Материал: Sb95852
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
С. А. ГАЛУНИН А. Н. НИКАНОРОВ
ЭНЕРГОАУДИТ
Электронное учебно-методическое пособие
Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
2017
УДК 620.9 ББК З.280.7
Г16
Галунин С. А., Никаноров А. Н.
Г16 Энергоаудит: электрон. учеб.-метод. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ
«ЛЭТИ», 2017. 33 с.
ISBN 978-5-7629-2170-1
Даны методики исследования и анализа систем электроснабжения, энергопотребления и освещения. Уделено внимание методике составления энергетическихбалансовразличныхтехнологическихсистемиустановокнапримереиндукционной тигельной печи. Приведено описание принципа действия и конструкции тепловизора VARIOSCAN 3012.
Предназначено для подготовки бакалавров по направлению 13.03.02 – «Электроэнергетикаиэлектротехника», атакжеможетбытьполезноинженернотехническим работникам и студентам других специальностей.
УДК 620.9 ББК З.280.7
Рецензент канд. техн. наук В. С. Федорова (ПГУПС Императора Александра I).
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве электронного учебно-методического пособия
ISBN 978-5-7629-2170-1 |
СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017 |
2
На каждое практическое занятие выделяется 2 академических часа. В течение первого часа каждого занятия студенты совместно с преподавателем разбирают, обсуждают и осваивают методические указания по анализу систем электроснабжения, энергопотребления и освещения. В течение второго часа занятий студенты выполняют самостоятельное задание по текущей теме.
Исходные данные для выполнения самостоятельного задания выдаются преподавателем и выполняются по вариантам. Задания выполняются письменно и оформляются по правилам, предъявляемым к учебным текстовым документам.
На практических занятиях каждому студенту за освоение темы начисляется от 1 до 5 баллов, которые учитываются при составлении рейтинга по текущему контролю знаний.
Практическое занятие 1 РАСЧЕТ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Цель работы. Ознакомиться и освоить на практике методику расчета систем электроснабжения.
Общая часть
В системы электроснабжения входят понижающие трансформаторы и электрические сети с напряжением 0.4, 6 и 10 кВ.
При проведении исследования необходимо составить схему внешних и распределительных сетей электроснабжения и таблицы со сведениями о составе оборудования трансформаторных подстанций и их основными параметрами, при помощи которых будут рассчитаны потери электрической энергии.
Для понижающих трансформаторов записываются показания счетчиков активнойиреактивнойэнергиичерезкаждыйчасвтечениесутокипоказатели качества напряжения.
Потери активной энергии (кВт·ч) в трансформаторах трансформаторных подстанций:
Wтр.а РхТп kз2.т Рк.зТраб,
3
где Рх – потери холостого хода трансформатора, кВт; Рк.з – потери короткого замыкания трансформатора, кВт; Тп – годовое время включения трансформатора, ч; Траб – годовое время работы трансформаторов с нагрузкой, ч;
kз.т – коэффициент загрузки трансформатора.
Если невозможно определить годовое время включения трансформатора
Тп , то оно складывается из нормативных месячных данных:
вянваре, марте, мае, июле, августе, октябре и декабре – 744 ч;
вапреле, июне, сентябре и ноябре – 720 ч;
вфеврале – 672 ч.
Если невозможно определить годовое время работы трансформаторов Траб с нагрузкой, то его принимают равным:
при односменной работе – 2400 ч; при двухсменной работе – 5000 ч; при трехсменной работе – 8400 ч.
Коэффициент загрузки трансформатора:
kз.т Sф 
Sт.ном ,
где Sф – фактическая нагрузка трансформатора, кВ·А; Sт.ном – номинальная
мощность трансформатора, кВ·А.
Потери реактивной энергии (кВар·ч) в трансформаторах трансформаторных подстанций:
|
I |
х |
Т |
п |
|
k 2 U |
|
|
||
Wтр.р |
|
|
|
з.т к |
Траб |
S |
т.ном, |
|||
100 |
100 |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Iх – ток холостого хода трансформатора, %; Uк – напряжение короткого |
||||||||||
замыкания трансформатора, %. Значения Sт.ном, |
Рх, Рк.з, Uк и Iх приве- |
|||||||||
дены в табл. 1.1.
Годовые потери электроэнергии (кВт·ч) в электрических сетях:
Wэ.с 0.003Iэ2.сRф.сLэ.сTг,
где Iэ.с – среднийтоксети, кА; Rф.с – удельноеактивноесопротивлениефазы сети, Ом/км; Lэ.с – длина электрической сети, км; Tг – время работы сети в
год, ч.
Значения удельного активного сопротивление фазы сети приведены в табл. 1.2.
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
Параметры трансформаторов трансформаторных подстанций |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип |
|
Sт.ном, кВ·А |
Рх , кВт |
Рк.з, кВт |
|
U к , % |
|
Iх, % |
|
ТМ-40/10 |
40 |
0.175 |
0.88 |
|
4.5 |
|
3.0 |
||
ТМ-63/10 |
63 |
0.24 |
1.28 |
|
4.5 |
|
2.8 |
||
ТМ-100/10 |
100 |
0.33 |
1.97 |
|
4.5 |
|
2.6 |
||
ТМ-160/10 |
160 |
0.51 |
3.10 |
|
4.5 |
|
2.4 |
||
ТМ-180/10 |
180 |
0.56 |
3.30 |
|
4.5 |
|
2.4 |
||
ТМ-250/10 |
250 |
0.74 |
4.20 |
|
4.5 |
|
2.3 |
||
ТМ-360/10 |
360 |
0.84 |
5.40 |
|
4.5 |
|
2.2 |
||
ТМ-400/10 |
400 |
0.95 |
5.90 |
|
4.5 |
|
2.1 |
||
ТМ-560/10 |
560 |
1.20 |
7.70 |
|
4.5 |
|
2.0 |
||
ТМ-630/10 |
630 |
1.31 |
8.50 |
|
5.5 |
|
2.0 |
||
ТМ-1000/10 |
1000 |
1.90 |
10.8 |
|
5.5 |
|
1.2 |
||
ТМ-1600/10 |
1600 |
2.65 |
16.5 |
|
6.0 |
|
1.0 |
||
ТМ-2500/10 |
2500 |
3.75 |
24.0 |
|
6.0 |
|
0.8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
Удельное сопротивление кабелей с алюминиевыми жилами |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
Сечение |
|
Удельное активное |
|
|
Удельное активное |
||||
|
сопротивление при напряжении |
сопротивление при напряжении |
|||||||
жилы, мм2 |
|
||||||||
|
сети до 1 кВ, Ом/км |
|
сети 6 и 10 кВ, Ом/км |
||||||
|
|
|
|||||||
4 |
|
|
9.61 |
|
|
|
– |
|
|
6 |
|
|
6.46 |
|
|
|
– |
|
|
10 |
|
|
3.87 |
|
|
2.940 |
|
|
|
16 |
|
|
2.42 |
|
|
1.850 |
|
|
|
25 |
|
|
1.55 |
|
|
1.170 |
|
|
|
35 |
|
|
1.11 |
|
|
0.859 |
|
|
|
50 |
|
|
0.775 |
|
|
0.592 |
|
|
|
70 |
|
|
0.555 |
|
|
0.429 |
|
|
|
95 |
|
|
0.408 |
|
|
0.312 |
|
|
|
120 |
|
|
0.324 |
|
|
0.245 |
|
|
|
150 |
|
|
0.258 |
|
|
0.194 |
|
|
|
185 |
|
|
0.21 |
|
|
0.162 |
|
|
|
240 |
|
|
0.16 |
|
|
|
– |
|
|
В ходе проведении энергоаудита большое внимание необходимо уделить соответствию качества электроэнергии ГОСТу 32144–2013, вступившего в силу 1.07.2014 г. Так, например, по указанному ГОСТу нормально допускаемые значения колебания частоты сети +0.2 Гц (п. 4.2.1. ГОСТа 32144–2013), а предельно допустимые значения колебания частоты +0.4 Гц (п. 4.2.1. ГОСТа 32144–2013). Нормальные и предельно допустимые значения коэффициента несимметрии напряжений нулевой последовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0.38 кВ равны соответственно 2.0 и 4.0 % (п. 4.2.5, там же).
5