И проектировании (модернизации) объектов электросетевого назначения

Г.1 Согласно [8, 9] к электросетевому хозяйству относятся: источники электрической энергии, повысительные и понижающие трансформаторные подстанции, кабельные и воздушные линии электропередач, распределительные пункты, распределительные щиты, потребители электроэнергии различного назначения (электроприводы, осветительные установки, технологические линии и т. п.), коммутационная аппаратура и другие категории электротехнического оборудования.

Г.2 К основным мероприятиям по обеспечению энергосбережения и повышению энергетической эффективности при эксплуатации объектов электросетевого назначения относятся:

- построение системы электроснабжения, учитывающее применение рациональных уровней используемых напряжений, мощности и числа трансформаторов на трансформаторных подстанциях, общего числа трансформаций, места размещения подстанций, схемы электроснабжения, компенсации реактивной мощности и др.;

- снижение потерь электроэнергии в действующих системах электроснабжения;

- нормирование электропотребления, разработка научно обоснованных норм удельных расходов электроэнергии на единицу продукции.

Г.3 Снижение потерь электроэнергии в действующих объектах электросетевого хозяйства осуществляется следующими способами:

- экономия энергии в силовых трансформаторах, применение экономически целесообразного режима работы силовых трансформаторов и сокращение числа трансформаций;

- экономия электроэнергии в линиях электропередач;

- экономия электроэнергии в электроприводах;

- компенсация реактивной мощности;

- экономия электроэнергии в осветительных установках;

- повышение качества электроэнергии, регулирование напряжения, управление режимами электропотребления, ограничение холостого хода электроприемников;

- модернизация существующего и применение нового, более экономичного и надежного, технологического и электротехнического оборудования.

Г.4 В целях экономии электроэнергии в силовых трансформаторах целесообразно отключать мало загруженные трансформаторы (на трансформаторных подстанциях с числом трансформаторов равным двум и более) при сезонном снижении нагрузки и осуществлять поддержание коэффициента загрузки на оптимальном уровне, так как при загрузке силового трансформатора на 30% нагрузочные потери примерно равны потерям холостого хода.

Применение экономически целесообразного режима работы силовых трансформаторов достигается путем уменьшения времени или исключения их работы в режимах холостого хода. Работа трансформаторов в режиме холостого хода или близком к нему, вызывает излишние потери электроэнергии не только в самих трансформаторах, но, из-за низкого коэффициента мощности, и по всей системе электроснабжения (от источников питания до самих трансформаторов).

Сокращение числа трансформаций питающих напряжений обеспечивается на стадиях проектирования (модернизации) объектов электросетевого назначения. Основной причиной излишнего числа трансформаций является неправильный выбор напряжения питающей и распределительной сетей (без учета перспективы развития объекта). В среднем на каждой трансформации теряется до 7% передаваемой мощности. При проектировании (модернизации) данных объектов, экономию электроэнергии можно получить путем создания системы электроснабжения (для потребителей категории, не ниже второй) на основе однотрансформаторных подстанций с резервированием на стороне низшего напряжения, вместо двухтрансформаторных подстанций.

Г.5 Экономия электроэнергии в линиях электропередачи объектов электросетевого назначения обеспечивается в основном на стадиях проектирования (модернизации) и достигается путем:

- сокращения длин линий от трансформаторной подстанции до приемников электроэнергии;

- увеличения сечений линий до экономически целесообразных значений (на основании технико-экономических расчетов);

- повышения коэффициента реактивной мощности;

- увеличения напряжения сети.

Г.6 Экономия электроэнергии в электроприводах достигается применением частотно-регулируемого привода в нагнетателях рабочих сред систем водоснабжения, водоотведения, отопления и вентиляции. Такие системы, как правило, работают в режиме постоянного изменения нагрузки (изменение расхода рабочей среды). Для обеспечения экономии электроэнергии в электроприводах при изменении производительности приводных нагнетателей (насосов и т.п.) следует использовать автоматические частотные регуляторы (преобразователи частоты (ПЧ).

Экономия электроэнергии может быть достигнута также за счет замены мало нагруженных электродвигателей на двигатели меньшей мощности. Если средняя нагрузка двигателя составляет менее 45 % номинальной мощности, то замена его менее мощным двигателем всегда экономически целесообразна. При нагрузке электродвигателя более 75 % номинальной мощности его замена нецелесообразна. При нагрузке электродвигателя в пределах 45…70 % номинальной мощности целесообразность его замены двигателем меньшей мощности должна быть обоснована.

Г.7 Реактивная мощность потребляется как электроприемниками, так и элементами электрических сетей. Реактивная мощность распределяется между отдельными видами приемников электроэнергии следующим образом: 65 % приходится на асинхронные двигатели, 20…25 % – на силовые трансформаторы и около 10 % – на воздушные, кабельные линии и другие электроприемники (люминесцентные лампы, реакторы и т. п.). Снижение потребления реактивной мощности, а, следовательно, и снижение уровня потерь активной мощности достигается двумя способами – без применения и с применением компенсирующих устройств (КУ).

При первом способе, необходимо выполнение следующих мероприятий:

- переключение статорных обмоток асинхронных двигателей напряжением до 1 кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40 %;

- установка ограничителей холостого хода асинхронных двигателей;

- отключение силовых трансформаторов, нагруженных менее чем на
30 % их номинальной мощности;

- замена мало нагруженных двигателей двигателями меньшей мощности;

- замена асинхронных двигателей на синхронные двигатели той же мощности;

- повышение качества ремонта двигателей с сохранением их номинальных данных;

- правильный выбор электродвигателей по мощности и типу.

Мощность электродвигателей необходимо выбирать в соответствии с режимом работы оборудования, без излишних запасов.

При втором способе, необходимо выполнение следующих мероприятий:

- применение батарей статических конденсаторов;

- применение синхронных двигателей.

Г.8 Повышение энергосбережения и энергетической эффективности осветительных установок не должно достигаться за счет снижения норм освещенности, отказа от применения современных технических и технологических решений или учета естественного освещения. Повышение энергосбережения и энергетической эффективности осветительных установок достигается путем:

- применения современных источников света – компактных энергосберегающих люминесцентных, светодиодных ламп и осветительных приборов;

- применения автоматизированных систем управления осветительными установками, например, использование автоматического включения и отключения наружного освещения по сигналу от сумеречных датчиков, использование на лестничных клетках и проходах датчиков движения управляющих освещением данных мест и др.

Г.9 Энергосбережение и энергетическая эффективность электроприемников, трансформаторов и линий электропередачи зависит от показателей качества электрической энергии (параметров питающего напряжения, частоты и др.). Несоответствие показателей качества электроэнергии нормативным значениям вызывает дополнительные потери электроэнергии. Из всех показателей качества наибольшие потери электроэнергии вызывают отклонения напряжения от номинального значения.

Г.10 Работа по рациональному использованию электроэнергии на действующих объектах является эффективной, когда налажены учет и контроль расхода электроэнергии, нормирование электропотребления с учетом специфических особенностей объектов. Значительную экономию электроэнергии можно получить от внедрения автоматизированных систем управления (АСУ) на базе компьютерной техники. Экономия достигается за счет точности и скорости отработки отклонений от рациональных режимов, расширения функциональных возможностей, динамического прогнозирования с определением направления и темпа изменения процессов. Если электродвигатели и другие электроприемники имеют продолжительность работы на холостом ходу 40…60% всего времени эксплуатации, то их целесообразно снабжать ограничителями холостого хода. Ограничитель должен включаться в цепь катушки управления магнитным пускателем, который отключает электроприемник при отсутствии нагрузки.

Г.11 Экономия энергии от замены устаревшего электрооборудования на современное электрооборудование связана с увеличенным КПД и сроком службы современного оборудования.

Электроэнергетическая эффективность от применения нового современного оборудования рассчитываться по формуле: