происходивших ранее или происходящих в данный момент событий. При построении прогнозов они используют статистический материал, который не может адекватно отражать постоянно изменяющие условия функционирования ТС. Эти критерии не увязывают сущности технологических процессов, реализуемых воздействий и параметров используемого оборудования. Это снижает достоверность сделанных с их помощью прогнозов или сравнительных оценок и ставит актуальную задачу разработки информационноемких технических критериев оценки эффективности энергопотребления.
Существует 2 основных направления энергосбережения:
1) Уменьшение потерь электроэнергии в системах электроснабжения;
2) Учет потребления электроэнергии.
При передаче электроэнергии неизбежны её технические потери. Передача электроэнергии требует расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций. Неизбежны потери электроэнергии, связанные с погрешностями системы учета и хищениями электроэнергии.
В результате вышесказанного можно смело сказать, что показателями энергоэффективности могут считаться как отношения и иные составные величины, так и абсолютные величины для наиболее крупных рассматриваемых объектов, в нашем случае это является рассматриваемый сетевой район города Свободного Амурской области.
В данной ВКР основными показателями энергоэффективности будем считать потери напряжения и мощности, в линиях электропередачи. Для этого мы воспользуемся действующим стандартом ОАО «РЖД», который предназначен для расчёта потерь в сетях электроснабжения нетяговых потребителей СТО РЖД 07.020-2014 и СТО РЖД 07.01-2014.
3 РАСЧЁТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10 И 0,4 кВ РЭС г. СВОБОДНЫЙ
При передаче электроэнергии от источника питания до потребителя существуют различные виды потерь электроэнергии (в генераторе, сетях электроснабжения, трансформаторах и двигателях). В данной ВКР рассмотрено 2 вида учета потерь электрической энергии: в линиях электроснабжения нетяговых потребителей 10 и 0,4 кВ и технические потери электроэнергии в трансформаторах.
В целях уменьшения потерь РЭС г. Свободного как напряжения так и мощности, необходимо строго и систематично учитывать эти потери с целью:
1) Анализа величины потерь и их распределения по отдельным участкам сетевого района для разработки мероприятий по их снижению.
2) Получение обоснованных материалов для планирования потерь в РЭС и их снижения.
Следует отметить, достаточно полный анализ учета потерь электроэнергии в ЛЭП г. Свободного осуществить затруднительно, так как учёт потерь сопряжен с организационными и техническими трудностями, в результате этого возникает задача определения потерь мощности и энергии расчётным путем.
Расчет потерь делят на две группы: по приближенным формулам с целью планирования; по фактическим замерам нагрузок отдельных элементов для цепей анализа. При расчете участков ЛЭП г. Свободного отклонения напряжений не должны превышать допустимых норм, сети, выбранные по току нагрузки и рассчитанные на нагрев, как правило, проверяют по потере напряжения.
Потерей напряжения ΔU называют разность напряжений в начале и конце линии (участка линии). Согласно [7], для силовых сетей отклонение напряжения от нормального должно составлять не более ± 5 %, для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных
зданий – от 5 до 2,5 %, для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения ± 5 %. При расчете сетей исходят из допустимой потери напряжений.
Исходными данными для расчета потерь напряжения и мощности в линиях электропередачи нетяговых потребителей являются:
- номинальное напряжение, структурная схема и план рассматриваемой линии электропередачи с указанием длины и марки каждого из кабелей и проводов на каждом участке;
- значения мощности, длительно потребляемой каждым из электроприемников рассматриваемой линии электропередачи в том режиме, для которого выполняется расчет, и коэффициентов мощности
В данном дипломном проекте при расчете потерь воспользуемся фактическими замерами нагрузок. При этом расчёт производят поэтапно следующим образом:
- определяем параметры структурной схемы ЛЭП;
- определяем значения активного и индуктивного сопротивлений каждого участка структурной схемы;
- определяем значения активной и реактивной мощности, протекающих по каждому участку структурной схемы;
- определяем значения потерь напряжения и мощности на каждом участке схемы замещения;
- заносим полученные значения в расчетную таблицу.
3.1 Электрический расчёт линий электроснабжения 10 кВ РЭС г. Свободный
Рассчитаем потери напряжения и мощности в линии электропередач напряжения 10 кВ структурная схема и необходимые данные по конструкции ЛЭП 10 кВ на примере фидера № 4 представлены на рисунке 3.1[10].
Рисунок 3.1 - Структурная схема ЛЭП 10 кВ РЭС г. Свободный
Исходными данными для электрического расчёта ЛЭП 10 кВ являются - мощности, длины и коэффициенты мощности нагрузок, подключенных к фидерам питающих потребителей, эта информация представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Исходные данные для электрического расчёта ВВ ЛЭП 10 кВ
| № фидера на расчетной схеме рис 3.1 | Длина участка li, км | Мощность потребителей S,кВА | Коэффициент мощности, cos |
| Ф 2 | 9,7 | 980,6 | 0,62 |
| Ф 3 | 3,2 | 925,3 | 0,7 |
| Ф 4 | 8,4 | 970,5 | 0,91 |
| Ф 6 | 5,2 | 875,4 | 0,79 |
| Ф 7 | 2,4 | 925,32 | 0,86 |
| Ф 8 | 1,9 | 765,8 | 0,83 |
| Ф 9 | 8,2 | 895,3 | 0,88 |
| Ф 10 | 6,3 | 650,3 | 0,7 |
| Ф 11 | 2,7 | 1034,8 | 0,64 |
| Ф 12 | 1,3 | 703,5 | 0,86 |
| Ф 14 | 2,6 | 809,6 | 0,75 |
| Ф 15 | 3,9 | 750,4 | 0,9 |
Условно разделим рассматриваемую ЛЭП на несколько участков. Значение полной мощности, протекающей по каждому i-му участку, определяют для рассматриваемого режима работы электрической сети по исходным данным таблицы 3.1. При этом учитываем, что для одной и той же группы участков не имеющей ответвлений значение полной, активной и реактивной мощности одинаковы;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
