КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ___________________________________________ Грачева Елена Ивановна ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

2

3 Суммарные технические потери электроэнергии ΔW Т одного из АО-энерго в абсолютных и относительных единицах

4 Классификация схем цеховых сетей

5 Возможные погрешности определения потерь мощности механического цеха Режим определения потерь ЭЭ в сетях низкого напряжения механического цеха R э, мОмR эш, мОмR об, мОм ΔW, кВт ч δ P, % 1.С учетом всех параметров сети 2,821,12,49441,7 1.Без учета сопротивления контактных соединений 1,512,21,61285,665,3 1.Без учета нагрева шинопроводов и кабельных линий 2,718,22, Без учета температуры окружающей среды 2,7619,52,339810

6 Схема участка цеховой сети Номограммы зависимости дополнительной длины линии l от ее токовой нагрузки I 2 /I 2 ном, длины линии l, м, числа коммутационных аппаратов на линии для данной допустимой температуры нагрева проводов ТП АВ1 АВ2 КР1 ПР1 КР2 ПР2 АВ3 Н 10/0,4 кВ

7 Алгоритм расчета потерь электроэнергии

8 Расчетные зависимости температуры жилы провода Т/Т доп от токовой нагрузки I 2 /I 2 ном и температуры окружающей среды Т окр

9 Схема участка цеховой сети: Т – цеховые понизительные трансформаторы; QB – секционный автомат; QF – вводные автоматы низкого напряжения, автоматы отходящих линий; QS – разъединитель; F – предохранители; ПР – распределительный пункт; К – контактор; ПМ – пускатель магнитный Схема участка цеховой сети

При расчетном способе определения потерь ЭЭ в линиях цеховых сетей необходимо иметь информацию о следующих параметрах оборудования: – точном значении длин и количества линий цеховых сетей; – перегреве проводников, обусловленном токовой нагрузкой провода и температурой окружающей среды; – сопротивлениях контактных соединений коммутационных аппаратов и их числе, так как линии цеховых сетей при небольшой протяженности имеют большое количество последовательных узлов с коммутационной аппаратурой и, при этом, сопротивление аппаратов оказывается соизмеримым с сопротивлением линии; – данных о графиках нагрузки. 10

11 Графики зависимости сопротивлений аппаратов от номинального тока

А НАЛИТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЙ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ ОТ НОМИНАЛЬНОГО ТОКА 12 Аппараты Номинальный ток I ном, A Аналитическая зависимость сопротивления от номинального тока Магнитные пускатели < 70R = 825/ I ном 70R = 760/ I ном Автоматические выключатели и контакторы < 60R =349/ I ном 60R = 307/ I ном Предохранители < 200R =210/ I ном 200R=125/ I ном Рубильники и пакетные выключатели Любое значениеR = 68/ I ном

13 Графики зависимостей сопротивлений контактных соединений от номинального тока для автоматических выключателей К ОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙ КОНТАКТОВ АППАРАТОВ

14 Графики зависимостей сопротивлений контактных соединений от номинального тока для контакторов

В ИДЫ АППРОКСИМИРУЮЩИХ ФУНКЦИЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЙ КОНТАКТОВ ОТ НОМИНАЛЬНОГО ТОКА 15 Аппараты Номинальный ток I н, А Аппроксимирующая функция Автоматич. выключатели 0 ÷ ÷ ÷ 400 R расч.ав (I н ) = 85,007· R расч.ав (I н ) = 3,248· R пот.ав (I н ) = 9,219· R спр.ав (I н ) = 28,39· Контакторы 0 ÷ ÷ ÷ 400 R расч.конт (I н ) = 9,486· R пот.конт (I н ) = 10,628· R спр.конт (I н ) = 10,439· R спр.конт (I н ) = 1,067· Магнитные пускатели 0 ÷ 400R расч.м.п (I н ) = 16,531·

О ЦЕНКА ТОЧНОСТИ АППРОКСИМИРУЮЩИХ ФУНКЦИЙ 16 АппаратыВид зависимости Среднеквадратическое отклонение S Автоматические выключатели Расчетная R расч (I н ) Справочная R спр (I н ) По потерям мощности R пот (I н ) 1,997 1,215 3,323 Контакторы Расчетная R расч (I н ) Справочная R спр (I н ) По потерям мощности R пот (I н ) 1,787 2,168 5,608 Магнитные пускатели Расчетная R расч (I н )0,565

17 Зависимость сопротивления контактных соединений автоматических выключателей от номинального тока

18 Зависимость сопротивления контактов контактных соединений магнитных пускателей от номинального тока

19 Зависимость сопротивления контактов рубильников от номинального тока

20 Зависимость сопротивления контактов магнитных пускателей серии ПМЛ от количества коммутационных циклов: 1 – I н = 40 А, 2 – I н = 63 А, 3 – I н = 80 А; зависимость вероятности безотказной работы контактов от количества коммутационных циклов: 4 – I н = 40 А, 5 – I н = 63 А, 6 – I н = 80 А

21 Зависимость вероятности безотказной работы контактов контакторов от количества коммутационных циклов: 1 – КП1 (I н = 20 А), 2 – КТПВ600 (I н = 63 А), 3 – КП1 (I н = 75 А); зависимость сопротивления контакторов от количества коммутационных циклов: 4 – КП1(I н = 20 А), 5 – КТПВ600 (I н = 63 А), 6 – КП1(I н = 75 А)

22 Зависимость вероятности безотказной работы контактов автоматических выключателей от количества коммутационных циклов: 1 – АЕ2443 (I н = 50 А), 2 – АК63 (I н = 63 А), 3 – А3110 (I н = 100 А); зависимость сопротивления контактов автоматического выключателя от количества коммутационных циклов: 4 – АЕ2443 (I н = 50 А), 5 – АК63 (I н = 63 А), 6 – А3110 (I н = 100 А)

23 Н ОМОГРАММЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕХОВЫХ РАДИАЛЬНЫХ СЕТЕЙ Номограммы эквивалентного сопротивления для средней длины линий 50 м и температуры окружающей среды 5 С Номограммы эквивалентного сопротивления для средней длины линий 50 м и температуры окружающей среды 20 С

24 Н ОМОГРАММЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕХОВЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ СЕТЕЙ Номограммы эквивалентного сопротивления для шинопровода длиной 14 м и температуры окружающей среды 5 С Номограммы эквивалентного сопротивления для шинопровода длиной 14 м и температуры окружающей среды 20 С

25 Схема электрическая канализационной насосной станции

26 R, мОм Соотношение сопротивления линии R л (черным) и коммутационной аппаратуры R к (серым)

27 Зависимости вероятности безотказной работы контактов автоматических и пакетных выключателей от количества коммутационных циклов и от времени: 1 – АЕ2026 (I н = 16 А), 2 – ПВЗ-60 (I н = 40 А), 3 – АП50Б-3МТ (I н = 63 А); зависимости сопротивления контактов автоматического и пакетного выключателя от количества коммутационных циклов и от времени: 4 – АЕ2026 (I н = 16 А), 5 – ПВЗ-60 (I н = 40 А), 6 – АП50Б-3МТ (I н = 63 А) Зависимости вероятности безотказной работы контактов магнитных пускателей от количества коммутационных циклов и от времени: 1 – ПМЛ (I н = 10 А), 2 – ПМЛ (I н = 25 А); зависимости сопротивления контактов магнитных пускателей от количества коммутационных циклов и от времени: 3 – ПМЛ (I н = 10 А), 4 – ПМЛ (I н = 25А)

28 Изменение величины потерь электроэнергии в линиях цеховой сети насосной станции в процессе эксплуатации в зависимости от времени и количества коммутационных циклов низковольтных аппаратов Срок окупаемости 2 года Экономия электро- энергии Замена оборудования z, цикл W, кВт ч t, г

О СНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ПРЕДЛАГАЕМОГО СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К ТОЧНОМУ УЧЁТУ ПОТЕРЬ ЭЭ - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ - 1) Решение вопроса о целесообразности проведения энергоаудита на предприятии. 2) Выявление «очагов» наибольших потерь и, как следствие, повышение эффективности энергосберегающих мероприятий и снижение энергоемкости выпускаемой на предприятиях продукции. 3) Уточнение величины удельного расхода ЭЭ на выпуск продукции с выделением расхода ЭЭ на технологию и на потери. 4) Уточнение себестоимости проектных работ. 5) Повышение эффективности эксплуатации оборудования с устранением режимов недогрузки и перегрузки. 6) Оптимизация мест установки приборов учёта и контроля ЭЭ. 7) Повышение эффективности борьбы с хищением ЭЭ. 8) Повышение точности планирования расхода ЭЭ. 9) Повышение качества тарифного регулирования стоимости передачи ЭЭ в электрических сетях. 29

30 ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ 1) Выявление узлов и элементов систем цехового электроснабжения с наибольшими потерями. 2) Определение порядка и последовательности замены оборудования с учётом количества циклов срабатываний.