Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Перевірка ефективності впровадження системи компенсації реактивної потужності

Скачати 83.35 Kb.

Перевірка ефективності впровадження системи компенсації реактивної потужності




Скачати 83.35 Kb.
Дата конвертації25.04.2017
Розмір83.35 Kb.

Перевірка ефективності впровадження системи компенсації реактивної потужності


Теоретичні відомості

Перевірка ефективності встановлення засобів компенсації реактивної потужності (КРП) є широко розповсюдженою задачею. На це вказує наявність на багатьох підприємствах великої частки реактивних навантажень (електроприводів, систем освітлення…).

Для виконання перевірки необхідно відповідно до однолінійної схеми системи електропостачання підприємства скласти електричну схему заміщення.

Електри́чна схе́ма - це технічний документ, що містить у вигляді умовних графічних зображень чи позначень інформацію про будову виробу, його складові частини та взаємозв'язки між ними, дія якого ґрунтується на використанні електричної енергії.

На рис. 16.1 подано приклад однолінійної схеми системи електропостачання ПРаТ "Машинобудівний завод", яка містить: точку приєднання підприємства до підстанції енергосистеми на напрузі 10 кВ, ЦРП, дві двотрансформаторні цехові підстанції, а також середньорічні активні () і реактивні навантаження цехів (), які приєднані до цих трансформаторів. На схемі також показано запропоновані місця встановлення конденсаторних батарей ().



Рисунок 16.1 – Однолінійна схема системи електропостачання підприємства

Алгоритм аудиторської перевірки подано нижче:

1. Критерій ефективності використання компенсації реактивної потужності на підприємстві:


, (1)

де Т – термін окупності системи КРП, років;



K – капіталовкладення в систему КРП, грн.;

E – економія коштів внаслідок встановлення системи КРП, грн

2. Визначення економії коштів внаслідок встановлення системи КРП.

Економія коштів є різницею між витратами, що пов’язані з протіканням реактивної потужності по мережам підприємства до встановлення установок КРП () і після їх встановлення ():


. (2)
Витрати до та після впровадження конденсаторних установок містять такі складові

, грн.
Конденса́торна устано́вка - електроустановка, що складаеться з конденсаторів, допоміжного електроустаткування (вимикачів, роз'єднувачів, розрядних резисторів, пристроїв регyлювання, захисту тощо), що належать до них, та ошиновки.
(3)

, грн. (4)

де , – вартість втрат активної енергії в n елементах системи електропостачання (СЕП) (лініях і трансформаторах), тут , – втрати активної енергії в і-му елементі СЕП, – тариф на електроенергію, грн.

Втрати електроенергії в електромережі - це витрати електричної потужності при проходженні електричного струму через ЛЕП та електрообладнання системи електропостачання споживачів.
/(кВт·год);



– вартість втрат активної енергії в батареях статичних конденсаторів компенсаційних установок;

, – вартість перетоків реактивної електроенергії між енергопостачальною організацією та споживачем, що згідно з [1], визначається за виразом
, грн. (5)

В свою чергу складові виразу (5) визначаються таким чином:



, грн. (6)

де  – споживана реактивна енергія в точці обліку;



 – генерована реактивна енергія в точці обліку;

К = 3 – нормативний коефіцієнт врахування збитків енергопоста-чальної організації від генерації реактивної електроенергії;

D – економічний еквівалент реактивної потужності, що характеризує вплив реактивного перетоку в точці обліку на втрати активної потужності в розрахунковому режимі, кВт/квар;

, грн. (7)

де – надбавка за недостатнє оснащення електричної мережі споживача засобами компенсації реактивної потужності, яка нараховується, якщо коефіцієнт реактивної потужності споживача в середньому за розрахунковий період tg  0,25 – для промислових споживачів і tg  0,75 – для непромислових споживачів;

Електропостача́ння (постачання електричної енергії, енергопостачання) - це комплекс технічних засобів і організаційних заходів для забезпечення споживача електроенергією; надання електричної енергії споживачу за допомогою технічних засобів передачі та розподілу електричної енергії на підставі договору.



СБАЗ = 1,3 – нормативне базове значення коефіцієнта стимулювання капітальних вкладень в засоби КРП в електричних мережах споживача;
Електрична мережа (мережа живлення, електромережа) - взаємозв'язана мережа, призначена для постачання та розподілу електричної енергії від постачальників до кінцевих споживачів. Вона складається з генеруючих станцій, високовольтних ліній електропередач та розподільчих ліній, які доставляють енергію до розподільчих пристроїв підстанцій, ввідних пристроїв, ввідно-розподільчих пристроїв, та головних розподільчих щитів.
Капіта́льні вкла́дення - частина інвестицій, спрямована на відтворення основних засобів виробничого і не виробничого призначення, на створення нових, реконструкцію і розвиток наявних основних засобів, включаючи об'єкти соціальної сфери.


– коефіцієнт, що визначається за виразам

– для промислових споживачів; (8)

для непромислових споживачів, (9)

Значення коефіцієнта реактивної потужності споживача в середньому за розрахунковий період визначається як відношення споживаних відповідно активної та реактивної електроенергії:



. (10)
Складова є зниженням плати за споживання та генерування реактивної електроенергії умов достатнього оснащення електричної мережі споживача засобами КРП і узгодженням з енергопостачальною організацією.

Для визначення складових виразу (4) необхідно розрахувати втрати енергії в елементах системи електропередачі.

Відповідно до [2], втрати електроенергії в електричній мережі визначаються з використанням коефіцієнта форми графіка навантаження по струму, що в значній мірі враховує нерівномірність графіка навантаження
, кВт∙год (11)

де


– коефіцієнт форми графіка навантаження по струму, тут – середній струм навантаження в і-му періоді вимірювання, який може вимірюватись або розраховується за виразом
, А 12)

тут , – відповідно середні активна та реактивна потужності навантаження, яке живиться через повний елемент системи електропередавання (лінію чи трансформатор) за розрахунковий період Т;



U – напруга елемента лінії електропередавання, кВ.
Лінія електропередачі (лінія електропересилання, лінія електропередавання, ЛЕП) - один з компонентів електричної мережі призначена для передачі електричної енергії.


середній струм, який може визначатись за виразом (12) або

, [А] (13)

Річні втрати електроенергії в трансформаторах визначаються за виразом [3]



(14)

де – втрати холостого ходу трансформатора, кВт;

– втрати короткого замикання трансформатора, кВт;

– час, протягом якого трансформатор приєднано до мережі, год;

– час, протягом якого трансформатор працює під навантаженням, год;

– коефіцієнт завантаження трансформатора, квадрат якого за умов змінного навантаження визначається за виразом:
, (15)

тут – коефіцієнт форми графіка активної потужності;



– коефіцієнт форми графіка реактивної потужності;

– середнє значення активної потужності за розрахунковий період

– середнє значення реактивної потужності (береться з табл. А.7).

Величини та визначаються для кожної лінії як суми середніх потужностей цехів (табл. 16.1), що живляться від конкретного трансформатора. В табл. А.8 подано значення вказаних потужностей і вказано номера об’єктів, які формують ці потужності.

Таблиця 16.1 – Визначення середніх потужностей і

Номер трансформатора

Номери цехів





1

1,2,14

97,6

61,4

2

3,4

73,2

54,2

3

5-9

110,4

53

4

10-13

61,3

47,2

Розрахунок реалізовано з використанням електронних таблиць Excel (рис. 16.2 – 16.3).

Табличний процесор (англ. electronic spreadsheet - електронний аркуш або електронна таблиця) - це інтерактивний, комп'ютерний застосунок для налагодження, аналізу та збереження даних у табличному форматі.

Під час розрахунку прийняті коефіцієнти форми графіків струму, активної та реактивної потужності, розраховані на основі зібраних статистичних даних за формулами:
; ; ,
де , – значення середніх потужностей на і-му інтервалі вимірювання. Для більш точного розрахунку необхідно вибирати такі інтервали вимірювання, під час яких значення середніх потужностей наближаються до діючих.

Під час інтервалу вимірювання 1 год, ці потужності дорівнюють значенню спожитої електроенергії. Тому їх можна легко отримати з використанням лічильників активної та реактивної енергії.

Значення , як було вказано раніше, може визначатись на основі відомостей про значення величин , на і-му інтервалі за формулами (12) або (13).

На рисунку (16.1) подано розрахунок зниження вартості втрат електроенергії в трансформаторах за умови повної компенсації реактивної потужності (), а також приведено формули, що використаовувались:



Рисунок (16.2) – Визначення вартості зниження втрат електроенергії в трансформаторах підприємства

На рисунку 16.3 подано розрахунок зниження вартості втрат електроенергії в кабельних лініях за умови повної компенсації реактивної потужності (), а також приведено формули, що використаовувались:




Рисунок 16.3 – Визначення вартості зниження втрат електроенергії в кабельних лініях підприємства
При розрахунку зниження втрат електроенергії в кабельних лініях слід звернути увагу, що коефіцієнт , який визначається на основі даних про , може дещо відрізнятись до і після компенсації. Це пояснюється тим, що після компенсації реактивної потужності, величини будуть меншими ніж до компенсації.

На рисунку 16.4 подано розрахунок оплати за спожиту реактивну енергію підприємством. За умови повної компенсації ця величина дорівнюватиме економії підприємства, що пов’язана із зниженням споживання реактивної енергії.



Рисунок 16.4 – Визначення величини зниження оплати за електроенергію підприємством внаслідок КРП
Підсумовуючи результати розрахунків таблиці 16.2 – 16.4, отримуємо прогнозоване значення повної економії підприємства внаслідок КРП 61877 грн.

Враховуючи результати попереднього аналізу заходів з енергозбереження, термін окупності компенсувальних пристроїв очікується рівним


року,
що є допустимим. Після закінчення терміну окупності і за подібного характеру енергоспоживання, підприємство внаслідок КРП буде економити понад 50000 грн. в рік.

Порядок дослідження
(розрахунок виконується в електронних таблицях Excel)

  1. Розрахувати наближений термін окупності системи КРП

  2. Зробити висновки по роботі.

Контрольні запитання:



  1. Назвіть Необхідність КРП?

  2. Поясність алгоритм визначення ефективності КРП?

  3. Які переваги, недоліки область застосування синхронних компенсаторів?

  4. Які переваги, недоліки область застосування конденсаторів?


Висновок: Отже, в ході даної лабораторної роботи підсумовуючи результати розрахунків таблиці 16.2 – 16.4, отримуємо прогнозоване значення повної економії підприємства внаслідок КРП 48149 грн. Враховуючи результати попереднього аналізу заходів з енергозбереження, термін окупності компенсувальних пристроїв очікується рівним
року,
що є допустимим. Після закінчення терміну окупності і за подібного характеру енергоспоживання, підприємство внаслідок КРП буде економити понад 40000 грн. в рік.

Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Лабораторна робота №16

з предмету: «Енергетичний аудит»

на тему: «Перевірка ефективності впровадження системи компенсації реактивної потужності»


Виконала:

ст. гр. ЕМ-14м

Дворецька І.В.

Перевірив:

ст.викл. Кутіна М.В.



Вінниця 2015


Скачати 83.35 Kb.