«ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ Том 2 Электротехника Справочное издание Екатеринбург 2011 Я.М. Щелоков ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ Том 2 Электротехника Справочное издание ...»

Я.М. Щелоков

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ

ОБСЛЕДОВАНИЕ

Том 2

Электротехника

Справочное издание

Екатеринбург 2011

Я.М. Щелоков

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ

ОБСЛЕДОВАНИЕ

Том 2

Электротехника

Справочное издание

Екатеринбург 2011

УДК 536

ББК 31.32

Щ 46

Рецензент В.Г. Лисиенко, заведующий кафедрой «Автоматика и управление в технических системах» УрФУ, заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат премии Правительства РФ, доктор технических наук, профессор Я.М. Щелоков Энергетическое обследование: справочное издание: В 2-х томах. Том 2.

Электротехника. Екатеринбург:, 2011. 150 с.

Федеральный закон от 23.11.1009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» ввел обязательность проведения энергетических обследований для большинства юридических лиц.

В данном справочном руководстве изложены некоторые технологии и методики проведения энергетических обследований предприятий и отдельных объектов (агрегатов) с целью получения объективных данных об используемых энергоресурсах для определения показателей энергетической эффективности при разработке мероприятий по энергосбережению.

Для специалистов в области деятельности по проведению энергетических обследований, для слушателей курсов дополнительного профессионального образования, энергетиков предприятий, специалистов регулируемых организаций, а также для студентов технических вузов.

Библиогр.: 29 назв. Табл. 39. Рис. 23.

© Щелоков Я.М.,

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………...……………………………………………………………… Введение……………………………………………………………………………………….. Глава 1. Электроснабжение……………

1.1. Общие сведения о системах электроснабжения….……………………………………. 1.2. Режимные нагрузки потребителей….…………………………………………………... 1.3. Возможности рационального использования электрической энергии……………….. 1.4. Наилучшие доступные технологии (НДТ) в электроснабжении…..………………….. Глава 2. Электропотребление……………

2.1. Энергетические системы и подсистемы с электроприводом. Опыт ЕС…..………….. 2.1.1. Энергоэффективные двигатели……………………………………………………….. 2.1.2. Выбор оптимальной номинальной мощности двигателя……………………………. 2.1.3. Приводы с переменной скоростью……………………………………………………. 2.1.4. Потери при передаче механической энергии………………………………………… 2.1.5. Ремонт двигателей……………………………………………………………………... 2.1.6. Перемотка………………………………………………………………………………. 2.2. Экологические преимущества, воздействия на различные компоненты окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов повышения энергоэффективности систем с электроприводом…………….. 2.3. Наилучшие доступные технологии (НДТ) в сфере электропотребления (подсистемы с электроприводом)………………………………………………….. 2.4. Технологические системы и подсистемы………………………………………………. Глава 3. Определение суммарных потерь электроэнергии……………

Глава 4. Качество электроэнергии……………

4.1. Общие положения………………………………………………………………………... 4.2. Влияние качества электроэнергии на работу потребителей, затраты энергии и ресурсов….…………………………………………………………... 4.3. Проверка качества работы энергоустановок…………………………………………… 6.3. Увеличьте коэффициент мощности!

6.4. Увеличьте коэффициент нагрузки!

6.5. Проверяйте счета за электричество!

6.6. Пользуйтесь наилучшими тарифами!

ПРЕДИСЛОВИЕ

Федеральный закон от 23.11.2009 г. № 28-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» ввел понятие «саморегулируемые организации в области энергетического обследования». Организационно-правовая форма саморегулируемой организации (СРО) в области энергетического обследования – это некоммерческая организация, объединяющая в своем составе субъектов профессиональной деятельности, осуществляющих работы в области энергетического обследования в обязательной или добровольной форме.

В соответствии с пунктом 2 части 4 статьи 18 Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ, в компетенцию данных СРО входят разработки стандартов и правил. В том числе стандарты и правила оформления энергетического паспорта, составленного по результатам энергетического обследования, стандарты и правила определения перечня мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, стандарты и правила расчета потенциала энергосбережения. Указанные стандарты и правила определяют, как правило, порядок выполнения перечисленных выше работ, с указанием на обязательность выполнения необходимых балансовых расчетов, экспертных оценок.

Данное справочное издание разработано с целью оказания методической помощи специалистам, персоналу предприятий при выполнении энергетических обследований в соответствии с ФЗ № 261, с Требованиями к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования, а также в соответствии со стандартами и правилами, введенными соответствующей саморегулируемой организацией в области энергетического обследования. Данное издание состоит из двух томов. В томе 1 рассматриваются общие вопросы организации энергетических обследований, основные методические вопросы их проведения на теплоэнергетических установках. В томе рассматриваются вопросы энергетического обследования систем электроснабжения и электропотребления предприятий и организаций. Особенность содержания тома 2 в том, что в нем наряду с отечественным опытом, подробно рассмотрен опыт проведения подобных обследований в странах ЕС и США. Такой подход вызван тем, что в настоящее время в России широко используется зарубежное оборудование, а также и многочисленные технологические системы и подсистемы.

Данное оборудование, как правило, по своим конструктивным и техническим характеристикам является высокоэффективным. Поэтому нередко бытует мнение, что при эксплуатации импортного оборудования не требуется проведение работ и мероприятий по повышению его энергетической эффективности.

Но такой подход является глубоко ошибочным. Особенно это важно при эксплуатации электротехнического оборудования.

Качество электроснабжения, способы использования энергии могут повлиять на уровень энергоэффективности. Механизмы этого влияния не всегда осознаются; часто им не уделяется должного внимания. Во многих случаях имеют место потери, связанные с передачей избыточной мощности по внешним распределительным сетям или в пределах установки. Потери энергии в распределительной системе предприятия могут приводить к перепадам напряжения, которые, в свою очередь, могут вызывать преждевременный выход из строя электродвигателей или другого оборудования. Кроме того, неоптимальное функционирование энергосистем предприятия способно привести к применению повышенных тарифов на электроэнергию.

При подготовке рукописи учтены замечания и рекомендации кандидата технических наук, доцента В.В. Куцина.

Одна из целей настоящего справочного издания оказать методическую помощь при проведении энергетического обследования специалистам, которые не имеют профессионального образования по электротехническим специальностям.

Авторы данного издания понимают, что представить полностью исчерпывающую информацию по такой важной и многогранной проблеме практически невозможно. Но, тем не менее, будем благодарны за все предложения и замечания, которые специалисты сочтут нужным высказать в адрес настоящего издания. Просим их направлять по e-mail: energo-ugtu@bk.ru.

ВВЕДЕНИЕ

Электротехника – это очень широкое понятие, включающее в себя многочисленные виды технической деятельности, начиная с электроэнергетики и заканчивая телекоммуникациями. Одно из основных направлений по использованию электрической энергии – это применение электрических и магнитных явлений в промышленности, связи, на транспорте и др. Вызвано это тем, что электрическая энергия имеет ряд особенностей, которые способствовали тому, что развитие современного общества немыслимо без электрификации всего и всех. Из особенностей электрической энергии отметим следующие.

1. Относительно просто производить электроэнергию из большинства других видов энергии – тепловая, ядерная и т.п. На первых этапах развития электротехники это способствовало тому, что не было жесткого разделения на производителей и потребителей электроэнергии в большинстве отраслей (видов экономической деятельности). К настоящему времени производство электроэнергии практически полностью монополизировано до уровня «естественного монополизма». Вряд ли это следует принимать как естественный процесс и сохранять сложившуюся ситуацию и в будущем.

2. Имеется возможность передачи электроэнергии на значительные расстояния. При этом по утверждению электриков-сетевиков, с небольшими потерями. По официальным данным доля потерь в электрических сетях России в 2007 году составила 10,5 %. Здесь явное и нередко осознанное «заблуждение».

Подавляющая часть электроэнергии вырабатывается с довольно низким КПД (30-35 %) и для ее генерирования требуется большое количество первичного ресурса (топлива, тепловой энергии, избыточного давления энергоносителя и т.д.). Так, удельный расход топлива на выработку электроэнергии в 2007 году составил 0,3356 кг у.т./кВтч. И поэтому относительно «незаметные» потери электроэнергии при ее трансформации, транспорте оборачиваются весьма заметными для потребителя в виде дополнительных потерь первичного топлива у производителя электроэнергии. Компенсация этих потерь достигается за счет потребителя.

3. В местах потребления электрическая энергия сравнительно легко преобразуется в другие виды энергии (механическую, химическую, лучистую, в наших условиях, нередко и в тепловую энергию, но уже чаще всего, в низкопотенциальную).

Здесь основным преобразователем являются электродвигатели – до 70 % всей используемой электроэнергии на предприятиях, в организациях. Эффективность эксплуатации электродвигателей зависит от массы факторов: соотношение оптимальной и фактической загрузки двигателя, возможность регулирования частоты питающего напряжения, с учетом степени загрузки каждого электродвигателя и др.

По сути дела, необходимо создание надежных и эффективных дополнительных систем каждого электродвигателя точно так же, как и другими видами электроприемников: электротермические, осветительные установки, электролизеры, сварочные аппараты и т.п. То есть преобразовать электрическую энергию легко, но труднее обеспечить желаемую эффективность процессов.

Масштабность этих проблем можно оценить по объемам электропотребления. Согласно Энергетической стратегии России на период до 2030 года (ЭСобъем производства электроэнергии в 2008 году составил 1037,2 млрд кВтч, из них экспорт составил 16 млрд кВтч. Аналогичный результат по производству электроэнергии был в СССР в 1975 году, равный 1034 млрд кВтч.

В ЭС-2030 прогнозируется, что к 2030 году внутреннее потребление в электроэнергии в России возрастет не менее чем в два раза.