Электроэнергия в промышленности
Автор: Сигаева В.В., Чулюков Д.С.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 3 (57), 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье представлена информация об использовании электричества в промышленности. Автор статьи рассматривает как используют экономно и эффективно можно использовать электричество. Также представлена информация про перспективные развития проекта.
Электричество, электроэнергия, рациональное использование, энергоэффективность, трансформаторы, нормирование, графики нагрузки
Короткий адрес: https://sciup.org/140275311
IDR: 140275311
Текст научной статьи Электроэнергия в промышленности
Экономное использование электричества сегодня основано на использовании технологий сохранения. В современных условиях эта проблема стала очень актуальной. Это в основном связано с увеличением мощности различных предприятий. Далее рассмотрим, что составляет эффективное использование электричества.
Корпоративные стратегии
При разработке долгосрочных планов любое производство ориентируется, прежде всего, на стоимость, нагрузку и мощность. Не менее важной в стратегии предприятий является доля капиталовложений в модернизацию на ближайшие годы. Для многих менеджеров рациональное использование электроэнергии стоит на последнем месте. Однако актуальность этой проблемы заставляет нас обратить на нее пристальное внимание. Модернизация технологических мощностей и эффективное использование электроэнергии должны соответствовать стратегическому плану любого предприятия. В противном случае может возникнуть дисбаланс в расходах средств, что, в свою очередь, чревато неспособностью достичь целей с точки зрения объема производства.
Использование электричества в сельском хозяйстве
Сегодня, как утверждают эксперты, реализация предприятий ведется недостаточно активно. Повышение эффективности электроснабжения в сельском хозяйстве является довольно большой и сложной задачей. С этим вопросом связаны проблемы повышения качества и надежности поставок. Эксперты рекомендуют обратить внимание на снижение потерь электроэнергии, а также на разработку мер по ее рациональному использованию. Решения и методы их решения должны быть включены в стратегический план любого предприятия [2, с.36].
Решение
Потенциальная опасность роста издержек предприятия может быть преодолена путем реализации поэтапного плана энергетической и технологической модернизации производственных мощностей с ранее известными показателями затрат и объема производства. Реализация программы должна основываться на существующих продуктах. Устаревшее оборудование
Важнейшим способом реализации перспективных программ является разработка оптимального плана, предусматривающего замену давно работающих электростанций. Многие из них работают на предприятии более 15 лет. Устаревшее оборудование, в частности котельная, сегодня имеет высокую невостребованную мощность. Проблема длительных установок существенно тормозит развитие современной промышленности. Эксплуатация устаревшего оборудования не требует больших капитальных вложений. Поломка Это, в свою очередь, приводит к простому производственному процессу. В результате увеличиваются затраты на техническое обслуживание, ремонт и замену компонентов. В то же время, существует мнение, что затраты на модернизацию таких заводов сэкономят компании деньги. Однако, как показывает практика, расходы не только не уменьшаются, но и значительно увеличиваются.
Реализация перспективных проектов
Обычно планы по эффективному использованию электроэнергии начинают осуществляться в соответствии с общей программой модернизации всего оборудования. Формирование необходимых условий для реализации таких проектов происходит тогда, когда руководство предприятия в процессе планирования и расчета себестоимости продукции понимает фактический уровень потребления ресурсов. В частности, учитывается коэффициент использования энергии. В этих случаях руководство пытается найти наиболее быстро реализуемые и наименее дорогостоящие способы экономии. Выполнение этой задачи является первым этапом стратегической программы предприятия. Последующая реализация проекта обычно предполагает деятельность в нескольких областях, решение новых, более сложных задач.
После достижения необходимых результатов первого этапа ставятся новые цели. Они обеспечивают более гибкий контроль затрат и управление затратами на использование электроэнергии. После этого создаются и внедряются программы по замене устаревшего оборудования на более современное оборудование. Это часто требует серьезных финансовых вложений [4, с.848].
Эффективное использование электроэнергии достигается в том случае, если модернизация основного оборудования на предприятии осуществляется вместе с анализом объемов и оптимизацией использования ресурсов предприятия. Необходимым элементом программы в этом случае является расчет энергетического коэффициента в себестоимости производимой продукции. Для каждой отрасли это отличается. Таким образом, энергетическая составляющая для черной металлургии составляет 40%, машиностроение - 20%, производство воды - 30% и так далее. Эта пропорция может быть незначительной. Однако в этом случае грамотное использование электроэнергии в промышленности позволяет генерировать дополнительный объем продукции. В то же время недостаток ресурса во много раз превысит его стоимость.
Руководство по энергоэффективности
Снижение потерь ресурсов во всех системах и в самих установках. Грамотное производство, передача и использование электроэнергии для обеспечения бесперебойного технологического процесса осуществляется в нескольких областях.
Основными из них являются:
-
1. Оптимальное построение системы снабжения при реконструкции. Этот подход включает использование:
-
- рациональный стресс;
-
- общее количество преобразований;
-
- расположение подстанции;
-
- количество и мощность трансформаторов на подстанциях;
-
- доходы от реактивной мощности;
-
- схемы электроснабжения и пр.
-
2. Снижение потерь в существующей системе.
Это включает:
-
- регулирование напряжения;
-
- управление и контроль режимов энергопотребления;
-
- уменьшение холостых приёмников;
-
- модернизация и использование более современного, экономичного и надежного электрического и технологического оборудования;
-
- применение оптимальных методов регулирования режимов работы вентиляционных и насосных агрегатов;
-
- установка автоматического управления освещением в течение дня;
-
- улучшение качества электроэнергии;
-
- применение наиболее оптимального режима работы силовых
-
3. Рационирование энергопотребления, разработка научно обоснованных стандартов удельного энергопотребления на единицу продукции. Для реализации этой задачи на предприятии должна действовать единая система контроля и учета.
-
4. Подготовка весов, в соответствии с которыми осуществляется производство, передача и использование электроэнергии. Они разрабатываются сначала на отдельных заводах и агрегатах, и постепенно переходят в мастерские
-
5. Организационно-технические мероприятия. Их разработка осуществляется с учетом специфики предприятия.
трансформаторов.
Потеря ресурсов
Все установки, включенные в систему питания, включая трансформаторы и линии, характеризуются активными сопротивлениями. В результате производство и использование электроэнергии осуществляется с ее потерями. Подавляющее большинство из них встречаются в трансформаторах и в линиях. Практические расчеты обычно проводятся с учетом потерь в этих элементах системы. Потери в обмотках трансформатора, проводах и кабелях пропорциональны квадрату тока нагрузки, протекающего через них, что определяет их название - нагрузка. Их также часто называют переменными. Это связано с тем, что ток нагрузки обычно меняется со временем [1, с.600].
По мере увеличения потребления и присоединения новых сетей к сети увеличиваются потери. Электроэнергетические предприятия проводят систематические расчеты. По их результатам при необходимости проводят мероприятия по снижению потерь.
К основным из них относят:
-
• Поддержание на шинах 10 кВ и 0,38 кВ на трансформаторных подстанциях или пунктах 10/0,4 кВ, РТП 110…35/10 кВ оптимального уровня напряжения.
-
• Выравнивание фазовых нагрузок в сетях с напряжением в 0,38 кВ.
-
• Выбор оптимальных участков размыкания ВЛ (воздушных линий) с напряжением 10…35 кВ с двухсторонним питанием.
-
• Отключение одного трансформатора в режиме малых нагрузок на двухтрансформаторных подстанциях, а также на ПС с сезонной нагрузкой.
-
• Сниженное использование электроэнергии для собственных нужд ПС.
-
• Снижение сроков обслуживания и ремонта распределительных устройств, линий и трансформаторов.
-
• Техническая деятельность
-
• Организационные меры, а также методы улучшения систем бухгалтерского учета, как правило, не требуют значительных первоначальных затрат. В связи с этим всегда целесообразно их выполнять. Ситуация несколько иная. Они связаны с дополнительными инвестициями. Среди
основных технических мер следует выделить следующие:
-
• Установка статических конденсаторов, аккумуляторов, оснащенных автоматическим контролем мощности.
-
• Замена перегруженных и недогруженных трансформаторов на потребительские подстанции.
-
• Установка на РТП оборудования с регулированием напряжения под нагрузкой.
-
• Замена на перегруженных проводных линиях, включая ответвления от воздушных линий в здание.
-
• Перевод сетей на высокое номинальное напряжение. Компенсация реактивной мощности. Это мероприятие считается самым эффективным.
Принцип этой компенсации - конденсаторы, которые включают в себя: часть энергии, которая передается по линиям, реактивная, в частности, не затрачиваемая на механическую работу или нагрев. Он нацелен только на качество энергии. В этом случае ток, соответствующий реактивной мощности, провоцирует потери. Эта проблема, однако, может быть решена. Чтобы обеспечить высокую энергоэффективность, конденсаторные батареи 0,38 кВ должны иметь такую мощность, чтобы при периодической нагрузке реактивной нагрузки показатель не превышал 0,33, а КПД компонентов не был бы ниже 0, 95.
Трансформаторы с РПН
Их установка на подстанциях 110 ... 35/10 кВ обеспечивает использование электроэнергии в промышленности не только с минимальными потерями, но и с соблюдением нормированных отклонений напряжения на розетке для потребителей. Из-за несоответствия расчетной и фактической мощности некоторые трансформаторы, включенные в рабочую сеть, могут быть перегружены. В то же время увеличение нагрузки на эти установки маловероятно, если кто-то не решит незаконно использовать электричество, подключившись к ним. Желательно заменить такие трансформаторы на менее мощные устройства. В этом случае потери на холостом ходу будут уменьшены, а в обмотках - увеличены. Учитывая это обстоятельство, можно рассчитать максимальную нагрузку трансформатора, включенного в сеть, при которой целесообразно заменить его на менее мощное устройство.
Пропускная способность сети
Его увеличение осуществляется за счет строительства новых подстанций и линий. В комплекс мероприятий также входит замена всех перегруженных проводов при развитии сети в соответствии со специальными проектами. Преобразование сельских электростанций в повышенное номинальное напряжение заключается только в проведении линий напряжением 10 кВ вместо 6 кВ. Правильное использование электричества в первую очередь предполагает улучшение работы приемников. Необходимые технические расчеты должны быть выполнены для всей системы снабжения. То есть они должны касаться производства, передачи и использования электроэнергии.
Нормирование
Это также немаловажное значение. Эта мера предусматривает установление стандартов потребления конкретных ресурсов. Обеспечение значительной экономии энергии возможно не только путем разработки прогрессивных, научно обоснованных стандартов. Особое значение в этом случае имеет создание материальных систем вознаграждения за выполнение и перевыполнение норм. Правила использования электроэнергии должны периодически пересматриваться и совершенствоваться по мере изменения технологических процессов, развития персонала и использования более современного оборудования на предприятиях. Эта деятельность является обязанностью сотрудников соответствующего подразделения. Конкретные нормы потребления электроэнергии, которые были получены в ходе расчетов, должны быть проверены для этого предприятия в обязательном порядке. Это осуществляется с использованием измерений за определенный период (рабочий сезон, год и т. Д.) При нормальной работе предприятия. Рационирование может быть реализовано только с налаженным учетом потребления энергии на предприятии.
Графики нагрузки
Без них грамотное использование электричества невозможно. Определение емкости трансформаторов, проводов и других сетей осуществляется в соответствии с максимально допустимой нагрузкой. Чем больше тока будет протекать через указанные элементы системы в течение года, дня или другого периода, тем больше они будут задействованы. Соответственно, КПД блока питания будет выше. На практике фактическое расписание всегда отличается от идеального тем, что большую часть времени нагрузка ниже расчетной [3, с.87].
Таким образом, энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.
Список литературы Электроэнергия в промышленности
- Арутюнян, А. А. Основы энергосбережения / А.А. Арутюнян. - М.: Энергосервис, 2016. - 600 c.
- Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник / Л.А. Бессонов. - 10-е изд. - М.: Гардарики, 2002.-36 с.
- Кузнецов М.И.Основы электротехники. - Москва: Высшая школа, 1964.- 87 с.
- Яворский Б. М., Детлаф А. А., Справочник по физике для инженеров и студентов вузов, М.: Наука, - 2-е изд., - 1964. - 848с.