Персонал. Курс лекций содержание введение
 Скачать 1 Mb.
|
|
9.2.5. Экономия электроэнергии за счёт повышения коэффициента мощно- сти (cos φ). Потребители электроэнергии (асинхронные двигатели, трансформаторы, воз- душные линии, люминесцентные лампы и др.) для нормальной работы нуждаются как в активной, так и в реактивной мощности. Известно, что потери активной мощности обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности. Этим подтверждается значение повышения cos (p для дос- тижения экономии электроэнергии. Потребляемая реактивная мощность распределяется между отдельными видами электроприёмников следующим образом: 65-70% приходится на асинхронные двига- тели, 20-25% - на трансформаторы и около 10 % - на прочие потребители. Для повышения cos φ применяется естественная или искусственная компенсация реактивной мощности. К мероприятиям естественной компенсации относятся: • упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования; • замена мало загруженных электродвигателей менее мощными; • переключение статорных обмоток асинхронных двигателей напря- жением до 1000 В с треугольника на звезду, если их загрузка составляет ме- нее 35-40%; 86 • установка ограничителей холостого хода электродвигателей, когда продолжительность межоперационного периода превышает 10 с; • регулирование напряжения, подводимого к электродвигателю при тиристорном управлении; • повышение качества ремонта электродвигателей с целью сохранения их номинальных параметров; • замена, перестановка, отключение трансформаторов, загружаемых менее чем на 30%; • введение экономического режима трансформаторов. Искусственная компенсация основана на применении специальных компенси- рующих устройств (статических конденсаторов, синхронных компенсаторов). Приме- нение средств искусственной компенсации допускается только после использования всех возможных способов естественной компенсации и проведения необходимых тех- нико-экономических расчётов. 9.2.6. Экономия электроэнергии в осветительных установках. 9.2.6.1. Применение эффективных источников света. Одним из наиболее эффективных способов уменьшения установленной мощно- сти освещения является использование источников света с высокой световой отдачей. В большинстве осветительных установок целесообразно применять газоразрядные ис- точники света: люминесцентные лампы, ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы. Перевод внутреннего освещения с ламп накаливания на люминесцентные лам- пы, а наружного освещения на ртутные (ДРЛ), металлогалогенные (ДРИ) и натриевые (ДНаТ) лампы позволяет значительно повысить эффективность использования элек- троэнергии. При замене ламп накаливания люминесцентными лампами освещённость в по- мещениях возрастает в два и более раз, в то же время удельная установленная мощ- ность и расход электроэнергии снижаются. Например, при замене ламп накаливания люминесцентными лампами в спальных помещениях освещённость возрастает с 30 до 75 лк и при этом экономится 3,9 кВТ.ч электроэнергии в год на каждый квадратный метр площади. Это достигается за счёт более высокой световой отдачи люминесцент- ных ламп. Например, при одинаковой мощности 40 Вт лампа накаливания имеет све- товой поток 460 лм, а люминесцентная лампа ЛБ-40 - 3200 лм, т.е. почти в 7 раз боль- ше. Кроме того, люминесцентные лампы имеют средний срок службы не менее 12000 ч, а лампы накаливания - лишь 1000 ч, т.е. в 12 раз меньше. При выборе типа люминесцентных ламп следует отдавать предпочтение лампам типа ЛБ как наиболее экономичным, обладающим цветностью, близкой к естествен- ному свету. В установках наружного освещения наибольшее распространение получили ртутные лампы типа ДРЛ. Чаще всего используются лампы мощностью 250 и 400 Вт. Дальнейшее повышение экономичности лампы ДРЛ достигнуто введением в её кварцевую горелку наряду с ртутью иодидов талия, натрия и индия. Такие лампы на- зываются металлогалогенными, имеют обозначение ДРИ. Световая отдача этих ламп в 1,5-1,8 раз больше, чем ламп ДРЛ той же мощности. 87 Ещё более эффективными для установок наружного освещения являются на- триевые лампы высокого давления. Они по экономичности в два раза превосходят лампы ДРЛ и более чем в шесть раз -лампы накаливания. Для ориентировочной оценки экономии электроэнергии, получаемой при замене источников света на более эффективные, можно пользоваться таблицей 15. Таблица 15 Возможная экономия электроэнергии за счёт перехода на более эффективные источники света. Заменяемые источники света Среднее значение экономии, %- Люминесцентные лампы - на ме- таллогалогенные 24 Ртутные лампы - на: -люминесцентные 22 - металлогалогенные 42 - натриевые 45 Лампы накаливания - на: - ртутные 42 -натриевые 70 - люминесцентные 55 - металлогалогенные 66 9.2.6.2. Устранение излишней мощности в осветительных установках. Наличие завышенной мощности осветительной установки может быть выявлено путём сравнения фактических значений освещённости или удельной установленной мощности с их нормируемыми значениями. Фактическая освещённость замеряется с помощью люксметра или определяется расчётом. При выявлении освещённости, превышающей норму необходимо заменить лам- пы на менее мощные или уменьшить их количество и тем самым довести освещён- ность до нормы. Если фактическая удельная установленная мощность превышает норму, то сле- дует уменьшить мощность установки, сократив освещённость до уровня нормы (на- пример, путём изменения высоты подвеса светильников). Таблица 16 Коэффициент спроса осветительной нагрузки Наименование помещения К с Мелкие производственные здания и торговые помещения 1,0 Производственные здания, состоящие из ряда отдельных помещений или из от- дельных крупных пролётов 0,95 Библиотеки, административные зда- ния, предприятия общественного питания 0,9 Учебные, детские, лечебные учрежде- ния, конторские, бытовые, лабораторные здания 0,8 88 Складские помещения, электропод- станций 0,6 Наружное освещение 1,0 9.2.6.3. Исключение нерационального использования осветительных установок. Бесхозяйственное отношение к использованию электроэнергии приводит к тому, что осветительные установки без надобности работают днём и ночью. Если полно- стью устранить нерациональное использование осветительной установки, то экономия электроэнергии за* год может оказаться значительной. Расчёт экономии электроэнер- гии ведётся с учётом коэффициента спроса (таблица 16). 9.2.6.4. Автоматизация управления осветительными установками. Значительная экономия электроэнергии может быть получена за счёт макси- мального использования естественного света в сочетании с автоматическим управле- нием искусственным освещением. Существуют одно - и двухпрограммные автоматы освещения. Однопрограмм- ные автоматы применяются в тех/случаях, когда освещение должно работать весь пе- риод тёмного времени суток. Экономия электроэнергии достигается за счёт точного соблюдения моментов автоматического включения искусственного освещения в зави- симости от уровня естественной освещённости. В двухпрограммных автоматах, кроме того, автоматически отключается часть светильников при переводе освещения на ноч- ной режим. Экономическая эффективность применения автоматов освещения во многом за- висит от качества их настройки и правильности размещения фотодатчиков, а для двух- программных автоматов, кроме того, от правильности определения моментов перевода освещения на ночной и дневной режимы. Экономия электроэнергии за счёт строгого соблюдения графика работы осветительных установок и отключения части светильни- ков в ночное время может достигать 15-20%. Более точно экономия электроэнергии может быть определена с помощью элек- тросчетчиков, путём сравнения их показателей до и после автоматизации работы ос- ветительной установки. Для управления осветительными установками по освещённости применяются фотоавтоматы различных конструкций. Однопрограммный автомат АО-77 состоит из фотопреобразователя, блока управления и магнитного пускателя. Уставка отключения составляет 5+2 лк, включе- ния 1 + 3 лк. Отключение освещения происходит при естественной освещённости, превы- шающей уставку включения на 5-10 лк. Предельная мощность отключения пускателем ПМ, входящим в комплект автомата, при напряжении сети 380 В составляет 5 кВт. Двухпрограммный автомат освещения ПРО-68-П представляет собой полупро- водниковый фотовыключатель освещения, регулируемый в зависимости от уровня ес- тественной освещённости и дополненный программным временным переключателем для перевода освещения на ночной режим. 6.2.6.5. Поддержание напряжения в осветительной установке на уровне номи- нального Согласно требованиям руководящих документов колебания напряжения на лам- пах освещения не должны выходить за пределы 105 - 85% номинального значения. 89 Снижение напряжения на 1% вызывает уменьшение светового потока ламп: на- каливания - на 3,5 %, люминесцентных - на 1,5 %, ДРЛ - на 2,2 %, ДРИ - на 3 %, ДНаТ - на 2%. Повышение напряжения в питающей сети влечёт за собой увеличение расхода электроэнергии, сокращение срока службы ламп и увеличение их расхода (см. табл. 17 и 18). Таблица 17 Зависимость увеличения потребляемой мощно- сти от перенапряжения в питающей сети Увеличение потребляемой мощно- сти в % от номинальной для ламп: Пере- напряжение в % от номи- нального Нака- ливания Люми- несцентных Ртут- ных 0 0 0 0 1 1,6 2,0 2,2 2 3,2 4,0 5,0 3 4,7 6,0 7,0 5 8,1 10,0 12,0 7 11,5 14,0 18,0 10 16,4 20,0 24,0 Таблица 18 Зависимость снижения срока службы и увели- чения расхода ламп от перенапряжения Перенапряжение в % от номиналь- ного Лампы 5 0 Относительный срок службы, % Нака- ливания 00 7,1 5,8 6,2 5 0,5 8,7 ,8 Газо- разрядные 00 5,0 3,0 0,0 8 5,0 0,0 3,0 Относительное количество ламп Нака- ливания 00 14 32 51 1 98 58 284 Газо- разрядные 00 05 08 11 1 18 25 37 Приведённые данные показывают, что для обеспечения рационального расходо- вания электроэнергии и снижения затрат на освещение необходимо эффективно огра- ничивать перенапряжения. Для устранения колебаний напряжения в осветительных сетях применяют трансформаторы для осветительной нагрузки и компенсирующие устройства, вклю- чаемые одновременно с освещением. 90 Для автоматического регулирования напряжения в осветительной установке ис- пользуются тиристорные ограничители напряжения ТОН-3 и стабилизаторы СТС. Ограничители ТОН-3 выпускаются на ток 63 и 100 А. Они могут работать при изменениях подводимого напряжения от 80 до 130% номинального. Быстродействие аппарата составляет 0,08-0,1 с. Недостатком ограничителя является ухудшение гармонического состава кривых тока как в сетях, питающих ТОН, так и в сетях, отходящих от них. Поэтому нулевой провод по пропускной способности должен быть таким же, как фазные провода. В осветительных установках с лампами накаливания при наличии постоянного или длительного повышения напряжения следует применять лампы на повышенное номинальное напряжение: 220-230, 230-240 или 235-245 В. Если в осветительной сети имеют место сильные колебания и отклонения на- пряжения, как в сторону повышения, так и сторону понижения, целесообразно приме- нять силовые трёхфазные стабилизаторы типа СТС Они имеют пофазную схему регу- лирования и обеспечивают стабилизацию выходного напряжения в пределах + 1,5 % при изменении питающего напряжения от -15 до +10. Стабилизация осуществляется как при симметричной, так и при несимметричной нагрузке, а также при холостом хо- де. Стабилизаторы обеспечивают компенсацию несимметрии напряжения питающей сети при несимметрии, равной 10%, дополнительная погрешность стабилизации не превышает 1%. Коэффициент нелинейных искажений не превышает 5%. Стабилизато- ры СТС выпускаются на номинальные мощности 10, 16, 25, 40, 63, 100 кВА. Они от- личаются высокой надёжностью, малой инерционностью (около 0,02с). 9.2.6.6. Улучшение эксплуатации осветительных установок. К числу технических мероприятий по экономии электроэнергии следует отнести повышение качества обслуживания осветительных установок. Загрязнение светильников, стен, потолков, окон веществами, находящимися в воздухе - пылью, грязью, конденсатом паров и газов - резко снижает освещённость, ведёт к преждевременному включению освещения. Из-за несвоевременной чистки осветительной арматуры (рассеивателей, отража- телей, ламп) освещённость в помещениях с нормальной средой снижается до 50 %, а в пыльных и грязных помещениях - в 8-10 раз Очистка осветительной арматуры должна производиться в сроки, установленные лицом, ответственным за электрохозяйство, но не реже предусмотренных ПУЭ (см. табл. 9). Своевременная чистка оконных стёкол, предохранение их от обледенения зимой сокращает расход электроэнергии на освещение при двухсменной работе зимой - до 15%, а летом - до 90%. Большое значение имеет цвет стен и потолков помещений. В помещениях со светлой окраской стен и потолков коэффициент отражения выше на 8-18%, чем в по- мещениях с тёмной окраской. Применение рациональной цветовой окраски, своевре- менное возобновление побелки стен и потолков позволит повысить освещенность по- мещений без увеличения расхода электроэнергии. Выход из строя люминесцентных ламп определяется не только перегоранием нитей накала, но и потерей эмиссии. В по- следнем случае лампа может потреблять полную мощность, но не давать номинально- го светового потока. Поэтому люминесцентные лампы по истечении установленного срока службы следует своевременно заменять на новые. 91 9.2.7. Организационные мероприятия по экономии электроэнергии. 9.2.7.1. Контроль за рациональным использованием электроэнергии. Одной из форм Энергонадзора является обследование электроустановок объек- тов. Основной целью обследований, выполняемых для контроля за использованием электроэнергии, является выявление недостатков в этом деле, оказание практической помощи в разработке мероприятий по экономии электроэнергии и обоснованных норм её расхода. При обследовании путём ознакомления с документацией, отчётами, данными испытаний и замеров, путём осмотра технологических и электрических установок проверяются: • плановый и фактический энергобалансы объекта; • состояние нормирования расхода электроэнергии; • учёт электроэнергии; • разработка планов организационно-технических мероприятий по экономии электроэнергии и их выполнение; • работа по компенсации реактивной мощности; • состояние организационно-массовой работы, направленной на экономию электроэнергии; • выполнение установленных планов потребления электроэнергии; • работа по регулированию нагрузки объекта в часы максимума энергосис- темы. При анализе планового и фактического энергобаланса определяется электропо- требление в целом по объекту (в том числе на технологические, технические и вспо- могательные потребители). Технологическое потребление состоит из нормируемого и ненормируемого. Должен быть составлен перечень электроприёмников с ненормируемым потреблением и определена возможность повышения степени охвата электропотребления нормиро- ванием. Ненормируемое технологическое потребление должно быть минимальным и включать расходы электроэнергии только тех подразделений объекта, где невозможно установить нормы расхода. При проверке разработки норм особое внимание обращается на их техническую обоснованность, соответствие технологическому процессу и на наличие учёта как электроэнергии, так и продукции, на которую устанавливается норма расхода. Основная цель контроля за составлением планов организационно-технических мероприятий - добиться их реальности и эффективности. Реальность планов должна быть подтверждена выделяемыми средствами, нали- чием необходимой технической документации, оборудованием и материалами. Эф- фективность плана, то есть запланированная экономия электроэнергии, должна быть учтена. При разработке норм расхода. Нормы расхода энергии должны быть снижены на значение её экономии по плану организационно-технических мероприятий. Контроль за работой по компенсации реактивной мощности имеет целью обес- печить точное выполнение заданного энергосистемой режима работы объекта. Ком- пенсация реактивной мощности обеспечивает снижение потерь электроэнергии в рас- пределительных сетях объекта и энергосистемы. При этом обеспечиваются оптималь- ные уровни напряжения у потребителей, что в свою очередь поддерживает оптималь- ный режим работы технологического оборудования, сохраняет нормальную освещён- 92 ность помещений, снижает удельные расходы энергии на выпускаемую продукцию. Таким образом, компенсация реактивной мощности является одной из эффективных мер экономии электроэнергии. При проверке выполнения планов электропотребления выясняются причины их превышения, разрабатываются мероприятия по недопущению превышений планов. Снижение нагрузки объекта в часы максимума энергосистемы обеспечивает по- лучение значительного экономического эффекта как на самом объекте, так и в энерго- системе за счёт снижения потерь электроэнергии в сетях, снижения основной платы за электроэнергию, создания благоприятного режима работы энергосистемы в наиболее напряжённый период суток. 9.2.7.2. Упорядочение потребления в электросиловых и осветительных уста- новках. К документам, регламентирующим, использование электроэнергии, следует от- нести графики включения и отключения наружного освещения (при отсутствии авто- матизации), порядок использования внутреннего электроосвещения в рабочее и нера- бочее время, инструкции по эксплуатации и ремонту электроустановок, права и обя- занности лиц, ответственных за экономию электроэнергии и др. Для сокращения потерь электроэнергии в силовых установках предусматривает- ся: • -устранение утечек тепла, сжатого воздуха, воды; снижение сопротивления трубопроводов; • -выявление слабо загруженных силовых трансформаторов, асинхронных электродвигателей и их замена; • -выявление и устранение перегрузки участков кабельных и воздушных ли- ний, а также несимметрии нагрузки фаз; • -устранение колебаний и несоответствия нормам напряжения, подводимо- го к электроприёмникам; • -осуществление мероприятий по компенсации реактивной мощности; • -снижение потерь электроэнергии за счёт улучшения технического обслу- живания и уменьшения трения между вращающимися частями машин и механизмов; • -замена устаревшего электрооборудования и механизмов более совершен- ными и экономичными; • -проведение проверок технического состояния электрооборудования и ор- ганизация его ремонта; • -техническая учёба обслуживающего персонала, направленная на совер- шенствование эксплуатации электрооборудования, на максимальное сокращение по- терь электроэнергии. • В перечень мероприятий по упорядочению пользования освещением сле- дует включать: • -проверки соответствия фактической освещённости помещений установ- ленным нормам и устранение выявленных излишеств; • -замену малоэффективных ламп и светильников более экономичными; • -централизацию и автоматизацию управления наружным освещением; 93 • -систематический контроль за техническим состоянием осветительных се- тей, коммутационной и осветительной аппаратуры; регулярную чистку ламп, све- тильников, оконных проёмов, окраску и побелку стен, потолков; • -применение индивидуальных и групповых включателей, а также светиль- ников местного освещения в установках, не требующих по условиям эксплуатации одновременного включения всех ламп; • -строгое соблюдение графиков включения - отключения освещения; назна- чение ответственных лиц за соблюдение режима пользования освещением. |