,(145)

где Т_мах - годовое число часов использования максимума нагрузки,

Т_мах=4000 ч

Используя данные пункта 1.3 основной части дипломного проекта определяется максимальная нагрузка депо, кВт:

МВт

МВт•ч

руб/тыс.кВт•ч

В связи с проектированием электрической сети локомотивного депо себестоимость потребленных тыс.кВт•ч составляет 4,15 руб.

3.3 Энергосбережение на промышленном предприятии и железной дороге

Важным источником повышения уровня энергосбережения является рост эффективности использования энергоресурсов. Преимуществом уменьшения дефицита электроэнергии за счет экономии и повышения эффективности ее использования по сравнению со строительством электростанций является существенное снижение удельных затрат на один потребляемый кВт^.ч. По отдельным вариантам снижение удельных затрат меняется в пределах от 1:100 до 1:1000 и более раз.

Для решения проблемы энергосбережения необходимо проведение статического анализа энергоемкости продукции по отдельным предприятиям и суточных графиков нагрузки, выявление потребителей-регуляторов и их использования для выравнивания графиков нагрузки.

Решение вопросов экономии энергии невозможно без учета - счетчиков электроэнергии. Энергосбережение должно превратиться в решающий фактор улучшения социальных условий жизни населения, способствовать решению экономических задач и удовлетворению роста спроса на энергетические ресурсы по мере восстановления российской экономики. За счет энергосбережения в промышленности, должны высвободиться резервы тепловой и электрической энергии, которые необходимо направить для повышения надежности энергосбережения в комунально-бытовом секторе и сельскохозяйственных районах.

Основой энергосберегающей политики должен стать закон Российской Федерации «Об энергосбережении и повышении эффективности использования топлива и энергии» целью которого являются установления правовых норм проведения государственной политики в области энергосбережения, сферой действия норм и положений которой являются все виды деятельности, связанные с использованием топлива и энергии.

Рассмотрим структуру потенциала энергосбережения для конечных потребителей электрической энергии, которая имеет до 60% суммарного потенциала, по 20% имеет тепловая энергии и органическое топливо.

Таблица 44 - Структура электропотребления

Как видно из таблицы основную роль в сбережении электрической энергии играют электрический привод и осветительное оборудование. Потенциал определяется не только объемными показателями, но и тратами на проведение энергосберегающих мероприятий. Наибольший экономический эффект дает замена ламп на газоразрядные, в особенности при применении токов повышенной частоты (80%). Замена двигателей на более совершенные (4%) и применение частотного регулирования (20%) дают ощутимую экономию и повышает качество технологических процессов.

Пути снижения энергозатрат промышленного предприятия

Энергосбережение является из направлений повышения экономической эффективности производства. Экономия энергоресурсов должна осуществляться на всех этапах выработки, транспортировки и потребления.

Ограниченные финансовые возможности приводят к тому, что возникающие на предприятиях технические проблемы часто решаются по временной схеме, без технико-экономической переработки, а это приводит, в долговременном плане к большим финансовым потерям.

Экономическая эффективность энергосбережения определяется, как стоимость сбереженной энергии минус затраты на ее экономию, отнесенные к нормативному сроку. Одним из эффективных путей рационального использования электроэнергии и повышения технико-экономических показателей работы электрооборудования является компенсация реактивной мощности являющейся неотъемлемой частью задачи энергосбережения, при условии обеспечения минимальных затрат.

Качественная оценка роста установленной мощности компенсирующих устройств может характеризоваться показателем оснащенности (уровень компенсации).

Норматив оптимальной оснащенности по Российской Федерации в целом составляет - 0,6 кВар/кВт, утвержденный Минтопэнерго РФ в том числе:

· Минтопэнерго РФ - 0,2 кВар/кВт

· Других министерствах и ведомств в целом - 0,4 кВар/кВт

Достижение уровня компенсации 0,6 кВар/кВт может быть осуществлено специальными компенсирующими устройствами и путем использования синхронных двигателей. Ввод источников реактивной мощности приводит к снижению потерь электроэнергии с одновременным улучшением показателей качества электроэнергии.

Реактивная мощность, потребляемая промышленными предприятиями, распределяется между ее отдельными видами приемников электроэнергии следующим образом:

65% - приходится на асинхронные двигатели;

20 - 25% - на силовые трансформаторы;

10% - на кабельные электрические сети и другие.

С точки зрения экономии электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять в точке ее потребления.

Снизить потребление реактивной мощности, а следовательно, и потери активной мощности, можно двумя способами:

1. Естественная компенсация, без применения специальных компенсирующих устройств (естественный );

2. Искусственная компенсация с применением компенсирующих устройств (искусственный ).

Естественная компенсация реактивной мощности не требует больших материальных затрат и должна проводится на каждом промышленном предприятии планомерно:

а) упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки и улучшению энергетического режима оборудования;

б) создание нормального режима работы асинхронных электродвигателей путем замены мало загруженных электродвигателей на электродвигатели меньшей мощности и их полная загрузка, установки ограничителей холостого хода электродвигателей, сварочных трансформаторов, если длительность холостого хода превышает 10%;

в) замена или отключение силовых трансформаторов, загруженных менее чем на 30% их номинальной мощности;

г) переключение статорных обмоток асинхронных двигателей напряжением до 1000 В с треугольника на звезду, если их загрузка составляет менее 40%;

д) применение синхронных двигателей вместо асинхронных, когда это допустимо по условиям технологического процесса, и во всех случаях, когда это рационально и возможно;

е) повышение качества ремонта двигателей с сохранением их номинальных данных.

Если после проведения всех возможных для данного предприятия мероприятий по повышению естественного его значение меньше 0,9, то должны быть проведены мероприятия по применению технических средств, компенсирующие реактивную мощность. Наибольшее распространение на промышленных предприятиях получили статконденсаторов и синхронные двигатели.

За счет установки источников компенсации реактивной мощности можно снизить потери электроэнергии при транспортировки ее до потребителя на 2%. При этом будут также снижены потери в трансформаторах.

Электропривод является крупнейшим потребителем электроэнергии промышленных предприятий и имеет значительный резерв энергосбережения.

Экономия электроэнергии может быть достигнута, как в самом электроприводе, так и при реализации нормального технологического обслуживания этих двигателей.

Основной потенциал энергосбережения при работе электропривода состоит из следующих составляющих:

а) использование регулируемого по скорости электропривода вместо нерегулируемого, это мероприятие позволяет экономить до 50% электроэнергии;

б) автоматизация работы электропривода в соответствии с ходом технологического процесса и режима работы самого электропривода, что позволяет сэкономить до 20%электроэнергии;

в) сокращение времени работы электропривода на холостом ходу, экономия может достигнуть до 10%;

г) применение энергосберегающих электродвигателей.

Организация мониторинга электропотребления с помощью систем коммерческого и технического учета, как показывает практика, позволяет сэкономить до 5% средств предприятия.

Снижение установленной мощности осветительной установки путем прямой замены ламп накаливания на контактные люминесцентные, позволяет не только снизить электропотребление в 4-5 раз, но и уменьшить затраты на обслуживание (замену ламп) в 5-8 раз. Срок окупаемости - 2-3 года.

При работе электропечей одним из возможных путей повышения эффективности использования электроэнергии является улучшение тепловой изоляции корпусов печей.

Вместе с тем имеется довольно значительный потенциал энергосбережения, который не требует практически никаких денежных и материальных затрат, - это исключение потерь энергоресурсов за счет точного исполнения технологической дисциплины. Например регулирование и наладка технологического оборудования, отключение силовых трансформаторов на выходные и праздничные дни, замена трансформаторов с завышенной мощностью, оптимальная загрузка технологического оборудования, исключение брака в ремонте, недопущение сильного горения освещения и многое другое.

Программа энергосбережения на железнодорожном транспорте

Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2010 и на перспективу до 2020 года

В рамках совета организована выставка «Достижения науки и техники в области энергосбережения на железнодорожном транспорте». На стенде Таврида Электрик участники смогли увидеть последние разработки компании: вакуумный реклоузер РВА/TEL, новую линейку высоковольтных защитных аппаратов ОПН/TEL 35-110 кВ, линейку вакуумных выключателей ВВ/TEL. Особый интерес вызывали действующие образцы оборудования (РВА/TEL, ВВ/TEL). Вместе со специалистами Таврида Электрик желающие смогли лично познакомиться с оснащением реклоузера РВА/TEL и удобством его эксплуатации, совершить коммутации вакуумного выключателя ВВ/TEL.

«Железнодорожный транспорт и энергетика страны составляют единый технологически связанный комплекс, взаимозаинтересованный в гармоничном развитии обеих его составляющих. Учитывая огромное значение железных дорог в подъеме экономики страны, необходимо создать благоприятные условия для совместной работы обеих отраслей», - подчеркнул Геннадий Фадеев.

Сегодня в России электрифицировано 49,8% от общей протяженности железнодорожных путей. Согласно энергетической стратегии компания намерена электрифицировать в ближайшие годы 49 тыс. км. дорог.

Специалистами Таврида Электрик сформулировано и передано на рассмотрение экспертного совета технико-коммерческое предложение по электрификации и автоматизации российских железных дорог.

Выставка прошла с большим успехом. В дни работы ее посетили руководители и инженеры российских железных дорог, представители профильных институтов и заводов, ученые и специалисты железнодорожного транспорта, руководители министерства промышленности и энергетики России, ФЭК России, РАО «ЕЭС России», ученые РАН. Фирмы, представленные на выставке, призваны к дальнейшему долгосрочному взаимовыгодному сотрудничеству.

Железнодорожный транспорт, будучи крупнейшим энергопотребителем в России, ежегодно расходует на энергоресурсы около 60 миллиардов рублей, что превышает 10 процентов всех эксплуатационных расходов. От энергетической составляющей транспортных расходов прямо зависят тарифы на перевозки и конкурентоспособность железнодорожного транспорта. В этих условиях недостаточно ограничиваться простым учетом стоимости энергоносителей и энергозатрат, а требуется готовить технические средства и технологические процессы к работе в условиях обостряющегося энергодефицита в стране и в мире. В этой связи проблема энергосбережения выдвигается на передний план научной и практической деятельности на железнодорожном транспорте, в том числе на крупных железнодорожных станциях. В числе энергозатратных элементов на горочных сортировочных станциях особое место занимает работа суммарных сил сопротивления по расчетному пути, являющаяся основой для определения максимального запаса энергии полностью используемой только в экстремальных условиях, менее одного раза из 100 случаев. Во всех остальных случаях излишний энергетический потенциал, практически у каждого отцепа, погашается на тормозных замедлителях с повторной затратой электроэнергии на компрессорных агрегатах. Снижение энергозатрат в этих условиях может быть достигнуто за счет усиления наиболее трудного по суммарным сопротивлениям расчетного участка пути, а также за счет совершенствования технологии при работе в зимних условиях с легковесными вагонами. В отдельные дни при самых низких температурах и неблагоприятном чередовании легковесных и тяжеловесных вагонов потребуется оперативное, по радиосвязи, снижение скорости роспуска, как это имеет место в практической работе в настоящее время. Конструктивный наибольший эффект от усиления расчетного участка пути длиной от 350 до 400 метров достигается за счет увеличения опорной поверхности шпал в зоне изолированных стыковых соединений и за счет изменения геометрии стыка. Косоугольный стык под углом 45° обеспечивает безударный переход колесных пар с отдающего конца рельса на принимающий. Удлиненные накладки в сочетании с качественным текущим содержанием усовершенствованных стыковых соединений снижают упругие колебания поверхности катания рельс под нагрузкой, динамические удары и общее удельное сопротивление по расчетному пути на 15-20 процентов, что обеспечивает снижение работ сил сопротивления и расчетной высоты горки на 2-3 процента с энергосберегающей эффективностью до 5-7 процентов.

Следует также указать на недостатки в методологии расчета высоты сортировочных горок и по действующим инструктивным указаниям, и в новых рекомендациях, изложенных в учебнике для вузов «Железнодорожные станции и узлы». В этих методических указаниях учитываются только критические низкие температуры, без учета сроков их календарного действия. В южных регионах страны сроки действия низких температур и инея в 5-6 раз меньше, чем в северных районах, что также требует обоснованных энергосберегающих корректировок. Расчетная экономическая эффективность разработанных предложений на примере горочной сортировочной станции со среднесуточной переработкой до 3500 вагонов в сутки при сегодняшних ценах на дизельное топливо составляет 0,3 миллиона рублей в год. Учитывая ежегодное увеличение цены на топливо в размере 30 процентов, годовая экономическая эффективность от усиления сортировочных устройств для одной горочной сортировочной станции к 2010 году составит 1,45 миллиона рублей в год. А затраты на усиление устройств и срезку горба горки окупятся менее чем за год. Анализ длин отцепов и грузовых фронтов, по данным сортировочных листков, показывает, что более 80 процентов отцепов имеют длину до 120 метров. А это, в свою очередь, указывает на целесообразность усиления вытяжных путей на участковых и грузовых станциях не на всю длину вытяжек (850 метров), а только на ее первую, интенсивно загруженную часть протяженностью до 150 метров. Усиление сортировочных горок и вытяжных путей в итоге приведет к определенному сокращению эксплуатационных расходов на крупных станциях сети железных дорог»

Задача гармонизации законодательных норм по энергосбережению и по аудиторской деятельности технически сложна, но крайне необходима. Если не разрешать ее сегодня, то через некоторое время начнут остро проявляться на практике неизбежные противоречия между законодательными нормами. Совокупность перечисленных акцентов и теоретических возможностей будет основой надёжного взаимодействия аудиторов с инспектируемыми организациями, органами, проверяющими самих аудиторов, и органами государственного управления энергосбережением.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

При проектировании электрических сетей важной задачей является обеспечение безопасности использования всех объектов человеком. Для этого необходимо строго соблюдать требования «Правил устройства электроустановок». В разделе безопасность и экологичность рассматривается вопрос безопасного проведения работ при сооружении кабельных линий и установке комплектных трансформаторных подстанций в районе города Белогорска, прилегающего к «Локомотивному депо».

Район, в котором производится проектирование, характеризуется климатическими условиями, приведенными в таблице 45. Данные получены с учетом существующих документов по многолетним наблюдениям на метеостанции города Белогорска.

Таблица 45 - Климатические условия района

4.1 Безопасность

4.3 Экологичность

В дипломном проекте ведется проектирование сетей 10/0,4 кВ. Согласно таблицы 3, /27/, № 14 278тм-т1.

Площадь земельного участка отводится следующая:

1) для комплектных подстанций с одним трансформатором мощностью 25-630 кВА - 50 м²;

2) для комплектных подстанций с двумя трансформаторами мощностью 160 - 630 кВА - 80 м²;

Передача и распределение электроэнергии на напряжении 0,38 - 110 кВ является безотходным процессом и не сопровождается вредными выбросами в окружающую среду (как воздушную, так и водную).

В данном проекте отсутствуют линии сверхвысокого напряжения, а линии 10 и 0,4 кВ не оказывают негативного воздействия на человека.

Защита окружающей среды от загрязнений на современном этапе помимо задачи повышения общественной производительности труда включает так же и задачу улучшения условий жизни человека, сохранение его здоровья.

Рассматривая вопрос экологичность, можно отметить, что при несоблюдении определенных правил и норм из всего оборудования, установленного на подстанции, наибольшую опасность окружающей среде могут нанести маслонаполненные трансформаторы. В данном проекте используются городские комплектные трансформаторные подстанции закрытого типа, которые маслоприемниками не оборудуются. Трансформаторы устанавливаются на специальные подставки, которые с помощью анкерных болтов крепятся к полу помещения. Помещение выполнено в виде металлического корпуса, стены которого утеплены и проложен звукоизолирующий материал, тем самым КТП не оказывает шумовых воздействий.

4.4 Чрезвычайные ситуации

Помещения, связанные с горением электроустановок относятся к классу Е, согласно /30, с.123/.

Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:

1) Применение негорючих или трудно горючих материалов;

2) Ограничение горючих веществ в помещение;

3) Ограничение распространения пожара:

· Зонирование территорий;

· Противопожарные разрывы;

· Противопожарные преграды;

· Применение средств пожаротушения;

· Применение пожарной сигнализации;

· Создание условий для эвакуации людей;

· Применение противопожарной защиты.

Определим необходимое количество огнетушителей для РП

Расстояние от места очага пожара до места расположения огнетушителей согласно /30, с.124/ недолжно превышать 20 метров. Количество огнетушителей на 200м² составляет, по /30/: 2 порошковых объемом 5л и 2 углекислотных объемом 5л, а также должен быть водопровод. Для РП общая площадь составляет 124,32м². Для установки достаточно четырех огнетушителей. Размещение огнетушителей согласно /31/ должно соответствовать нормам ППБ 01 - 93. Установка на высоте не более 1,5м от уровня пола до верхнего торца огнетушителя весом до 15 кг, на расстоянии от двери достаточным для полного открывания двери.

Для обеспечения места нахождения огнетушителей должны быть установлены знаки согласно ГОСТ 12.4.026 -2002. Знаки должны располагаться на видных местах на высоте 2 - 2,5м от уровня пола.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте проектировалось электроснабжение потребителей локомотивного депо сети 0,4 кВ и прилегающего района города Белогорска. Разработан вариант схемы электроснабжения, выбраны комплектные трансформаторные подстанции, источник питания и средства защиты и автоматики.

Исходными данными для расчета являлись - план предприятия, нагрузка установленного оборудования, в результате чего произведен расчет и выбор КТП предприятия, силовых пунктов и кабельных линий.

На РП произведен выбор высоковольтных аппаратов и их проверка по термической и электродинамической стойкости. К установке приняты вакуумные выключатели типа ВВЭ-10.

При расчете релейной защиты и автоматики выбраны реле для отходящих присоединений, секционного и вводного выключателей.

В специальной части проекта составлена схема электроснабжения района города, выбраны КТПГ, рассчитаны режимы электрической сети и определены напряжения в узлах.

Рассмотрен раздел организационно-экономической части проекта, а так же к рассмотрению представлен раздел «Безопасность и экологичность».

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гольстрем В.А., Иваненко А.С. «Справочник энергетика промышленных предприятий». Издание 4-е, переработанное и дополненное. Киев, «Техника», 1977.

2. Указания по расчету электрических нагрузок (технический циркуляр ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 358-90 от 1 августа 1990г.)

3. Фёдоров А.А., Старкова Л.Е. «Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования», М.: «Энергоатомиздат», 1987.

4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. «Электрооборудование станций и подстанций»: Учебник для техникумов. - 3-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. Правила устройства электроустановок / Минтопэнерго РФ. - 7-изд., перераб. и доп. - 2003. - 648 с.: ил.

6. Блок В.М.: «Пособие к курсовому и дипломному проектированию для энергетических специальностей».-М.: Высш. школа, 1990.

7. Блок В.М., Обушев Г.К., Паперенко Л.Б.: «Пособие к курсовому и дипломному проектированию для энергетических специальностей».-М.: Высш. школа, 1990.

8. Инструкция по проектированию городских электрических сетей. РД 34.20.185-94

9. Козлов В.А.: «Электроснабжение городов». - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.

10. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий и установок». - М.: Высш. школа, 1990.

11. Барыбин Ю.Г. и др. «Электроустановки промышленных предприятий». - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с

12. Овчаренко А.С., Рабинович М.Л., Мозыркий В.И,- К.: Техника, 1985.

13. Нейфульд М.Р.Заземление и защитные меры безопасности. - М.: Энергия, 1971.

14. Правила техники эксплуатации электроустановок потребителей. Госэнергонадзор Минэнерго России. - С116: ООО Альтернативная Полиграфия, 2003. - 312 стр.

15. Козлов В.А. и др. Справочник по проектированию электроснабжения городов/В. А. Козлов, Н. И. Билик, Д. Л. Файбисович. -2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 256 с.: ил.

16. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 880 с.: ил.

17. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 880 с.: ил.

18. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 608 с.: ил.

19. Инструкция по системному расчету компенсации реактивной мощности в электрических сетях. М. Минтопэнерго, 1994.

20. Идельчик В.И.. «Электрические системы и сети», М: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.: ил.

21. Стандарт предприятия: Проекты (работы) дипломные и курсовые. Правила оформления / СТП АмГУ-05-97.

22. ГОСТ 27514-87 Короткие замыкания в электроустановках напряжением выше 1 кВ.

23. Тульгин И.К., Нудлер Г.И. Электрические сети и электрооборудование жилых и общественных зданий. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 480 с.

24.Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. - М.: Высшая школа, 1985. - 143 с.

25.Справочная книга для проектирования электрического освещения / Г.М. Кноринг, Ю.Б. Оболенцев и др. - Л.: Энергия, 1976. - 384 с.

26. Веников В.А. и др. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах / В.А. Веников, В.И. Идельчик, М.С. Лисеев.- М.: Энергоатомиздат, 1985.- 216 с., ил.

27. Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,38-750 кВ (№14278тм-т1)

28. Методические указания к выполнению индивидуальных заданий по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей, Томск, изд. ТПУ, 1991-21с.

29. Московские городские строительные нормы. Естественное и искусственное освещение. - МГНСН 2.06-97

30. Борисова А.Ф. Инженерные расчеты систем безопасности труда и промышленной экологии - Нижний Новгород , 2000. - 273 с.

31. Пожарная безопасность предприятия. Курс пожаро-технического минимума: Справочник . 5-е изд., доп.(с изм.). - М.: Спецтехника, 2001. - 448 с.

Размещено на Allbest.ru