- •Глава 3. Экономия электрической
- •3.1. Общие положения
- •3.2 Экономия электроэнергии в силовых трансформаторах
- •Сокращение числа трансформаций
- •3.3. Экономия электроэнергии в кабельных сетях
- •3.4. Экономия электроэнергии в электроприводах Применение частотно-регулируемого привода как средство повышения экономической эффективности
- •Оценка экономической эффективности внедрения чрп
- •3.5. Экономия электроэнергии при компенсации реактивной мощности
- •Первый способ – выполняются следующие мероприятия:
- •Значение коэффициента αдоп в зависимости от типа сд, его номинального напряжения Uном и коэффициента загрузки kз
Сокращение числа трансформаций
Значительную экономию электроэнергии можно получить за счёт сокращения числа трансформаций. Основными причинами излишнего числа трансформаций являются неправильный выбор напряжения (питающей, распределительной сетей) без учета перспективы развития промышленного предприятия; использование имеющихся на предприятии двигателей на напряжение 6 кВ при выполнении распределительной сети предприятия на напряжение 10 кВ.
Экономию электроэнергии можно получить, применив при реконструкции или проектировании системы электроснабжения для потребителей II категории однотрансформаторные подстанции с резервированием по НН вместо двухтрансформаторных подстанций.
3.3. Экономия электроэнергии в кабельных сетях
Известно,
что большая часть потерь активной
мощности падает на распределительные
сети 0,22…10 кВ. Потери активной мощности
в кабельных линиях
где
-
ток в линии;
-
сопротивление одной фазы линии.
Ток в линии и ее сопротивление можно выразить так:
где
-
мощность нагрузки, кВт;
-
номинальное напряжение сети, кВ;
cos
- коэффициент мощности;
ρ
- удельное электрическое сопротивление
материала жилы кабеля,
:
для алюминиевых проводов ρAl
= 0,026 -
0,029; для медных ρPb=0,0175
– 0,018; для стальных ρст
= 0,1 – 0,14;
lл - длина линии, м;
Fл - сечение линии, мм2.
C учетом вышеизложенного, потери в кабельных линиях будут определяться
Экономить электроэнергию в кабельных линиях можно за счет:
сокращения длины линий, например, от трансформатора потребительской ТП до приемника электроэнергии;
увеличения сечений линий до экономически целесообразных значений, определяемых технико-экономическими расчетами (ТЭР);
повышения соsφ электроустановок;
увеличения напряжения сети.
Сокращение длины кабельной линии осуществляется путем:
рационального распределения приемников электроэнергии между ТП с учетом технологических особенностей производства;
более глубокого ввода высокого напряжения к потребителям;
рационального выбора мест размещения ТП.
Значительно уменьшаются потери активной мощности и электроэнергии при увеличении напряжения, так как эти потери обратно пропорциональны квадрату напряжения.
Потери активной мощности в линиях и сетях определяются их параметрами и током нагрузки, кВт:
где 1,1 - коэффициент, учитывающий сопротивление переходных
контактов, скрутку жил и способ прокладки линии;
n - число фаз линии;
lл - длина линии, м;
Fл - сечение линии, мм2;
ρ - удельное сопротивление материала провода при 200С, Ом·мм2/м;
Iл - среднее значение тока нагрузки, А.
Экономия электроэнергии в трехфазной сети при переводе ее на более высокое напряжение, кВт·ч:
ΔW
= 0,003 ρlcTр
где lc - длина участка сети, на котором производится повышение номинального напряжения, м;
Iн.н и Iв.н- средние значения токов в каждом проводе сети соот-
ветственно при низком (н.н) и высоком (в.н) напряжении, А;
Fн.н и Fв.н - сечения проводов сети при н.н и в.н, мм2;
Tр - расчетный период времени, ч.
При проведении реконструкции сетей (замене сечения проводов, их материала, сокращении длины без изменения напряжения) экономия электроэнергии, кВт·ч:
ΔW
= 0,003 I2
где I - среднее значение тока нагрузки одной фазы, А;
l1, ρ1, F1 и l2, ρ2, F2 - длина, м; удельное электрическое сопро- тивление материала, Ом·мм2/м; сечение, мм2 данного участка сети до и после реконструкции соответственно.
