9.Основные технические направления экономии

электроэнергии в системах электроснабжения.

9.1.Общие положения.

Экономия электроэнергии достигается применением энергосберегающих технологий в процессе производства и уменьшением потерь электроэнергии во всех звеньях системы электроснабжения и в электроприемниках.

Задачи энергосбережения электроэнергии в электроприемниках относятся к сфере технологических процессов и имеют свою специфику, зависящую от отраслевой принадлежности предприятия и организации.

Задачи энергосбережения в системах электроснабжения являются общими для всех предприятий.

Как известно из электротехники, полная мощность для трехфазной цепи переменного тока в комплексной форме выражается в виде суммы активной Р и реактивной Q мощностей:

Потери активной мощности в линии электропередачи с активным сопротивлением R и реактивным сопротивлением Х можно представить в следующем виде:

.

Потери реактивной мощности определяются аналогично:

Из этих выражений видно, что потери активной мощности в системах электроснабжения обратно пропорциональны квадрату напряжения, прямо пропорциональны сопротивлению и квадрату передаваемой (потребляемой) активной и реактивной мощности. Приведенные формулы показывают основные направления работы по экономии электроэнергии в системах электроснабжения.

Основными путями снижения потерь электроэнергии в системах электроснабжения являются:

• Рациональное построение системы электроснабжения и электропотребления при проектировании, реконструкции и в процессе эксплуатации за счет:

- применения энергосберегающих технологий при производстве продукции;

- оптимальной схемы электроснабжения;

- рационального размещения подстанций;

- выбора напряжений;

- количества и мощности трансформаторов;

- компенсации реактивной мощности;

- правильного выбора электрических двигателей;

- рациональной системы освещения;

- других мероприятий.

• Снижение потерь электроэнергии в действующих системах электроснабжения, кроме вышеназванных мероприятий, достигается путем:

- управления режимами электропотребления;

- регулирования напряжения;

- повышения качества электроэнергии;

- снижения потребления реактивной мощности;

- регулирования режимами работы электроустановок;

- управления электроосвещением;

- замены малозагруженных трансформаторов и электродвигателей;

- рационального режима работы силовых трансформаторов;

- модернизации и реконструкции технологического и электрического оборудования;

- выравниванием нагрузки по фазам в низковольтных сетях.

- организации расчетного и технического учета электроэнергии и создания АСКУЭ;

- нормирования электропотребления;

- разработки и внедрения организационно- технических мероприятий.

9.2.Снижение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах.

Потери активной мощности в трансформаторах определяются по формуле:

ΔP_х – активные потери холостого хода при номинальном напряжении;

ΔP_к.з. – активные нагрузочные потери (активные потери короткого замыкания) при номинальной нагрузке;

S_ф - фактическая нагрузка трансформатора;

S_н – номинальная мощность трансформатора.

коэффициент загрузки трансформатора:

Приведенные потери электрической мощности, учитывающие потери в самом трансформаторе и создаваемые им в элементах системы электроснабжения в зависимости от реактивной мощности, потребляемой трансформатором, определяются по выражению:

К_ип – коэффициент изменения потерь или экономический эквивалент реактивной мощности, характеризующий активные потери от источника питания до трансформатора, приходящиеся на 1 квар пропускаемой реактивной мощности, кВт/квар;

реактивные потери холостого хода:

приведенные активные потери мощности короткого замыкания:

I_х % - ток холостого хода трансформатора по паспортным данным;

U_к..з % - напряжение короткого замыкания по паспортным данным.

Коэффициент изменения потерь зависит от удаленности трансформаторов от электростанций вырабатывающих реактивную мощность:

Понижающие трансформаторы110/35/10кВ, питающиеся от районной сети:

• период максимума энергоситемы 0,1квт/квар,

• период минимума энергосистемы 0,06квт/квар.

Понижающие трансформаторы 6-10кВ, питающиеся от районной сети:

• период максимума энергоситемы 0,15квт/квар,

• период минимума энергосистемы 0,1квт/квар.

В условиях эксплуатации оптимальным коэффициентом загрузки трансформатора считается такой, который обеспечивает максимальный приведенный КПД, определяемый по формуле:

.

При работе двух однотипных трансформаторов отключение одного из них целесообразно, если нагрузка подстанции

.

В условиях эксплуатации нагрузка трансформаторов может колебаться в значительных пределах. Оптимальная с точки зрения относительных потерь электроэнергии загрузка трансформаторов находится в пределах 40 - 60% и потери резко возрастают при уменьшении нагрузки ниже 40%.Поэтому в таких случаях должны быть рассмотрены вопросы повышения загрузки трансформаторов, их замены на трансформаторы меньшей мощности или уменьшения потребления реактивной мощности путем установки компенсирующих устройств.