Определение экономической эффективности компенсации реактивной мощности на предприятии СП «VOOLTEKST» по первичной переработке овечьей шерсти
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
БУХАРСКИЙ ИНЖЕНЕРНО – ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
ФАКУЛЬТЕТ: «АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ»
Кафедра: «Электроэнергетические системы и их управление»
НАПРАВЛЕНИЕ: Электроэнергетика
студентка группы 17-08 ЭЭ Казакова Эльвира Равшановна
Тема: «Определение экономической эффективности компенсации реактивной мощности на предприятии СП «VOOLTEKST» по первичной переработке овечьей шерсти»
Руководитель: Бабаназарова Н.К.
Выпускная квалификационная работа рассмотрена и допущена к защите ГЭК.
Заведующий кафедрой: доц. Махмудов М.И.
Декан факультета: доц. Мусаев С.С.
БУХАРА – 2012г.
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
БУХАРСКИЙ ИНЖЕНЕРНО – ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
ФАКУЛЬТЕТ: «АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ»
Кафедра: «Электроэнергетические системы и их управление»
Тема: «Определение экономической эффективности компенсации реактивной мощности на предприятии СП «VOOLTEKST» по первичной переработке овечьей шерсти»
Выполнила: Казакова Э.Р.
Руководитель: Бабаназарова Н.К.
Консультанты:
Технический отдел: Имамов Ф.Ф.
Экологическая часть и техника безопасности: доц. Шойимов П.
БУХАРА –2012г.
Содержание
1 глава Введение……………………………………………………………4
2-глава. Основная часть……………………………………………………6
3-глава. Безопасность жизнедеятельности……………………………….51
4-глава Заключение………………………………………………………59
5-глава Список используемой литературы………………………………61
ГЛАВА 1
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с постановлением Президента «О приоритетах развития промышленности республики на 2011-2015 годы», принятым в декабре 2010 года, в сфере энергетики планируется реализация 44 инвестиционных проектов на общую сумму 5,2 млрд. долларов.
При этом в сфере модернизации и строительства объектов тепловых электростанций намечена реализация 15 проектов, в области гидроэнергетики – 9, в сфере развития электрических и распределительных сетей – 15 проектов. Ряд проектов направлен на совершенствование системы учета потребления электрической энергии.
В области теплоэнергетики ведется реализация проекта по расширению Навойской ТЭС, где идет строительство установки мощностью 478 МВт. Еще одним проектом является модернизации Ташкентской теплоэлектроцентрали, которая обеспечивает теплом и электричеством столицу. Здесь намечено установить газотурбинные установки мощностью по 27 МВт. Уже начата первая часть проекта, реализуемая при поддержке японской стороны. Еще одним крупным текущим проектом является расширение Талимарджанской ТЭС со строительством двух парогазовых установок по 450 МВт. Реализация проекта осуществляется с привлечением финансовых ресурсов Азиатского банка развития, Всемирного банка, Фонда реконструкции и развития Узбекистана и собственных средств «Узбекэнерго».
В период 2011-2015 годов предусмотрена модернизация большей части – до 90% действующих гидроэлектростанций, в том числе крупнейшей Чарвакской ГЭС, каскада Ташкентских ГЭС и других. Это связано с тем, что работая по 50-70 лет, данные объекты исчерпали свой ресурс, технически и морально устарели. Модернизация позволит повысить уровень эксплуатации станций, их мощность и продлить срок службы. Общая стоимость модернизации данных объектов оценивается в 190 млн. долларов.
Большая работа ведется в сфере модернизации электрических сетей. В этом направлении начато строительство 500-КВ линии между Талиманджарской ТЭС и подстанцией «Согдиана» протяженностью 218 км и крупной подстанции 500 КВ. Завершение проекта, реализуемого с привлечением средств Всемирного банка, запланировано на 2013 год. При поддержке Эксимбанка Китая начаты работы по строительству линии 500 КВ на Сырдарьинской станции и на Ангренской станции протяженностью 130 км. Это позволит обеспечить надежность снабжения электроэнергией центрального и южного регионов республики. Также в целях обеспечения надежности энегоснабжения осуществляется ряд проектов по модернизации линий протяженностью по 220 КВ. Несколько линий и подстанций, в частности, строится для энергоснабжения потребителей Ферганской долины.
Всего в результате реализации постановления Президента «О приоритетах развития промышленности республики на 2011-2015 годы» в сфере энергетики должны быть введены 2150 МВт генерирующих мощностей, 1000 км линий электропередачи и 2200 МВт трансформаторных мощностей. Это позволят обеспечить экономию 1 млрд кубометров газа, сократить потери электроэнергии при транспортировке на 437 млн киловатт-часов и увеличить долю угля в топливно-энергетическом балансе республики с 3,9% до 12% в 2015 году.
В связи с большой реконструкцией энергетической системы, необходимо находить и новые методы по обеспечению качества электрической энергии и уменьшения потребления реактивной мощности, которая в последнее время превышает потребление активной мощности в нашей промышленности. Передача реактивной мощности на значительные расстояния от места генерации до мест потребления существенно ухудшает технико-экономические показатели систем электроснабжения [ 2 ]. Эффективным средством улучшения этих показателей является компенсация реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств [ 1 ]. На сегодняшний день основными показателями эффективности работы электрической части производства (ЭЧП) являются показатели электроэффективности [4], которые в основном характеризуют эффективность использованной электрической энергии. Последнее время энергетические показатели, в частности коэффициент мощности СЭС ППОШ СП «VOOLTEKST» составила несколько раз выше нормативного. При нормативном значение tg н=0,2 естественное значение составило больше единицы (tg ест >1). В последствии этого из-за больших удельных энергозатрат стало невозможным производство конкурентоспособной продукции. Уменьшение удельных расходов продукции требует передачу электроэнергии в СЭС минимальными потерями. Одним из пути решения этой задачи является компенсация реактивной мощности. Исследование этого вопроса в ППОШ СП «VOOLTEKST» позволяет оценить экономическую эффективность реконструкции СЭС с целью компенсации реактивной мощности потребляемой предприятием.
2-ГЛАВА. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Физическая сущность компенсации реактивной мощности в электрических сетях.
Приемники и преобразователи электроэнергии, имеющие в конструкции обмотки (электродвигатели, трансформаторы и др.), потребляют не только активную мощность, но и реактивную. При передаче по элементам системы электроснабжения реактивной мощности (РМ), объективно необходимой для преобразования электроэнергии, в них возникают потери активной мощности, за которые расплачивается предприятие-потребитель. Альтернативой дополнительной плате за электроэнергию является установка в сети предприятия источников реактивной мощности (ИРМ). Компенсация реактивных нагрузок в сети потребителя позволяет:
- снизить плату поставщику за потребленную электроэнергию;
- уменьшить токовые нагрузки элементов системы электроснабжения (кабельных и воздушных линий, трансформаторов), обеспечив возможность расширения производства;
•улучшить качество электроэнергии за счет уменьшения отклонений напряжения от номинального значения. [ 4 ]
Рассмотрение проблемы компенсации реактивной мощности на предприятии ППОШ СП «VOOLTEKST» является одной из самой актуальной проблемой. Это в первую очередь связано с тем, что основным источником потребления реактивной мощности на предприятии являются асинхронные двигатели, а также большое количество штрафов за превышение норм потребления реактивной мощности. Существует множество способов решения проблемы компенсации реактивной мощности, но для того что бы приступить к их рассмотрению необходимо понять что является реактивная мощность и для чего ее нужно компенсировать.
В электрических цепях, содержащих комбинированные сопротивления (нагрузку), в частности, активную (лампы накаливания, электронагреватель и др.) и индуктивную (электродвигатели, распределительные трансформаторы, сварочное оборудование, люминесцентные лампы и др.) составляющие, общую мощность, забираемую от сети, можно выразить следующей векторной диаграммой (рис. 1):
Рис 1
Отставание тока по фазе от напряжения в индуктивных элементах обуславливает интервалы времени (рис 2), когда напряжение и ток имеют противоположные знаки: напряжение положительно, а ток отрицателен и наоборот. В эти моменты мощность не потребляется нагрузкой, а подается обратно по сети в сторону генератора. При этом электроэнергия, запасаемая в каждом индуктивном элементе, распространяется по сети, не рассеиваясь в активных элементах, а совершая колебательные движения (от нагрузки к генератору и обратно). Соответствующую мощность называют реактивной.
рис 2
Активная энергия преобразуется в полезную – механическую, тепловую и др. энергии. Реактивная энергия не связана с выполнением полезной работы, однако она необходима для создания электромагнитного поля, наличие которого является необходимым условием для работы электродвигателей и трансформаторов. Потребление реактивной мощности от энергоснабжающей организации нецелесообразно, так как приводит к увеличению мощности генераторов, трансформаторов, сечения подводящих кабелей (снижение пропускной способности), а так же повышению активных потерь и падению напряжения (из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети). [ ]
2.2. Потребители реактивной мощности и меры по её уменьшению
При подключении к электрической сети активно-индуктивной нагрузки ток отстаёт от напряжения на угол сдвига . Косинус этого угла (cos ) называется коэффициентом мощности. [7]
Электроприёмники с такой нагрузкой потребляют как активную , так и реактивную мощность. Реактивная мощность.
Активная энергия, потребляемая электроприёмниками, преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, энергию сжатого воздуха и газа и т.п. Определённый процент активной энергии расходуется на потери. Реактивная мощность не связана с полезной работой ЭП и расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, линиях.
Известно, что реактивная мощность может иметь индуктивный или ёмкостной характер. [ ] Условимся считать реактивную индуктивную мощность нагрузочной или потребляемой, а реактивную ёмкостную мощность генерируемой.
Прохождение в электрических сетях реактивных токов обусловливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения, требуют увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей СЭС.
Полная мощность
; (2.1)
потери активной мощности
; (2.2)
коэффициент мощности
; (2.3)
потери напряжения
, (2.4)
где P, Q, S -соответственно активная, реактивная и полная мощности; R и X –соответственно активное и реактивное сопротивления элементов электрической сети; -номинальное напряжение сети. [10]
Основным потребителем реактивной мощности индуктивного характера на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели АД (60-65 % общего её потребления), трансформаторы, включая сварочные (20-25%), вентильные преобразователи, реакторы и прочие ЭП.
Реактивной мощностью дополнительно нагружаются питающие и распределительные сети предприятия, соответственно увеличивается общее потребление электроэнергии. Меры по снижению потребления реактивной мощности: естественная компенсация (естественный ) без применения специальных компенсирующих устройств (КУ); искусственная компенсация, называемая чаще просто компенсацией. [ ]
Естественная компенсация реактивной мощности не требует больших материальных затрат и должна проводится на предприятиях в первую очередь. К естественной компенсации относятся:
упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки и улучшению энергетического режима оборудования (равномерное размещение нагрузок по фазам, смещение времени обеденных перерывов отдельных цехов и участков, перевод энергоёмких крупных ЭП на работу вне часов максимума энергосистемы и, наоборот, вывод в ремонт мощных ЭП в часы максимума в энергосистемы и т.п.);
создание рациональной схемы электроснабжения за счёт уменьшения количества ступеней трансформации;
замена трансформаторов и другого электрооборудования старых конструкций на новые, более совершенные с меньшими потерями на перемагничивание;
замена малозагруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка;
применение СД вместо АД, когда это допустимо по условиям технологического процесса;
ограничение продолжительности ХХ двигателя и сварочных трансформаторов, сокращение длительности и рассредоточение во время пуска крупных ЭП;
улучшение качества ремонта электродвигателей, уменьшение переходных сопротивлений контактных соединений;
отключение при малой нагрузке (например, в ночное время, в выходные и праздничные дни) части силовых трансформаторов. [13]
2.3. Баланс реактивной мощности на промышленных предприятиях.
Вопрос о компенсации реактивной мощности в ППОШ СП «VOOLTEKST» неразрывно связан с нарушением баланса реактивной мощности на предприятии. Именно его не верное соотношение привело к большим потерям и затратам. С помощью знания баланса реактивной мощности мы сможем точно распределить всю мощность на предприятии. Что является балансом реактивной мощности, и каков он должен быть указано ниже.
В электрической системе суммарная генерируемая реактивная мощность должна быть равна потребляемой реактивной мощности. [ ] В отличие от активной мощности, источниками которой являются только генераторы электростанций, реактивная мощность генерируется как ими, так и другими источниками, к которым относятся воздушные и кабельные линии разных напряжений Qл, а также установленные в сетях источники реактивной мощности (ИРМ) (компенсирующие устройства - КУ) мощностью Qку.
Поэтому баланс реактивной мощности в электрической системе представляется уравнением
Qг + Qл + Qку = Qпотр + Qпер + Qсн (2.5)
Следует отметить, уравнение баланса реактивных мощностей, так как
Qг = Ргtgг; (2.6)
Qпотр =Рпотрtgпотр. (2.7)
Генерация реактивной мощности на электростанциях зависит от числа и активной мощности работающих агрегатов, а потребление реактивной мощности – от состава электроприемников. [ ] При номинальном коэффициенте мощности генераторов cosг = 0,85 коэффициент реактивной мощности tgг = 0,6. Для потребителей коэффициент реактивной мощности tgпотр =0…3.
Потери реактивной мощности на передачу в основном определяются потерями реактивной мощности в трансформаторах, при трех-четырех трансформациях суммарные потери мощности в трансформаторах могут достигать 40% от передаваемой полной мощности. [ ]
В линиях напряжением 110 кВ и выше генерация реактивной мощности (зарядная мощность) компенсирует реактивные потери в линиях и может превысить их.
Таким образом, при выборе активной мощности генераторов энергосистемы по условию баланса активных мощностей и при работе генераторов с номинальным коэффициентом мощности генерируемая суммарная реактивная мощность без дополнительно используемых ИРМ может оказаться меньше требуемой по условию баланса реактивных мощностей:
Qг + Qл < Qпотр + Qпер + Qсн (2.8)
В этом случае образуется дефицит реактивной мощности, который приводит к следующему:
большая загрузка реактивной мощностью генераторов электростанций приводит к перегрузке по току генераторов;
передача больших потоков реактивной мощности от генераторов по элементам сети приводит к повышенным токовым нагрузкам и, как следствие, к увеличению затрат на сооружение сети, повышенным потерям активной мощности;
недостаток реактивной мощности в системе влечет за собой снижение напряжения в узлах электрических сетей и у потребителей.
Для получения баланса реактивных мощностей вблизи основных потребителей реактивной мощности устанавливают дополнительные источники с выдаваемой реактивной мощностью Qку. [ ]
При избытке реактивной мощности в системе, т.е. при
Qг + Qл + Qку > Qпотр + Qпер + Qсн, (2.9)
в элементах электрической сети возникают перетоки реактивной мощности, что приводит к повышению напряжений в узлах и увеличению потерь мощности. Данный режим характерен для периода минимальных нагрузок в системе.
Отсюда возникает задача оптимизации режима реактивной мощности в системе электроснабжения промышленного предприятия, выбора типа и мощности, а также места установки компенсирующих устройств.
При выборе средств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий необходимо различать две группы промышленных сетей в зависимости от состава их нагрузок [ ]:
сети общего назначения с режимом прямой последовательности основной частоты 50 Гц;
сети со специфическими нелинейными, несимметричными и резкопеременными нагрузками.
На начальной стадии проектирования определяются наибольшие суммарные расчетные нагрузки предприятия при естественном (т.е. до установки КУ) коэффициенте реактивной мощности РрасчПП , QрасчПП.
Наибольшая суммарная нагрузка предприятия, принимаемая для определения мощности компенсирующих устройств,
QmaxПП = Lо max QрасчПП, (2.10)
где Lо max – коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольшей активной нагрузки системы и реактивной мощности промышленного предприятия. Значения для разных отраслей промышленности Lо max = 0,75…0,95.
Значения наибольших реактивной и активной нагрузок предприятия сообщаются в энергосистему для определения значения экономически оптимальной реактивной мощности, которая может быть передана предприятию в режимах наибольшей и наименьшей активных нагрузок энергосистемы, соответственно Qэ1 и Qэ2. [ ]
По реактивной мощности Qэ1определяется суммарная мощность компенсирующих устройств предприятия, а в соответствии с заданным значением Qэ2- регулируемая часть компенсирующих устройств
Qку = QmaxПП - Qэ1. (2.11)
В период минимальных активных нагрузок системы входная реактивная мощность предприятия должна быть равна Qэ2, для чего требуется отключение части установленной на предприятии мощности КУ.
2.4. Средства компенсации реактивной мощности
Теперь мы можем рассмотреть виды и средства компенсирующих устройств, которые мы можем использовать на предприятии ППОШ СП «VOOLTEKST». Для искусственной компенсации реактивной мощности, называемой иногда «поперечной» компенсацией, применяются специальные компенсирующие устройства, являющиеся источниками реактивной энергии ёмкостного характера. [ ]
До 1974 г. основным нормативным показателем, характеризующим потребляемую промышленным предприятием реактивную мощность, был средневзвешенный коэффициент мощности.
Средневзвешенный коэффициент мощности за время t
(2.12)
где и -соответственно расход активной и реактивной электроэнергии за рассматриваемый промежуток времени.
Действовавшие до 1974 г. руководящие указания по компенсации реактивной мощности сыграли положительную роль в существенном снижении потреблении реактивной мощности и в повышении средневзвешенного коэффициента мощности в целом по стране с 0,75 в 1946 г. до 0,93 в 1974 г. [ ] В то время промышленные предприятия производили оплату израсходованной электроэнергии с учётом cos. Требования электроснабжающей организации были таковы, что на вводах предприятия значение cos должно было, находится в пределах 0,92-0,95.
Однако в соответствии со старым руководящими указаниями по компенсации реактивной мощности предприятия не были заинтересованы в отключении установленных КУ в часы минимальных нагрузок. В связи с этим в питающей энергосистеме часто наблюдалась перекомпенсация реактивной мощности. Перекомпенсация - это избыточная реактивная мощность, вырабатываемая компенсирующей установкой в периоды понижения нагрузок (ночью, в обеденные перерывы, в нерабочие и праздничные дни и т.п.) и передаваемая в сеть энергосистемы. [ ] Результатом перекомпенсации являлось увеличение суммарных потерь мощности и энергии в электрических сетях и усложнение, и удорожание устройств регулирования напряжения.
По этой причине в новых «Правилах пользования электрической и тепловой энергией», введённых в действие с 1 января 1982 г., указывается не нормируемое значение коэффициента мощности (0,92-0,95), а та суммарная реактивная мощность компенсирующих устройств, которая должна быть установлена на предприятии согласно заданию энергосистемы. [ ] Для стимулирования мероприятий по компенсации реактивной мощности Минэнерго установлена новая шкала скидок и надбавок к тарифу за электроэнергию в зависимости от степени компенсации реактивной мощности у потребителей. [ ]
Наглядное представление о сущности компенсации реактивной мощности даёт рис. 3. На рис. 3. а) изображена схема электрической цепи. Пусть до компенсации потребитель имел активную мощность Р, соответственно ток (отрезок ОВ на рис. 3, б) и реактивную мощность от индуктивной нагрузки с соответствующим током (отрезок ВА). Полной мощности соответствует вектор (отрезок ОА). Коэффициент мощности до компенсации . Векторная диаграмма компенсации представлена на (рис.3, в).
рис. 2.4. Векторная диаграмма компенсации реактивной мощности
После компенсации, т.е. после подключения параллельно нагрузке КУ (конденсатора) с мощностью (ток ), суммарная реактивная мощность потребителя будет уже и соответственно снизится угол сдвига фаз с до и повысится коэффициент мощности с cos до cos. [ ] Полная потребляемая мощность при той же потребляемой активной мощности Р (токе ) снизится с (ток ) до (ток ) (отрезок ). Следовательно, в результате компенсации можно при том же сечении проводов повысить пропускную способность сети при активной мощности.
К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся следующие виды компенсирующих устройств: конденсаторные батареи (КБ), синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности (ИРМ).
Конденсаторные батареи
Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют конденсаторы (КБ)-крупные (в отличие от конденсаторов радиотехники) специальные устройства, предназначенные для выработки реактивной ёмкостной мощности. Конденсаторы изготовляют на напряжение 220, 380, 660, 6300 и 10500 В в однофазном и трёхфазном исполнении для внутренней и наружной установки. Они бывают масляные (КМ) и соволовые (КС). [ ] Диэлектрическая проницаемость совола примерно вдвое больше, чем масла. Однако отрицательная допустимая температура составляет - 10С для соволовых конденсаторов, в то время как масляные могут работать при температуре -40С. Широкое применение конденсаторов для компенсации реактивной мощности объясняется их значительными преимуществами по сравнению с другими видами КУ: незначительные удельные потери активной мощности до 0,005 кВт/квар, отсутствие вращающихся частей, простота монтажа и эксплуатации, относительно невысокая стоимость, малая масса, отсутствие шума во время работы, возможность установки около отдельных групп ЭП и т.д. [ ]
Недостатки конденсаторных батарей: пожароопасность, наличие остаточного заряда, повышающего опасность при обслуживании; чувствительность к перенапряжениям и толчкам тока; возможность только ступенчатого, а не плавного регулирования мощности.
Конденсаторы, как правило, собираются в батареи (КБ) и выпускаются заводами электротехнической промышленности в виде комплектных компенсирующих устройств (ККУ).
Удельная стоимость конденсаторов высокого напряжения меньше удельной стоимости конденсаторов низкого напряжения, но конденсаторы низкого напряжения проще и надёжнее в эксплуатации. [ ]
За счёт присоединения к сети КУ с мощностью уменьшаются потери мощности и напряжения. После компенсации потери мощности
, (2.13)
где -потери мощности в компенсирующем устройстве, кВт.
Потери напряжения после компенсации, В,
. (2.14)
Синхронные двигатели.
Из курса «Электрические машины» известно, что при увеличении тока возбуждения выше номинального значения синхронные двигатели (СД) могут вырабатывать реактивную мощность, следовательно, их можно использовать как средство компенсации реактивной мощности. Главным отличием СД от АД является то, что магнитное поле, необходимое для действия СД, создаётся в основном от отдельного источника постоянного тока (возбудителя). Вследствие этого СД в нормальном режиме (при ) почти не потребляет из сети реактивной мощности, необходимой для создания главного магнитного потока, а в режиме перевозбуждения, т.е. при работе с опережающим коэффициентом мощности, может генерировать ёмкостную мощность в сеть. [ ]
Синхронные двигатели, выпускаемые отечественной промышленностью, рассчитаны на опережающий коэффициент мощности и при номинальной активной нагрузке и напряжении могут вырабатывать номинальную реактивную мощность:
. (2.15)
При недогрузке СД по активной мощности < 1 возможна перегрузка по реактивной мощности >1. [ ]
Преимуществом СД, используемым для компенсации реактивной мощности, по сравнению с КБ является возможность плавного регулирования генерируемой реактивной мощности. [ ]
Недостатком является то, что активные потери на генерирование реактивной мощности для СД больше, чем для КБ, так как зависят от квадрата генерируемой мощности СД.
Дополнительные активные потери в обмотке СД, кВт, вызываемые генерируемой реактивной мощностью в пределах изменения от 1 до 0,9 при номинальной активной мощности СД, равной ,
, (2.16)
где -номинальная реактивная мощность СД, квар; r –сопротивление одной фазы обмотки СД в нагретом состоянии, Ом; -номинальное напряжение сети, кВ.
В общем случае когда , , и отличаются от номинальных значений, потери активной мощности, кВт, на генерирование реактивной мощности
, (2.17)
где -величина генерируемой синхронным двигателем реактивной мощности, квар; и -постоянные величины кВт.
Реактивная мощность , генерируемая синхронным двигателем при активной нагрузке ,
, (2.18)
где -коэффициент перегрузки по реактивной мощности; - активная нагрузка СД, кВт; и -соответственно тангенс угла и КПД двигателя, принимаемые по каталогу (паспорту) СД. [ ]
Следует отметить, что . Следовательно, сумма постоянных коэффициентов и определяет активные потери СД, вызванные генерированием реактивной мощности при номинальном напряжении и активной мощности .
Как правило, в системах электроснабжения промышленных предприятий КБ компенсируют реактивную мощность базисной (основной) части графиков нагрузок, а СД снижают, главным образом, пики нагрузок графика.
Синхронные компенсаторы.
Разновидностью СД являются синхронные компенсаторы (СК), которые представляют собой СД облегчённой конструкции без нагрузки на валу. В настоящее время выпускается СК мощностью выше 5000 квар; они имеют ограниченное применение в сетях промышленных предприятий и лишь в ряде случаев используются для улучшения показателей качества напряжения у мощных ЭП с резкопеременной ударной нагрузкой (дуговые печи, прокатные станы и т.п.). В сетях с резкопеременной ударной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ рекомендуется применение не конденсаторных батарей, а специальных быстродействующих источников реактивной мощности (ИРМ), Которые должны устанавливаться вблизи таких ЭП.
Достоинствами статических ИРМ является отсутствие вращающихся частей, относительная плавность регулирования реактивной мощности, выдаваемой в сеть, возможность трёх- и четырёхкратной перегрузки по реактивной мощности. К недостаткам относится появление высших гармоник, которые могут возникнуть при глубоком регулировании реактивной мощности.
2.5. Выбор компенсирующих устройств с учетом особенностей объекта исследования.
Расчёт и выбор КУ производится на основании задания энергосистемы и в соответствии с «Руководящими указаниями по компенсации». Задачи по расчёту и выбору КУ решаются совместно с вопросами проектирования всех элементов СЭС промышленного предприятия.
Потребляемая мощность КУ выбирается с учётом наибольшей входной реактивной мощности , квар, которая может быть передана из сетей энергосистемы. В общем виде должно соблюдаться следующее условие:
, (2.19)
где -расчётная (потребляемая) предприятием реактивная мощность, квар; - реактивная мощность, которую надо скомпенсировать на предприятии (т.е. мощность КУ).
Энергосистемой задаётся режим потребляемой реактивной мощности на предприятии с учётом его расчётных максимальных нагрузок и . Это требование заключается в том, что задаются значения - реактивной мощности, выдаваемой энергосистемой предприятию в течении получаса в период максимальных активных нагрузок энергосистемы, и -средней реактивной мощности, передаваемой из сети энергосистемы или генерируемой в сеть энергосистемы в период её наименьшей нагрузки. Практически во всех случаях . С учётом изложенного выражения приобретается вид:
; (2.20)
, (2.21)
где и -соответственно необходимая мощность КУ в режиме максимальных и минимальных нагрузок; и -соответственно расчётная реактивная мощность предприятия в режиме максимальных и минимальных (в ночную смену, в праздничные дни и т.п.) нагрузок. [ ]
Выражения (2.20) и (2.21) относятся к промышленным предприятиям с мощностью 750 кВА и выше. Для предприятий с мощностью до 750 кВА энергосистемой рекомендуется полная компенсация реактивной мощности на стороне до 1 кВ.
Эти требования энергосистемы вызваны тем, что в сетях напряжением до 1 кВ, как правило, коэффициент мощности нагрузки не превышает 0,8. При этом сети до 1 кВ электрически более удалены от ИП энергосистемы и промышленных ТЭЦ, поэтому передача реактивной мощности энергосистемы в сеть до 1 кВ предприятия приводит к повышенным затратам на увеличение сечений проводников, к повышению мощности трансформаторов и повышенным потерям электроэнергии. [ ]
Таким образом, недостаток в энергосистеме реактивной энергии для покрытия реактивных нагрузок промышленного предприятия устраняется за счёт компенсирующих установок предприятия. Причём если устанавливается КБ, то суммарная мощность их нерегулируемых секций не должна превышать расчётную реактивную мощность предприятия в режимах минимальных нагрузок .
В целях стимулирования мероприятий по компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях введена шкала скидок и надбавок к тарифу за электроэнергию, отпускаемую энергоснабжающей организацией. Штрафы в виде надбавки к тарифу за электроэнергию, выплачиваемые предприятием за несоблюдение режима компенсации, не устраняют реальных потерь в электрических сетях, а лишь перераспределяют их стоимость между энергосистемой и промышленным предприятием. Однако указанные надбавки к тарифу стимулируют предприятия к принятию мер по рациональной эксплуатации КУ.
Энергосистема контролирует режим потребления реактивной мощности на предприятии, для чего служат счётчики с указателями 30-минутного максимума и реле времени. Счётчики устанавливают на границе раздела энергосистемы и предприятия в точке, указываемой в договоре на отпуск электроэнергии. При отсутствии специальных счётчиков используют показания обычных счётчиков. Записи подлежат 30-минутные показания счётчиков в часы максимума и ночного минимума энергосистемы.
Выбор мощности КУ и распределение их по сетям промышленного предприятия напряжением до 1 кВ и выше производятся на основании технико-экономических расчётов по минимуму приведённых затрат. Приведённые затраты на компенсацию реактивной мощности, сум.,
, (2.22)
где -реактивная мощность КУ, квар; -постоянная составляющая затрат, не зависящая от мощности , сум.; -удельные затраты на 1 квар реактивной мощности, сум/квар; -удельные затраты на 1 квар реактивной мощности, сум/квар.
Постоянная составляющая затрат, сум.,
, (2.23)
где - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений ; -затраты на коммутационную аппаратуру, вводные и регулирующие устройства, устройства защиты и другие затраты компенсирующих установок, сум.
Для СД величина и выражение (2.23) принимает вид:
, (2.24)
где -номинальная реактивная мощность СД, квар;
(2.25)
; (2.26)
здесь -стоимость потерь, сум/кВт
n-число однотипных СД; -реактивная мощность, вырабатываемая СД предварительно, квар. Если СД вводится вновь, то =0 и (2.7) принимает вид:
. (2.27)
Для КБ тогда
, (2.28)
где -мощность КБ, квар; -удельные потери мощности в конденсаторах, кВт/квар ; -напряжение на конденсаторной батарее, В; -удельные затраты на установку КБ ; -постоянная составляющая затрат для КБ
(2.29)
здесь =0,223-нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений в КБ; и -соответственно стоимость вводного и регулирующего устройства, сум.
Чаще всего при проектировании СЭС ещё не уточнены места установки КУ. Поэтому с достаточной для практических целей точностью можно принимать средние удельные затраты на компенсацию 1 квар =3,5 сум/(квар год). [ ]
На предприятиях мощностью более 750 кВА после проведения мер по естественной компенсации нескомпенсированая реактивная нагрузка в сетях до 1 кВ может покрываться как установкой КУ до 1 кВ, так и перетоком реактивной мощности с шин 6-10 кВ, оптимальное соотношение между которыми определяется расчётом.
Источники реактивной мощности напряжением 6-10 кВ более экономичны по сравнению с источниками реактивной мощности на напряжение до 1 кВ. Однако передача реактивной мощности из сети 6-10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ может привести к увеличению числа трансформаторов на ТП на , обусловленного их дополнительной загрузкой, передаваемой реактивной мощностью, и соответственно к увеличению потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах.
Дополнительные приведённые затраты, сум., увеличиваются:
, (2.30)
где -стоимость дополнительно устанавливаемых трансформаторов, сум.
Как правило, стоимость КТП, устанавливаемых на современных промышленных предприятиях, достаточно высока, и поэтому передача избыточной реактивной мощности СД 6-10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ является невыгодной.
Чаще всего реактивная мощность СД 6-10 кВ используется для компенсации реактивных нагрузок на стороне 6-10 кВ.
Мощность КУ в сетях напряжением до 1 кВ определяется по минимуму приведённых затрат выбором экономически оптимального числа трансформаторов цеховых ТП и определением дополнительной мощности КУ ниже 1 кВ в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети напряжением 6-10 кВ, питающей эти трансформаторы.
Рассчитанная таким путём мощность компенсации распределяется между всеми трансформаторами цеха пропорционально их реактивным нагрузкам.
При выборе КУ на предприятиях с большим числом трансформаторов решающее значение имеет число устанавливаемых трансформаторов.
Ориентировочное количество необходимых трансформаторов одинаковой оптимальной экономической мощности для покрытия всех электрических нагрузок цеха при неравномерном распределении этих нагрузок по площади цеха и при найденной средней плотности нагрузок цеха выбирают по выражению
, (2.31)
где -полная средняя мощность цеха за максимально загруженную смену, кВА; -оптимальная экономическая номинальная мощность трансформатора, -рекомендуемый коэффициент загрузки трансформаторов; -отношение коэффициентов мощности на стороне вторичного напряжения трансформатора соответственно после и до компенсации реактивных нагрузок.
При равномерно распределённой по площади цеха нагрузке число трансформаторных подстанций
(2.32)
Для выбора наивыгоднейшего числа трансформаторов и мощности КУ следует провести технико-экономическое сравнение вариантов с минимальным числом трансформаторов и с числом трансформаторов, увеличенным на один или два. Для варианта с увеличенным числом трансформаторов следует учитывать затраты на дополнительную установку трансформаторов по (2.29). [ ]
Если на предприятии нельзя увеличить число трансформаторов по условию размещения цехов, способу резервирования и т. п., то определяют минимально возможную мощность трансформатора . Затем сравнивают варианты установки трансформаторов с минимально возможной мощностью и мощностью трансформатора на ступень выше.
Как правило, реактивная нагрузка индуктивного характера в сетях 6-10 кВ создаётся реактивной мощностью ЭП 6-10 кВ и нескомпенсированной в сетях НН 0,4-0,69 кВ реактивной нагрузкой с учётом потери реактивной мощности в силовых трансформаторах на стороне 6-10 кВ.
Наибольшая реактивная мощность, квар, которая может быть передана из сети 6-10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ для покрытия оставшейся нескомпенсированной реактивной мощности в сети до 1 кВ без увеличения числа устанавливаемых трансформаторов и их коэффициента загрузки, определяется
, (2.33)
где -активная средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВт.
В целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети 6-10 кВ суммарная мощность КБ напряжением до 1 кВ для группы с небольшим числом трансформаторов цеха
(2.34)
где -суммарная расчётная реактивная нагрузка за максимально загруженную смену.
Если окажется, что ,то установка конденсаторов напряжения до 1 кВ не требуется. [ ]
На практике для промышленных предприятий чаще всего сравнивают варианты установки средств компенсации отдельно в виде КБ, СД или совместной установки КБ и СД.
При отсутствии на предприятии СД для привода производственных механизмов сначала выбирается оптимальная мощность КУ на стороне до 1 кВ, а затем определяется оптимальная мощность силовых трансформаторов на подстанциях.
2.6. Схемы установки конденсаторов на промышленных предприятиях.
Конденсаторы можно установить в сети 10, 6, 3 кВ или в сети 380, 660, 500, 220 В по следующим схемам
- индивидуальной компенсации;
- групповой компенсации;
- центральной компенсации;
- комбинированной компенсации;
Индивидуальная компенсация – самый простой и наиболее дешевый способ компенсации реактивной мощности. [ ] Число конденсаторов (конденсаторных батарей) соответствует числу нагрузок и каждый конденсатор расположен непосредственно у соответствующей нагрузки (рядом с двигателем и т. п.). Такая компенсация хороша только для постоянных нагрузок (например, один или несколько асинхронных двигателей с постоянной скоростью вращения вала), то есть там, где реактивная мощность каждой из нагрузок (во включенном состоянии нагрузок) с течением времени меняется незначительно и для ее компенсации не требуется изменения номиналов подключенных конденсаторных батарей. Поэтому индивидуальная компенсация ввиду неизменного уровня реактивной мощности нагрузки и соответствующей реактивной мощности компенсаторов называется также нерегулируемой. Индивидуальная компенсация позволяет снижать потери электроэнергии в наибольшей степени и вся сеть разгружается от реактивной мощности. Однако при этой схеме конденсаторы отключаются одновременно с электроприемником. Продолжительность их включения, а значит, и использование снижается. Для того чтобы обеспечить суммарную реактивную генерирующую мощность конденсаторов по предприятию в целом, при различных режимах работы электроприемков приходиться значительно увеличить общую мощность конденсаторных установок против действительно необходимой при других схемах компенсации. Применение схем индивидуальной компенсации с установкой отдельных выключателей, позволяющих оставлять в работе конденсаторы при отключении электроприемников, требует большого количества отключающих аппаратов и разрядных сопротивлений, что требует значительных затрат. [ ]
При групповой компенсации в разных пунктах сети устанавливается несколько батарей конденсаторов, каждая из которых компенсирует часть потребляемой реактивной мощности сети. Такие батареи могут присоединяться к цеховым распределительным пунктам, к участкам токопровода и т.д. групповая схема компенсации позволяет компенсировать реактивные нагрузки при протяженной или разветвленной сети с высокой степенью использования конденсаторов. [ ]
При центральной компенсации конденсаторы применяется в системах с большим количеством потребителей (нагрузок), имеющих большой разброс коэффициента мощности в течение суток, то есть для переменной нагрузки (например, несколько двигателей, размещенных на одном предприятии и подключаемых попеременно). Объединяются в одну батарею, компенсирующую реактивную нагрузку данной сети. Батарея может присоединиться к распределительному щиту 0,38-0,66 кВ или к шинам 6-10 кВ цеховых подстанций, распределительного пункта, главной понизительной подстанции и т.д. Центральная компенсация уменьшает мощность конденсаторов и позволяет хорошо их использовать, но при этом потери электроэнергии снижаются мало, во всяком случае цеховые сети напряжением до 1000 В не разгружаются от реактивных токов и конденсаторы не снижают потерь в них. [ 1 ]
Данный метод мы применили при компенсации реактивной мощности на предприятии ППОШ СП «VOOLTEKST». Этот выбор основан та том что, данное предприятие имеет большое количество нагрузок имеющих большой разброс коэффициента мощности в течении суток, а также этот метод позволил нам уменьшить мощность конденсаторов, соответственно это привело к уменьшению их стоимости.
При комбинированной схеме сочетаются центральная или групповая компенсация с индивидуальной либо центральная с групповой.
2.7. Расчет системы электроснабжения СП «VOOLTEKST» без компенсации.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ РАСЧЕТА.
По справочнику определяем коэффициент спроса цехов и cos. Исходные данные расчета занесены в таблицу №1.
Таблица №1.
|
№
|
НАИМЕНОВАНИЕ
ЦЕХОВ
|
Pуст
кBт
|
Kс
-
|
Cos
|
|
1.
|
Столовая
|
45
|
0,65
|
0,72
|
|
2.
|
Офис
|
65
|
0,7
|
0,75
|
|
3.
|
Ткацкий цех
|
125
|
0,81
|
0,88
|
|
4.
|
Токарный цех
|
112
|
0,83
|
0,9
|
|
5.
|
Склад
|
35
|
0,75
|
0,7
|
|
6.
|
Общежитие
|
41
|
0,65
|
0,71
|
|
7.
|
Цех байковых одеял
|
115
|
0,8
|
0,86
|
|
8.
|
Прессовочный цех
|
98
|
0,81
|
0,87
|
|
9.
|
Чесальный цех
|
105
|
0,83
|
0,86
|
|
10.
|
Мойка
|
80
|
0,8
|
0,85
|
|
|
|
821
|
|
|
Расчет электрических нагрузок
Расчет электрических нагрузок производим по методу коэффициента спроса.
Расчет нагрузок 1-цеха
Силовая активная нагрузка 1-цеха.
Ррас=Руст Кс = 450,65 =29,3 кBт
Силовая реактивная нагрузка 1-цеха
Qрас=Pрас tg =29,30,96 =28,2 кBap
Активная нагрузка освещения.
Pос=FPo/1000 = 42014/1000 =5,88 кBт
где F , Po -площадь и удельная мощность освещения
Реактивная мощность освещения.
Qос=Pос tg =5,88 0,95 =5,59 кBap
Суммарная активная нагрузка 1-цеха
P=Pрас+Pос =29,3+5,88=35,13 кВт
Суммарная peактивная нагрузка 1-цеха
Q=Qрас+Qос =28,2+5,59 =33,78 кВар
Полная мощность 1-цеха
29,32+28,22 =48,74 кBA
Расчеты для остальных цехов выполняются аналогично, поэтому подробный расчет не приводится, а только результаты в виде таблицы
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ТАБЛИЦА № 2
|
№
|
Наименование цехов
|
Pyст
кBт
|
Kc
-
|
Cos
|
Pрас
кВт
|
Qрас
кВар
|
F
кв.м
|
Po
Bт
|
Pос
кВт
|
Qос
квар
|
Pрас
кВт
|
Qрас
кВар
|
Sрас
кВА
|
|
1.
|
Столовая
|
45
|
0,65
|
0,72
|
29,3
|
28,2
|
420
|
14
|
5,88
|
5,59
|
35,13
|
33,78
|
48,74
|
|
2.
|
Офис
|
65
|
0,7
|
0,75
|
45,5
|
40,1
|
735
|
20
|
14,70
|
13,97
|
60,20
|
54,09
|
80,93
|
|
3.
|
Ткацкий цех
|
125
|
0,8
|
0,88
|
100,0
|
54,0
|
1025
|
18
|
18,45
|
17,53
|
118,45
|
71,50
|
138,36
|
|
4.
|
Токарный цех
|
112
|
0,83
|
0,9
|
93,0
|
45,0
|
375
|
18
|
6,75
|
6,41
|
99,71
|
51,44
|
112,19
|
|
5.
|
Склад
|
35
|
0,55
|
0,7
|
19,3
|
19,6
|
1115
|
10
|
11,15
|
10,59
|
30,40
|
30,23
|
42,87
|
|
6.
|
Общежитие
|
41
|
0,65
|
0,71
|
26,7
|
26,4
|
990
|
14
|
13,86
|
13,17
|
40,51
|
39,60
|
56,65
|
|
7.
|
Цех байковых одеял
|
115
|
0,75
|
0,86
|
86,3
|
51,2
|
1000
|
17
|
17,00
|
16,15
|
103,25
|
67,33
|
123,26
|
|
8.
|
Прессовочный цех
|
98
|
0,76
|
0,87
|
74,5
|
42,2
|
300
|
17
|
5,10
|
4,85
|
79,58
|
47,05
|
92,45
|
|
9.
|
Чесальный цех
|
105
|
0,8
|
0,86
|
84,0
|
49,8
|
375
|
16
|
6,00
|
5,70
|
90,00
|
55,54
|
105,76
|
|
10.
|
Мойка
|
80
|
0,73
|
0,85
|
58,4
|
36,2
|
336
|
16
|
5,38
|
5,11
|
63,78
|
41,30
|
75,98
|
|
|
Всего
|
821
|
|
|
616,7
|
392,8
|
|
|
|
|
721,01
|
491,86
|
877,20
|
Общая мощность предприятия
P=721,01 кВт Q=491,86 кВар Sрас=877,2 кВА
Картограмма электрических нагрузок
Графическое выражение электрических нагрузок на генплане предприятия называется картограммой электрических нагрузок. При этом электрическая нагрузка цехов выражается кругами, центр, которого соответствует геометрическому центру данного цеха. Сектор в круге характеризует мощности расходуемой на освещения цеха. Для составления картограммы на генплан предприятия вводится системы координаты. Картограмма электрических нагрузок составляется для определения центра электрических нагрузок. Сначала, расчетная мощность каждого цеха умножается на координаты данного цеха. В примере 1-цеха рассмотрим составление картограммы.
Расчетную мощность 1-цеха умножаем на координаты 1-цеха
Px1=P1X1=35,13 25 =878 кBт м
Pу1=P1У1=35,13 146=51,29 кBт м
Определяем угол освещения - по следующей формуле
Определяем радиус круга по следующей формуле
Расчеты для остальных цехов выполняются аналогично, поэтому подробный расчет не приводится. Результаты расчетов показаны в таблице №3
|
№
|
Наименование цехов
|
X
М
|
Y
М
|
PХ
кВтм
|
PY
кВтм
|
град
|
R
м
|
|
1
|
Столовая
|
25
|
146
|
878
|
5129
|
60
|
3
|
|
2
|
Офис
|
16
|
116
|
524
|
3800
|
129
|
3
|
|
3
|
Ткацкий цех
|
16
|
73
|
1721
|
7851
|
62
|
6
|
|
4
|
Токарный цех
|
53
|
86
|
3877
|
6291
|
33
|
5
|
|
5
|
Склад
|
147
|
100
|
3576
|
2433
|
150
|
3
|
|
6
|
Общежитие
|
80
|
140
|
3312
|
5796
|
134
|
4
|
|
7
|
Цех байковых одеял
|
24
|
34
|
2136
|
3026
|
69
|
5
|
|
8
|
Прессовочный цех
|
65
|
28
|
4660
|
2007
|
35
|
5
|
|
9
|
Чесальный цех
|
112
|
28
|
9369
|
2342
|
21
|
5
|
|
10
|
Мойка
|
141
|
30
|
8654
|
1841
|
32
|
4
|
|
|
Всего
|
|
|
38706
|
40516
|
|
|
Определяем координаты центра электрических нагрузок
Расчет внешнего электроснабжения
Система внешнего электроснабжения включает в себя главную понизительную подстанцию предприятия или главную распределительную подстанцию, а также линии электропередачи, связывающие с энергосистемой. Расчет внешнего электроснабжения начинается с выбором ЛЭП
Сначала выберем низкое напряжение подстанции энергосистемы, т.е.10 кВ Расчетный ток ЛЭП
Iрас=Sрас /(n·Uн )= 877,2/(21,73 10)=25,32 A
Аварийный ток ЛЭП
Iав=Sрас /(·Uн )= 877,2/(1,73 10)= 50,64 A
Паспортные параметры выбранной ЛЭП
Тип АС-3х 70; Iдд=265 A; Ro=0,443 oм/км; Xo=0,38 oм/км; Ko=10,8 млн. сум
Потери напряжения в ЛЭП
=1,7325,32(0,4430,95+0,380,31)4 = 94,7 B
U% =(Uл/Uн)100% =(94,7/ 10000)100%=0,95 %
Потери мощности ЛЭП
=325,3220,443410-3 =6,82 кBт
Расчет технико-экономических показателей ЛЭП
Потери энергии в ЛЭП
Aл= Pл = 6,824622 =31511 кВт час
Амортизационные отчисления ЛЭП
43,20,023 = 0,99 млн. сум
а=0,023;
Отчисление на текущий ремонт и обслуживание
Uтр=Kлэптр=43,20,004 = 0,17 млн. сум
Где, ТР=0,004; отчисление на текущий ремонт и на обслуживание.
Стоимость потерь ЛЭП
6,82 160000 + 31511 80 =3,61 млн сум
Где, -основная ставка для оплаты за заявленную мощность электроэнергии, на текущий год =160000 сум/кВт. -дополнительная ставка, за использованную электроэнергию =80 сум/кВтчас
Годовые издержки ЛЭП
U = Ua + Uтр + Uпот = 0,99+0,17+3,61 =4,78 млн сум
Приведенные затраты ЛЭП
3лэп = U + Kлэп0,12 = 4,78 +0,1243,2 = 9,96 млн сум
Выбор главной распределительной подстанции фабрики.
Расчет технико-экономических показателей ГРП.
Амортизационное отчисление ГРП
а=0,064;
Uа=Kгрпа = 41,83 0,064 = 2,677 млн. сум
Отчисление на текущий ремонт и на обслуживание
тр=0,04
Uтр=Kгрптр= 41,830,04 = 1,67 млн сум
Годовые издержки ГРП
U = Ua + Uтр + Uп = 2,677+1,67+0 =4,35 млн сум
Приведенные годовые затраты ГРП
3 = U + Kгрп0,12 = 4,35 +0,12 41,83 =9,37 млн. сум
Технико-экономические показатели внешнего электроснабжения
4-таблица
|
Наименование оборудов
|
K
млн.сум
|
Ua
млн.сум
|
Uтр
млн сумм
|
Uп
млн сум
|
U
млн сум
|
3
млн сум
|
|
ЛЭП
|
43,2
|
0,99
|
0,17
|
3,61
|
4,78
|
9,96
|
|
ГРП
|
41,8
|
2,68
|
1,67
|
0,00
|
4,35
|
9,37
|
|
итого
|
85
|
3,67
|
1,85
|
3,61
|
9,13
|
19,33
|
Внутреннее электроснабжение СП «VOOLTEKST»
Рассчитывается следующая схема.
|
ТП
|
Цех
|
|
ТП 1
|
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
|
Схема с одной трансформаторной подстанцией, соответственно с одной высоковольтной и 9 низковольтными кабелями.
Нагрузка трансформатора.
Pтп1=Р1+ Р2+ Р3+ Р4+ Р5+ Р6+ Р7+ Р8+ Р9+ Р10 = 721 кВт;
Qтп1=Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6+ Q7+ Q8+ Q9+ Q10 =492 кВар;
Коэффициент загрузки трансформатора 877,2/(2630)=0,7
Коэффициент загрузки трансформатора в пределах нормативного.
Поэтому окончательно выбираем мощность трансформатора.
Потери мощности в трансформаторах
=2 (7,60,72 +1,42)= 10,2 кВт
Потери энергии трансформатора.
=2 (7,60,72 4622 + 1,428760) =58,9 МВт
Таблица №10
|
№ T П
|
Число и тип трансформатор
|
Pтп
кВт
|
Qтп
кВap
|
Sтп
кBA
|
-
|
Pк
кВт
|
Pх
кВт
|
Uк
%
|
Iх
%
|
K
млн.c
|
|
TП-1
|
2XTM-630/10
|
721
|
492
|
877
|
0,7
|
7,6
|
1,42
|
4,5
|
2
|
93
|
Таблица №11
|
№ TП
|
Число и тип трансформатор
|
Pп
кВт
|
Атр
МВтч
|
|
TП-1
|
2XTM-630/10
|
10,2
|
58,9
|
Технико-экономические показатели цеховых подстанций.
Общие потери мощности подстанций Ртр= 10,2 кВт
Общие потери энергии подстанций Атр=58,9 МВтчас
Стоимость потерь энергии трансформаторов.
= 10,2160000 + 5890080 =6,35 млн. сум
Амортизационные отчисления подстанций
=930,064=5,95 млн. сум
Отчисление на текущий ремонт и обслуживание
=93 0,04=3,72 млн. сум
Годовые издержки подстанций
U =Ua+Uтр+Uп=5,95+3,72+6,35 = 16 млн. сум
Приведенные годовые затраты цеховых подстанций
Зпс=КпсЕн + U =930,12 +16 = 27,18 млн сум
Расчет кабельных линий
Расчетный ток 1 - кабеля.
Iрас=Sрас /(n·Uн ) = 877,2/(21,73 10)= 25,32 A
Расчет аварийного тока 1 - кабеля.
Iав=Sрас /(·Uн )= 877,2/(1,7310)=50,6 A
Паспортные параметры кабельной линии. Тип-2хАСБ-3х50; Iдд=140 А Ro=0,62 ом/км; Xo=0,08 ом/км Стоимость 1 км кабельной линии Ко = 41,16 млн.сум/км
Потери мощности 1й - кабельной линии
=3 25,3220,620,025 =0,03 кВт
Потери напряжения кабеля.
=
=1,73 25,32(0,62 0,82+0,060,57) 0,025 = 0,61 B;
=(0,61 / 10000)100% =0,006 %
Расчеты остальных кабельных линий выполняются аналогично, результаты расчетов занесены в таблицу №
|
№
|
Номер
КЛ
|
Потребители кабелей
|
Uном
B
|
Pкл
кВт
|
Qкл
кВар
|
Sкл
кВА
|
Iрас
А
|
Iав
А
|
|
1
|
КЛ-1
|
ГРП-ТП1
|
10000
|
721,01
|
491,86
|
877,2
|
25,32
|
50,6
|
|
2
|
КЛ-2
|
ТП1-РП1
|
400
|
99,71
|
51,44
|
112,2
|
81,0
|
162
|
|
3
|
KЛ- 3
|
ТП1-РП2
|
400
|
30,40
|
30,23
|
42,87
|
30,9
|
61,9
|
|
4
|
KЛ- 4
|
ТП1-РП3
|
400
|
40,51
|
39,60
|
56,65
|
40,9
|
81,8
|
|
5
|
KЛ 5
|
ТП1-РП4
|
400
|
35,13
|
33,78
|
48,74
|
35,2
|
70
|
|
6
|
KЛ- 6
|
ТП1-РП5
|
400
|
60,20
|
54,09
|
80,93
|
58
|
117
|
|
7
|
KЛ- 7
|
ТП1-РП6
|
400
|
63,78
|
41,30
|
76,0
|
54,8
|
110
|
|
8
|
KЛ- 8
|
ТП1-РП7
|
400
|
90,00
|
55,54
|
105,8
|
76,3
|
153
|
|
9
|
KЛ- 9
|
ТП1-РП8
|
400
|
79,58
|
47,05
|
92,45
|
66,7
|
133
|
|
10
|
KЛ- 10
|
ТП1-РП9
|
400
|
103,3
|
67,33
|
123,3
|
89,0
|
178
|
Результаты расчетов по выбору КЛ и расчет потерь КЛ занесены в таблицу №
|
№
|
Потребители кабелей
|
Iaв
А
|
Iдд
А
|
Марка и сечение кабеля
|
Ro
Ом/км
|
L
км
|
Pл
кВт
|
U%
|
К0
Млн.с
|
|
1
|
ГРП-ТП1
|
50,6
|
140
|
2хАСБ-3х50
|
0,62
|
0,025
|
0,0298
|
0,006
|
41,16
|
|
2
|
ТП1-РП1
|
162
|
165
|
2хАВВГ-3х50+1х25
|
0,62
|
0,014
|
0,171
|
0,28
|
2,84
|
|
3
|
ТП1-РП2
|
61,9
|
90
|
2хАВВГ-3х16+1х10
|
1,94
|
0,136
|
0,758
|
2,58
|
2,84
|
|
4
|
ТП1-РП3
|
81,8
|
90
|
2хАВВГ-3х16+1х10
|
1,94
|
0,092
|
0,895
|
2,32
|
2,84
|
|
5
|
ТП1-РП4
|
70
|
90
|
2хАВВГ-3х16+1х10
|
1,94
|
0,095
|
0,68
|
2,08
|
4,25
|
|
6
|
ТП1-РП5
|
117
|
135
|
2хАВВГ-3х35+1х16
|
0,89
|
0,08
|
0,73
|
1,42
|
2,84
|
|
7
|
ТП1-РП6
|
110
|
135
|
2хАВВГ-3х35+1х16
|
0,89
|
0,145
|
1,16
|
2,68
|
3,25
|
|
8
|
ТП1-РП7
|
153
|
165
|
2хАВВГ-3х50+1х25
|
0,62
|
0,011
|
0,12
|
0,2
|
2,84
|
|
9
|
ТП1-РП8
|
133
|
135
|
2хАВВГ-3х35+1х16
|
0,89
|
0,075
|
0,89
|
1,72
|
3,25
|
|
10
|
ТП1-РП9
|
178
|
135
|
2хАВВГ-3х35+1х16
|
0,89
|
0,038
|
0,8
|
1,14
|
2,84
|
|
|
|
|
|
|
|
0,711
|
6,2435
|
|
68,95
|
Технико-экономические показатели кабельных линий
Общие потери мощности кабельных линий
Pкл=6,2435 кВт
Потери энергии кабельных линий.
Aкл=Pкл=6,2435 4622= 28857 кВтчас
Стоимость потерь энергии в кабельных линиях
= 6,2435160000 +28857 80=3,3 млн. сум
Амортизационные отчисления кабельных линий
5,830,023=0,134 млн.сум
Отчисление на текущий ремонт и на обслуживание
5,830,02= 0,117 млн.сум
Годовые издержки кабельных линий
U=Uп+Uа+Uтр=3,3+0,134 +0,117=3,558 млн.сум
Приведенные годовые затраты кабельных линий
Зкл=КклЕн+U =5,830,12 +3,558 = 4,258 млн.сум
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
|
Наимен.
оборуд
|
K
млн.сум
|
Pп
кВт
|
Ua
млн.сум
|
Uтр
млн сум
|
Uп
млн сум
|
U
млн сум
|
3
млн сум
|
|
ТП
|
93
|
10,21
|
5,95
|
3,72
|
6,35
|
16
|
27,18
|
|
КЛ
|
5,83
|
6,24
|
0,13
|
0,12
|
3,308
|
3,558
|
4,258
|
|
ИТОГО
|
98,83
|
16,45
|
6,09
|
3,84
|
9,66
|
19,58
|
31,44
|
2.8. Методика определения экономической эффективности компенсации реактивной мощности на основе паспортных данных элементов СЭС предприятия.
Для компенсации реактивной мощности используется высоковольтные и низковольтные ККУ [ ]. Для определения экономической эффективности компенсации реактивной мощности используем следующую схему (рис.2.2), где, 1- точка коммерческого учета предприятия, точка 2-высокая сторона цеховой трансформаторной подстанции (ТП), точка 3-низкая сторона ТП.
В начале, рассмотрим случай, когда ККУ установлен в точке 2. При этом, компенсированный мощность протекает только через ЛЭП. Уменьшение потерь в ЛЭП после компенсации можно определить по следующей формуле:
(2.35)
где, P’л и Pл.к –потери активной мощности до и после компенсации, кВт; lл –длина ЛЭП, км; R0-удельное сопротивление ЛЭП, Ом/км; U-напряжение ЛЭП, кВ.
Экономия электроэнергии в ЛЭП:
, (2.36)
где, -число часов максимальных потерь, час/год.
Экономический эффект от экономии энергии в ЛЭП:
(2.37)
здесь, m- ставка оплаты электроэнергии, сум/кВт.
Годовые приведенные затраты компенсации реактивной мощности:
(2.38)
где, Кку- капитальные затраты на ККУ, тыс.сум ; ен- общий коэффициент отчислений от капиталовложений; р0-удельные потери мощности конденсаторов, кВт/кВар; с0-удельная стоимость конденсаторов, тыс.сум/кВар.
Годовой экономический эффект от компенсации реактивной мощности в ЛЭП определяется разностью стоимости экономленной энергии и приведенных затрат ККУ, по следующей формуле:
(2.39)
При этом, экономический эффект будет нулевым при следующем равенстве:
(2.40)
или (2.41)
Из (2.36) видно, что, экономической эффект компенсации зависит от параметра (сопротивления) ЛЭП. Поэтому, определяем минимальное сопротивление ЛЭП, при котором экономический эффект будет положительном:
(2.42)
Из (2.36) определяем необходимый мощность ККУ, в которой экономический эффект будет положительной:
. (2.43)
Рассмотрим экономической эффективности компенсации в точке 3, т.е. установке ККУ низкой стороне ТП. При этом, не учитываем экономии энергии в ЛЭП, и учитываем только экономический эффект, полученных в трансформаторах. Потери активной мощности трансформаторах до компенсации:
(2.44)
где, Pк и P0-потери мощности к.з. и х.х. трансформатора, кВт; n-число трансформаторов. -коэффициент загрузки;
Учитывая, что
(2.45)
Это выражения после компенсации будет в следующем виде:
, (2.46)
При этом уменьшение потерь мощности в трансформаторах:
, (2.47)
здесь, (2.48)
Таким образом, уменьшение потерь в трансформаторах составляет:
(2.49)
Экономия электроэнергии в трансформаторах:
(2.50)
Стоимость энергии, полученной от уменьшения потерь энергии:
(2.51)
Годовой экономический эффект от экономии энергии, сум/кВт.
(2.52)
Экономический эффект будет нулевым при следующем равенстве:
(2.53)
или
(2.54)
Исходя из этого, определяем минимальное значение мощности компенсирующих устройств, при котором экономический эффект будет положительном:
(2.55)
Из (2.44) видно, что, экономический эффект компенсации зависит от коэффициента загрузки. После следующих преобразований определяем минимальное значение коэффициента загрузки трансформатора, при котором экономический эффект будет положительном:
(2.56)
(2.57)
Минимальный коэффициент загрузки трансформатора:
(2.58)
Общая экономия электроэнергии от компенсации реактивной мощности определяется суммированием экономии энергии в ЛЭП и трансформаторах:
(2.59)
По схеме показанной рис. 4, видно, что . Если, не учитывать потери реактивной мощности в трансформаторах, т.е.: , тогда, выражение (2.59) можно записать в следующем виде:
. (2.60)
Общая стоимость энергии, из-за уменьшения потерь ЛЭП и трансформаторах:
. (2.61)
Годовой экономический эффект от компенсации реактивной мощности составляет:
(2.62)
Точно также определяем минимальное значение мощности ККУ, при котором экономический эффект будет положительным:
(2.63)
2.9. Определение экономической эффективности компенсации реактивной мощности в СП «VOOLTEKST» по ППОШ
Расчет уменьшения потерь в кабельных линиях СЭС.
Реактивная мощность протекающая по КЛ до ТП
Qл= 491,86 кВар
Активную мощность, протекающую по КЛ до ТП:
Рл=721,01 кВт
Определяем естественный коэффициент мощности данной КЛ, соотношением реактивной мощности протекающей по КЛ на активную:
tgест= Qл/ Рл=491,86/721,01=0,68
Рассчитываем компенсируемую реактивную мощность, где
tgнор = 0,26:
Qку= Ррас(tgест- tgн)=721,01(0,68 - 0,26)=303 кВар
В связи с полученным расчетом компенсируемой реактивной мощности, мы выбираем ККУ с номинальным напряжение 0,38 кВ. Компенсируемая мощность равняется установленной мощности конденсаторных батарей. Стоимость ККУ берем по существующим рыночным ценам.
ККУ 2х160=320
Экономия активной мощности на КЛ определяется:
Уменьшение потерь в трансформаторах
Далее идет расчет экономии активной мощности в трансформаторах ТП, где для начала по номинальной мощности трансформатора используем табличные данные Рк – потери, кВт:
Рк=7,6 кВт
Расчет экономии электроэнергии в кабельных линиях.
Рассчитываем число часов максимальных нагрузок предприятия:
Тmax=(ГД-В-П) ·3 · 8=(365-52·2-10) ·8 ·3=6024
где ГД – число дне в году, В – выходные дни, П – праздничные дни.
Число часов максимальных потерь:
Экономия электроэнергии за счет компенсации реактивной мощности:
Wэк= Рл · =32,9 · 4622,275=152073 кВт/час
Расчет технико–экономических показателей КРМ.
Определяем стоимость активной мощности (по трансформаторам и кабельным линиям) и стоимость экономии электроэнергии, за счет компенсации реактивной мощности, по двухставочному тарифу:
U = Рэк + Wэк ,
где Рэк – сумма экономии активной мощности по трансформаторам и кабельным линиям, кВт; Wэк – сумма экономии электроэнергии кВт/час;
– основная ставка оплаты электроэнергии по двухставочному тарифу, кВтч/сум; – дополнительная ставка, кВтч/сум.
Uэк =32,9160000 +152073 80 =5264000+12165840 =17,43 млн.сум
Сумма потребления активной мощности на предприятии:
Ракт =721,01 кВт
Сумма потребления реактивной мощности на предприятии:
Qл = 491,86 кВар
Рассчитываем потребление реактивной мощности, не превышающей номинальное значение:
Qне пр.н. = Ракт tg = 721,01 0,2 =144,2 кВар
Рассчитываем потребление реактивной мощности, превышающее номинальное значение:
Q пр.н. = Qл - Qне пр.н. = 492 – 144,2 =347,8 кВар
Компенсируем превышающую реактивную мощность с помощью раннее выбранных ККУ.
Определяем стоимость превышенной потребленной реактивной мощности:
Uпр.н. = Qкл + (Qкл ) = 347,8 160000 + (347,8 4622) 80 =184,25 млн.сум
где = 160000, =80,
Определяем стоимость не превышенной потребленной реактивной мощности:
Uне.пр.н. = Qкл р + (Qкл ) р = 144,2 32000 + (144,2 4622) 16 =15,28 млн.сум
где р = · К, р = К, К = 0,2 в связи с не превышением реактивной мощности.
Итого стоимость энергии за счет штрафов составит
Uобщ= Uпр.н.+ Uне.пр.н.=184,25+15,28=199,53 млн.сум
Стоимость ККУ составляет 13366 сум за 1 кВар, но мы еще учитываем затраты на дорогу, установку и т.д., поэтому берем стоимость ККУ 26732 сум за 1 кВар:
U = Qкку 26732 = 320 26732=8,55 млн. сум
Подсчитываем общую экономию с компенсацией:
Uитог = Uэк + Uпр.н. =17,43 млн. сум +184,25 млн.сум = 201,68 млн.сум.
Годовой экономический эффект по предприятию за счет компенсации реактивной мощности составляет 201,68 млн.сум. Срок окупаемости затрат компенсирующего оборудования составит около пол месяца месяцев
Сравнительная таблица экономии активной мощности трансформатора, до и после компенсации
Таблица 1
|
№ ТП
|
Потери активной мощности трансформатора до компенсации кВт
|
Экономия активной мощности трансформатора после компенсации кВт
|
Процентное соотношение экономии
%
|
|
|
ТП 1
|
10,2
|
2,14
|
21%
|
|
3-ГЛАВА. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Информация о происхождении шерстяной промышленности утрачена в древности. Овцы являлись одними из тех животных, которые легко приручались нашими отдаленными предками и удовлетворяли их основные потребности в пище и одежде. Представители раннего человеческого сообщества терли волокна собранные с овчины и таким образом создавали пряжу, и, оттолкнувшись от этого основного принципа, процессы манипулирования волокном развились и усложнились с течением времени. Шерстяная текстильная промышленность была в авангарде производств развивавших и адаптировавших механические методы обработки сырья и стала одним из производств, которые уже на ранней стадии своего развития обратились к системе производства основанной на промышленном предприятии.
Сырье
Длина волокна снятого с животного является доминирующим, но не единственным фактором, определяющим технологию его переработки. Тип пригодной к обработке шерсти может быть разделен на большое количество категорий типа (a) мериносовой или botany шерсти, (b) crossbreds - тонкие, средние или грубые и (c) ковровой шерсти. Внутри каждой из групп существует несколько сортов. Мериносовая шерсть обычно обладает наиболее тонким диаметром и короткой длиной волокна, в то время как ковровая шерсть является длинноволокнистой и обладает более грубым. Сегодня синтетические волокна, имитирующие натуральную шерсть, смешиваются с натуральными и обрабатываются по той же технологии. Волосы других животных - например, мохер (козел), шерсть альпака (лама), кашемир (козел, верблюд), ангорская шерсть (козел) и викунья (vicuca) (дикая лама) - также играют важную, хотя и дополнительную роль в шерстяном производстве, так как они сравнительно дорогостоящи и обычно обрабатываются специализированными фирмами.
Производство
Промышленность имеет в наличии две различные системы обработки - производство шерстяной и камвольной ткани. Оборудование, используемое в данных системах, во многих случаях является схожим, однако, цели производство различны. По существу камвольная система использует шерстяные волокна более высокой штапельной длины и в процессе прочесывания, подготовки, гребенования и гребеньчесания волокна содержаться в параллельном положении, а короткие волокна отбраковываются. В процессе кручения производится сильная пряжа тонкого диаметра, которая затем ткется в легкую ткань с хорошо знакомой нам по мужским костюмам гладкой и твердой структурой. В шерстяной системе обработки целью является смешение и сплетение волокон для производства мягкой и пушистой пряжи, которую ткут в толстую и объемную ткань с “неясной” поверхностью - например, твиды, шерстяные одеяла и тяжелый материал для пошива пальто. Так как однородность волокна в данном случае не относится к числу требований, производитель может смешивать вместе новую шерсть, более короткие волокна, отбракованные в результате камвольного процесса обработки, шерсть, восстановленную из старой шерстяной одежды и так далее; “шодди” восстанавливается из мягких, а “mungo” из твердых отходов шерстяных тканей.
Однако нужно помнить, что данная промышленность является чрезвычайно комплексной и состояние и тип используемого сырья и спецификация конечного продукта (в данном случае готовой ткани) оказывает влияние на методы обработки сырья на каждой из стадий производственного процесса, а также на его последовательность. Например, шерсть может быть окрашена перед обработкой, на стадии пряжи или по окончании процесса в форме готовой ткани. Более того, некоторые из процессов обработки могут проводиться на отдельных предприятиях.
Опасности и их предотвращение
Как и на каждом из производственных участков, относящихся к текстильной промышленности, большие механизмы с быстро перемещающимися частями представляют как шумовую опасность, так и опасность нанесения механической травмы работнику. Пыль также может относиться к числу проблем. Самой высокой возможной формой обеспечения безопасности и ограждения должны быть снабжены такие часто встречающиеся в текстильной промышленности части механизмов как цилиндрические прямозубные колеса, цепи и цепные колеса, вращающиеся валы, ремни и шкивы, а также следующее оборудование специфичное для шерстяной промышленности:
· Подающие ролики и размыватели различных типов машин предварительного рыхления (например, щипалки, разволокнители, тряпично-дробильные машины и т.п.)
· Приемные барабаны и смежные вращающиеся цилиндры чесальной и кардочесальной машин
· Впускное устройство между цилиндрами размывателя и автосъемника чесальной, кардочесальной и разволакнивающей машин.
· Валы и падающие гребни гребневых ящиков
· Обратные валы ленточных и ровничных машин
· Ловушки между кареткой и передней бабкой мюль-машин
· Выступающие штифты, болты и другие зажимные приспособления, используемые на перевивочном механизме сновальных машин
· Отжимные валы промывных, валяльных и отжимных машин
· Впускное устройство между полотном и инструментом для накрутки и валом воздуходувной машины
· Цилиндр с вращающимися ножами обрезных машин
· Лопасти вентиляторов в пневматических конвейерных системах (любая смотровая панель в каналах такой системы должна находиться на безопасном расстоянии от вентилятора, и рабочий должен иметь четкое представление о времени, которое требуется машине, чтобы замедлить ход и остановиться после выключения подачи энергии; это особенно важно, так как рабочий, проводящий очистку системы от засорения, обычно не может видеть двигающиеся лопасти).
· Летающий челнок, который представляет особенную проблему (ткацкие станки должны быть снабжены хорошо спроектированными защитными приспособлениями, способными предотвратить вылет челнока за пределы зева и ограничить расстояние, на которое он смог бы вылететь.
Обеспечение таких опасных частей защитными приспособлениями представляет собой практическую проблему. Конструкция защитного приспособления должна принимать рабочие методы, связанные с данным конкретным процессом и в частности должна устранить возможность смещения защитного приспособления в те моменты, когда работник подвергается наибольшему риску (например, посредством блокировки). Необходимо проводить специальное обучение и постоянно наблюдать за работниками, чтобы предотвратить возможную попытку чистки оборудования и удаления отходов во время его движения. Большая ответственность ложится на производителей оборудования, которые должны обеспечить новые машины характеристиками безопасности еще на стадии их проектирования, и на руководящий персонал, который должен обеспечить, чтобы данным оборудованием управляли только надлежащим образом проинструктированные по технике безопасности работники.
Интервал между станками
Опасность несчастного случая возрастает при недостаточном расстоянии между станками. На многих старых предприятиях максимально возможное количество оборудования устанавливалось в имевшееся в наличии помещение, тем самым уменьшая пространство, предназначенное для прохода между станками и для временного хранения сырья и готовых материалов в пределах рабочего помещения.В некоторых старых предприятиях проходы между кардочесальными машинами настолько узки, что построение системы безопасности данных машин посредством оборудования приводных ремней защитным устройством-оболочкой является невыполнимым, и необходимо обратиться к установке между ремнями “заклинивающего” защитного приспособления и блокиратора на точке входа; в этих обстоятельствах также чрезвычайно важно правильно сконструированное и гладкое зажимное устройство для ремней. Согласно рекомендациям британского правительства необходимым является соблюдение минимальных стандартов при установке некоторых видов шерстяных текстильных машин.
Погрузочно-разгрузочные работы
В условиях отсутствия современной автоматизации погрузочно-разгрузочных работ остается риск получения травмы от подъема тяжестей. Данные работы должны быть механизированы настолько насколько это возможно. Там где это не может быть сделано должны соблюдаться предосторожности описанные другими главами данной Энциклопедии. Применение надлежащей технологии чрезвычайно важно для работников, которые перетаскивают тяжелые грузы от ткацких станков или работают с тяжелыми и громоздкими кипами шерсти. Там где это возможно должны использоваться ручные и передвижные тележки или буксиры для перемещения подобных больших и тяжелых грузов.
Пожар
Возгорание представляет собой серьезную опасность в особенности на старых многоэтажных фабриках. Структура и организация завода должны соответствовать местным нормам, регламентирующим наличие и расположение свободных проходов и выходов, системы пожарной сигнализации, огнетушителей и шлангов, аварийных сигнальных лампочек и т.п. Чистоплотность и регулярные уборки могут предотвратить аккумуляцию пыли и пуха, которые способствуют распространению огня при пожаре. В течение рабочего дня не должно производиться никаких ремонтных работ предполагающих использование оборудования огневой резки и открытого пламени. Необходимо проведение тренингов всего персонала по программе обучения необходимым действиям в условиях пожара; по возможности должны также проводиться регулярные тренинги отработки взаимодействия с местными пожарными и полицейскими службами, а также службой неотложной медицинской помощи.
Общие меры безопасности
В предыдущих разделах акцент был сделан на несчастные случаи, которые характерны для шерстяной текстильной промышленности. Однако необходимо отметить, что большинство несчастных случаев происходит на заводах при обстоятельствах, которые являются характерными для всей промышленности в целом (например, травмы при падении людей и предметов, при погрузочно-разгрузочных работах, при использовании ручных инструментов и т.п.) и что соответствующие фундаментальные принципы безопасности являются действительными для шерстяной промышленности в такой же степени, как и для большинства других отраслей промышленности.
Проблемы, связанные со здоровьем работников
Сибирская язва
Профессиональной болезнью обычно ассоциируемой с шерстяной текстильной промышленностью является сибирская язва. Одно время она представляла большую опасность для сортировщиков шерсти, но в настоящее время почти полностью ликвидирована в шерстяной текстильной промышленности посредством применения следующих мер:
· Усовершенствования методов производства в странах экспортирующих шерсть, где сибирская язва носит эпидемиологический характер
· Дезинфекция материалов способных переносить споры сибирской язвы
· Усовершенствования в работе с подозрительным с точки зрения инфекции материалом в присутствии вытяжной вентиляции на предварительных этапах обработки
· Микроволновая обработка шерсти в течение достаточно долгого периода времени и при температурах, которые убивают любые грибки. Эта обработка также способствует восстановлению ланолина, связанного с шерстью.
· Существенные подвижки в медицинском лечении, включая иммунизации работников в ситуациях с высоким риском заболевания
· Образование и обучение работников, а также обеспечение наличия необходимых гигиенических мощностей и при необходимости снабжение работников индивидуальным защитным оборудованием.
Помимо грибных спор сибирской язвы, также известно, что в шерсти можно обнаружить споры гриба Coccidiodesimmitis, особенно в шерсти из юго-западных районов Соединенных Штатов. Этот гриб может вызвать эпидемию заболевания известного как кокцидиоидомикоз, которое, в сочетании с респираторным заболеванием сибирской язвой обычно чрезвычайно трудно спрогнозировать. В дополнение сибирская язва может приводить к образованию злокачественных язв или карбункула с черным центром при попадании в тело через повреждения кожного покрова.
Химикалии
В различных производственных процессах, - например обезжиривания (двуокись диэтилена, синтетические моющие средства, трихлороэтилен и, в прошлом, тетрахлорметан), дезинфекции (формальдегид), отбеливания (двуокись серы, хлор), крашения (хлорноватокислый калий, анилины) и т.п. - используются различные химикалии. Опасности, присутствующие при этом включают отравление газом, отравление, раздражение глаз, слизистых оболочек и легких, и повреждение кожного покрова. В общем, и целом меры по предотвращению данных опасностей предполагают следующее:
· Замена опасных химикалий на менее опасные
· Наличие локальной вытяжной вентиляции
· Соблюдение осторожности при маркировке, хранении и транспортировке коррозийных или вредных жидкостей
· Наличие индивидуальных средств защиты
· Наличие гигиенических мощностей (включая душевые, где это возможно)
· Строгое соблюдение правил личной гигиены.
Другие опасности
Шум, неадекватное освещение и высокие температуры, и уровень влажности необходимые для проведения операций обработки шерсти могут производить вредные воздействия на общее здоровье персонала при отсутствии надлежащего контроля. Во многих странах существуют документы, стандартизирующие данные факторы. Чрезвычайно сложно осуществлять надлежащий контроль за парами и конденсацией в красильных ангарах, и часто для реализации данного контроля требуется технический совет экспертов. В ткацких ангарах борьба с шумом представляет серьезную проблему для решения, которой предстоит приложить еще немало усилий. Высокий стандарт освещения необходим всюду, особенно в тех рабочих зонах, где производятся ткани темного цвета.
Пыль
Также как существует риск присутствия спор сибирской язвы в пыли производимой на ранних стадиях обработки шерсти, многие машины, задействованные в процессах обработки шерсти способны производить пыль в количествах достаточных для того, чтобы вызвать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей. Особенно в этом плане хотелось бы выделить машины, задействованные в процессах раздирания и кардочесания. Данная пыль должна выводиться при помощи эффективной локальной вытяжной вентиляционной системы (LEV).
Шум
Оборудованные станками с подвижными частями, в частности ткацкими станками, текстильные предприятия по производству шерстяных тканей являются чрезвычайно шумными местами. Хотя шум может быть ослаблен вследствие применения надлежащих смазочных материалов, необходимо также обдумать применение шумопоглотителей и других инженерных приспособлений. В общем, и целом профилактика потери слуха среди работников зависит от использования ими ушных вкладышей и шумоглушителей. Существенным является обучение работников применению данного защитного оборудования и постоянный контроль за тем, насколько регулярно они применяют его. Во многих странах от работников требуют участия в программах сохранения слуха с регулярным прохождением аудиограмм. Во время замены или починки оборудования необходимо также принимать надлежащие меры по снижению шума.
Рабочий стресс
Стресс на рабочем месте с его побочным воздействием на здоровье и состояние работников является распространенной проблемой в данной промышленности. В связи с тем, что многие предприятия подобного типа используют круглосуточный режим работы, часто требуется посменная работа. Чтобы соответствовать производственным квотам машины работают в непрерывном режиме, привязывая тем самым работника к одному или нескольким станкам, создавая условия, при которых работник не может покинуть оборудование в рабочем состоянии, чтобы выйти в туалет или сделать перерыв в работе до тех пор, пока временный подменный работник не занял его место. В сочетании с окружающим шумом и использованием защитного оборудования данная рутинная, повторяющаяся деятельность фактически приводит к полной изоляции работника на рабочем месте и отсутствие социального взаимодействия, что может рассматриваться в качестве стрессовых факторов. Качество наблюдения за работниками и наличие мест для отдыха на предприятиях может сильно снизить степень стрессовости работы выполняемой работниками.
Итог
В то время когда большие предприятия способны выделить средства для внедрения новых технологий, многие небольшие предприятия продолжают использовать старые помещения с устаревшим, но все еще пригодным для работы оборудованием. Нужды экономии диктуют скорее снижение, чем повышение внимания к безопасности работников и их здоровью. В действительности во многих экономически развитых странах предприятия закрываются, а производство переносится в развивающиеся страны с более дешевой рабочей силой и где законодательные акты, регламентирующие безопасность и охрану здоровья работников либо отсутствуют, либо просто игнорируются. Во всем мире это производство считается важным и трудоемким, но при этом разумные инвестиции в улучшение условий труда работников могут принести существенные дивиденды, как самому предприятию, так и людям, работающим на нем.
ГЛАВА 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Энергетическое хозяйство является важнейшей составной частью промышленного предприятия, надежная и эффективная работа которого обеспечивает качественные показатели работы предприятия и конкурентоспособность выпускаемой продукции. Современные промышленные предприятия характеризуется большой энергоёмкостью и разнообразием видов потребляемой энергии. [1] Повышение эффективности производства требует уменьшение производственных затрат, которое требует комплексное исследование всех составляющих затрат и выявление источников неоправданных больших затрат. Основным направлением решение этой задачи является энергосбережения в производстве, совершенствования управления энергопотреблением предприятия.
Передача реактивной мощности на значительные расстояния от места генерации до мест потребления существенно ухудшает технико-экономические показатели систем электроснабжения и приводит к ухудшению качества электрической энергии [5]. Эффективным средством улучшения этих показателей является компенсация реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств [2, 3]. Это и было предложено на предприятии СП«VOOLTEKST» по первичной переработке овечьей шерсти.
Увеличение стоимости конденсаторных компенсирующих устройств (ККУ), высокая чувствительность качеству питающего напряжения [2], а также жаркое климатическое условия нашей Республики усложняет их применение. Экономический эффект от компенсации достигается, в основном, за счет уменьшения потерь энергии линиях электропередач (ЛЭП) и трансформаторах, а также за счет уменьшения штрафов за превышенное потребление активной мощности. Но, при этом, дополнительно увеличивается капитальные затраты на ККУ и потери в конденсаторах. Целесообразность применения ККУ определяется технико-экономическими расчетами.
В выпускной квалификационной работе исследована эффективность компенсации реактивной мощности на предприятии СП«VOOLTEKST» по первичной переработке овечьей шерсти с напряжением 10 кВ. Определена экономическая эффектность от компенсации реактивной мощности. Для компенсации принят централизованный способ компенсации, т.е. конденсаторные батареи устанавливаются на шинах низкого напряжения цеховых подстанций. Экономический эффект формируется от экономии электроэнергии за счет уменьшения потерь в распределительных сетях, от уменьшения оплаты за потребленную реактивную мощность, от уменьшения штрафов за сверхнормативный коэффициент мощности.
5-ГЛАВА СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.ite-uzbekistan.uz/vis/power/rus/index.php
2.. Аллаев К.Р. Энергетика мира и Узбекистана. Энергия ва ресурс тежаш муаммолари. Тошкент. 2003, №1-2. 13-44 б.
3.. Е.А. Конюхова «Электроснабжение объектов» Издательский центр «Академия», 2004г.
4. И.Н. Ковалев «Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических сетей» Москва Энергоатомиздат 1990г.
5. Блок В.М. и др. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов.–М.: Высшая школа, 1990.-383 с.
6. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под ред.Федоров А.А, и Сербиновского Г.В. М.: «Энергия». 1980.
7. Турдиев М.Т., Садуллаев Н.Н. саноат корхоналари ва тасимловчи тармоларда энергияни тежаш тадбирларини ўтказишдаги баъзи муаммолар. «Тош ДТУ хабарлари» журнали. Тош ДТУ. 2006.№1, 60-66 с.
8. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат». 1984, 469 с.
PAGE 2
Определение экономической эффективности компенсации реактивной мощности на предприятии СП «VOOLTEKST» по первичной переработке овечьей шерсти