Мероприятия по снижению потерь электрической энергии в системе электроснабжения. Автономные источники питания

 Мероприятия по снижению потерь электрической энергии в системе электроснабжения

Электроэнергетическая система включает электрическую часть электростанций и потребителей энергии, которые связаны между собой посредством электрических сетей.

Распределение и передача электрической энергии осуществляются по электрическими сетями, включающими трансформаторные и преобразовательные подстанции, распределительные устройства и воздушные или кабельные линии электропередачи.

Имеющее место сокращение объемов выпуска продукции на предприятиях России привело к тому, что системы электроснабжения эксплуатируются не в номинальных режимах, электрооборудование недогружено. Это приводит к увеличению доли потерь в трансформаторах, электродвигателях, к снижению значения cos φ в системе электроснабжения. Изменились цены на энергоносители, что отразилось на переоценке экономичности реализованных схем энергоснабжения. Одна из задач в сложившейся ситуации — это проанализировать режимы эксплуатации энергооборудования в новых условиях и разработать рекомендации по его эксплуатации.

Анализ режимов работы трансформаторных подстанций и систем регулирования cos φ. В связи со значительным снижением объемов промышленного производства на российских промышленных предприятиях (на отдельных предприятиях он снижался в четыре раза) сложилась ситуация, при которой система электроснабжения работает не в номинальном режиме, увеличилась доля потерь, связанная с недогрузкой трансформаторов.

При обследовании следует оценивать степень загрузки трансформаторных подстанций, выключать незагруженные трансформаторы, увеличивая степень загрузки остальных трансформаторов. При этом необходимо принять меры по защите изоляции трансформаторов от влаги. Попытка сделать линию разграничения с энергосбытом по низкой стороне, с уходом от управления загрузкой трансформаторов путем отключения, не снимает проблемы.

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются:

• асинхронные двигатели (45-65 %);

•            электропечные установки (8 %);

•            вентильные преобразователи (10 %);

•            трансформаторы всех ступеней трансформации (20-25 %).

Перечень мероприятий, позволяющих повысить cos φ:

•            увеличение загрузки асинхронных двигателей;

•            при снижении до 40 % мощности, потребляемой асинхронным двигателем, переключать обмотки с треугольника на звезду. Мощность двигателя при этом снижается в 3 раза;

•            применение ограничителей времени работы асинхронных двигателей и сварочных трансформаторов в режиме холостого хода (х.х.);

•            замена асинхронных двигателей синхронными;

•            применение технических средств регулирования режимов работы электродвигателей;

•            нагрузка трансформаторов должна быть более 30 % номинальной мощности.

Технические средства компенсации реактивной мощности:

•            синхронные электродвигатели в режиме перевозбуждения;

•            комплектные конденсаторные батареи;

•            статические компенсаторы (управляемые тиристорами реакторы или конденсаторы).
 К беззатратным и низкозатратным энергосберегающим мероприятиям относятся:

•        контроль показателей качества электрической энергии (отклонение напряжения, колебания напряжения, несинусоидальность напряжения, несимметрия напряжения);

•        уменьшение числа нагревательных приборов.

К среднезатратным энергосберегающим мероприятиям бюджетных организаций относятся увеличение коэффициентов загрузки электроприемников и трансформаторных подстанций и ограничение их холостого хода. При коэффициенте загрузки электроприемников менее    50 % необходимо заменять их на электроприемники меньшей мощности. При загрузке трансформаторов менее 40 % следует уменьшать их количество.

К высокозатратным энергосберегающим мероприятиям бюджетных организаций относятся оснащение систем электроснабжения информационно-измерительными системами технического учета расходов электрической энергии. Счетчики расходов электрической энергии должны устанавливаться как на вводах в организацию, так и на вводах в каждое здание организации.

Распределение нагрузки между вводами

В результате неравномерного распределения питания потребителей между трансформаторами подстанции неравномерно распределяется загрузка кабельных линий, питающих те или иные приемники электрической энергии. Из-за этого по ряду потребителей существует превышение норматива по потерям на 1 км кабельной линии. Данные потери считаются нерациональными, но их можно избежать – перераспределить нагрузку между вводами силовых пунктов. Данное распределение должно быть по возможности равномерным. В результате реализации данного мероприятия уменьшаются не только потери в кабельных линиях, питающих конкретный потребитель, но и потери электрической энергии, обусловленные несимметричной загрузкой фаз самой линии.

Замена трансформаторов на трансформаторы меньшей мощности

Данное мероприятие имеет особое значение при эксплуатации трансформаторов организаций, работающих в одну или две смены, а также в выходные дни.

Если трансформаторы фактически недогружены, это приводит к большим потерям холостого хода.

Следует отметить, что работа трансформаторов в режиме холостого хода или близком к нему вызывает излишние потери не только в самом трансформаторе, но и во всей системе питания из-за низкого коэффициента мощности при холостом ходе трансформатора.

Автономные источники питания