МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электрооборудования

ЭЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Учебно – методическое пособие

Факультет – электроэнергетический

Специальность:

140610 (181300) – Электрооборудование и электрохозяйство предприятий,

организаций и учреждений

Вологда

2008

Учебно – методическое пособие предназначено для студентов дневной и заочной форм обучения по специальности 140610 (181300) – электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений. Изложены основные вопросы энергосбережения и качества электрической энергии; методы и средства регулирования напряжения. Даётся характеристика источников реактивной мощности, компенсация реактивной мощности. Изложены способы рационализации электропотребления; организация эксплуатации электроэнергетических систем на промышленных предприятиях.

Составитель Гусева Л.В. – преподаватель кафедры электрооборудования

СОДЕРЖАНИЕ стр

Введение 4

1. Энергобалансы

1.1 Энергетические балансы на предприятии 4

1.2 Назначение и виды энергетических балансов 5

1.3 Методы составления расходной части электробалансов 5

1.4 Электробалансы электроприводов 6

2. Учёт электроэнергии

2.1 Технические средства учёта и контроля электроэнергии 6

2.2 Общие требования 7

2.3 Место установки 7

3. Тарифы на электроэнергию

3.1 Тарифы на электроэнергию для населения 8

3.2 Порядок расчёта за электроэнергию 8

3.3 Порядок предоставления льгот по оплате за электроэнергию населению 10

4. Качество электроэнергии

4.1 Показатели качества электроэнергии и их нормирование 11

4.2 Методы и средства регулирования напряжения 15

5. Компенсация реактивной мощности

5.1 Реактивная мощность в системах электроснабжения 16

5.2 Технические характеристики источников реактивной мощности 16

5.3 Выбор компенсирующих устройств 18

5.4 Компенсация реактивной мощности в сетях со специфическими нагрузками 21

6. Режимы электропотребления и их рационализация на промышленных предприятиях

6.1 Основные понятия 23

6.2 Режимы электропотребления на промышленных предприятиях 24

6.3 Современные аспекты и проблемы энергосберегающей политики 24

6.4 Основные направления и способы решения проблем рационализации

Электропотребления 25

6.5 Методы анализа электропотребления промышленных предприятий 25

6.6 Организационно-технические мероприятия по экономии электроэнергии

на промпредприятиях 27

7. Организация эксплуатации электроэнергетических систем на промышленных предприятиях

7.1 Общие положения по организации эксплуатации электроэнергетических систем

предприятий 28

7.2 Организация управления электроэнергетическими системами промпредприятий 29

7.3 Основные направления совершенствования эксплуатации электроэнергетических систем промпредприятий 29

Литература 31

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «энергосбережение и качество электрической энергии» является неотъемлимой составляющей специальности 181300 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений». Раскрыты понятия энергетических балансов; изложены требования к средствам учёта и контроля электроэнергии. Рассмотрены тарифы на электроэнергию и порядок предоставления льгот по оплате. Изложены основные вопросы энергосбережения и качества электрической энергии; методы и средства регулирования напряжения. Даётся характеристика источников реактивной мощности, компенсация реактивной мощности. Изложены способы рационализации электропотребления; организация эксплуатации электроэнергетических систем на промышленных предприятиях.

Учебное пособие состоит из семи разделов: энергобалансы; учёт электроэнергии;

тарифы на электроэнергию; качество электроэнергии; компенсация реактивной мощности;

режимы электропотребления и их рационализация на промышленных предприятиях; организация эксплуатации электроэнергетических систем на промышленных предприятиях.

Знание вышеупомянутых вопросов позволяет перейти к изучению специальных дисциплин по электроснабжению и эксплуатации электроустановок.

1. Энергобалансы

1.1 Энергетические балансы на предприятиях.

Энергетический баланс - полное количественное соответствие равенства между суммарной подведенной энергией, с одной стороны, и полезной энергией и потерями энергии, с другой. Это система показателей, отражающая полное равенство между приходом и расходом ТЭР – теплоэнергоресурсов, распределение их между отдельными потребителями, районами потребления и их группами, и позволяющая определить эффективность использования энергии в стране, отрасли, районе, на предприятии, установке, в процессе, на объекте.

Электробаланс промышленного пред­приятия должен состоять из прихода и рас­хода электроэнергии (активной и ре­активной). В приход включается электро­энергия, как полученная от энергосистемы или от сетей других предприятий, так и вы­работанная электроустановками предприятия.

Приходная часть электро­баланса для активной энергии состав­ляется: по промышленному предприятию, по цехам предприятия, по отдельным энер­гоемким агрегатам.

Расходная часть электробаланса активной электроэнергии должна быть разделена на следующие статьи рас­хода:

1) прямые затраты электроэнергии на основной технологический процесс;

2) косвенные затраты электроэнергии на основной технологический про­цесс, вследствие его несовершенства или нарушения технологических норм;

3) затраты электроэнергии на вспомо­гательные нужды ( цеховой транспорт, освещение и т. п.);

4) потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения;

5) отпуск электроэнергии посторонним потребителям (столовые, поселки и т. д.).

Наличие всех пяти статей расхода электроэнергии при составлении электроба­ланса не является обязательным.

Удельный расход электроэнергии в электробалансе должен быть отнесен на единицу продукции, сопоставимую с соот­ветствующими показателями других цехов и заводов. Например, расход электроэнер­гии для выработки сжатого воздуха должен производиться не на кубометр, а на кубо­метр воздуха с давлением в одну атмос­феру.

Задачей составления электробаланса являются:

а) выявление и нахождение расходов электроэнергии по статьям 2, 3, 4 и 5, с тем чтобы четко выделить расход электроэнергии на основную продукцию предприятия;

6) определение действительных удель­ных норм расхода электроэнергии на единицу продукции предприятия;

в) выявление возможности как сокра­щения непроизводительных расходов электроэнергии (статьи 2, 3, 4. 5) так и уменьшения расхода электроэнергии на вы­пуск основной продукции путем проведения различных мероприятий, усовершенствующих технологический процесс, и сопостав­ления из месяца в месяц, из года в год действительных удельных норм расхода электроэнергии на основную продук­цию завода.

Если необходимую продукцию можно получать несколькими способами, то нужно оценить, какой из них более эффективен с энергетических позиций.

1.2 Назначение и виды энергетических балансов

Энергетический баланс является статической характеристикой динамической системы, в которой происходят процессы преобразования электричества в другие виды энергии.

Энергобалансы подразделяются:

- по назначению - на плановые и отчетные (фактические);

- по видам энергоносителей - на частные балансы по отдельным видам ТЭР и сводные;

- по объектам изучения - на балансы по отдельным видам оборудования, агрегатов, процессов, по участку, цеху, предприятию, району, отрасли, стране;

- по принципам составления - на синтетические, аналитические, рациональные, нормализованные и оптимальные;

- на энтропийные и эксергетические.

Отчетные (фактические) синтетические балансы показывают распределение подведённых и распределенных внутри предприятия ТЭР и характеризуют фактическое состояние энергохозяйства предприятия.

Отчетные (фактические) аналитические балансы отражают характер использования подведенных энергоносителей и определяют полезно используемую энергию и ее потери.

Рациональный энергетический баланс отражает уровень энергоиспользования с учетом ОТМ по снижению расхода ТЭР без реконструкции основного оборудования, без изменения существа технологических процессов за счет снижения эксплуатационных и режимных потерь, которые иногда составляют до 20% потребляемой энергии.

Нормализованный энергетический баланс - это расход ТЭР, доведённый до расчетной научно обоснованной технической нормы баланса за счет проведения небольших реконструктивно - наладочных работ, модернизации или замены оборудования, а также интенсификации технологического процесса на отдельных участках.

Оптимальный энергетический баланс получают на основе оптимизации вариантов энергоснабжения предприятия, при котором план выпуска продукции заданного качества выполняется с минимальными затратами. Оптимизация энергобаланса направлена на максимально возможное снижение всех статей энергозатрат в составе общих расходов путем коренной реконструкции технологического процесса с применением наиболее прогрессивных способов производства (технологий), наиболее совершенного аппаратурного оформления, наиболее выгодных энергоносителей.