Составление электробаланса кирпичного завода

Составление электробаланса кирпичного завода

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИжГТУ

Кафедра «Электротехники»

Курсовая работа

по предмету: Экономика электропотребления в промышленности

Тема: Составление электробаланса кирпичного завода

Ижевск 2007 г.

Задание

Составить электробаланс предприятия. Учесть потери в питающих сетях (к РУ, ТП и т.п.), основных элементах системы электроснабжения.

Составить электробаланс основного технологического оборудования. Технические данные принять по справочным материалам, расчетам или в исходных данных.

Разработать основные мероприятия по электросбережению предприятия (с учетом баланса предприятия).

Разработать мероприятия по снижению потерь в питающих линиях предприятия.

Рассчитать сумму оплаты за потребляемую электроэнергию предприятия.

Рассчитать стоимость потерь электроэнергии в питающих сетях и трансформаторах.

Исходные данные

1. Составление электробаланса предприятия

Основные показатели.

Основные технические показатели кирпичного завода приведены в таблице 1.1., где:

) годовое число использования максимальных нагрузок находим по формуле

;

) для электроснабжения основного производства согласно исходным данным установлена двухтрансформаторное ТП с ТМЗ-1000;

На рисунке 1 приведена схема электроснабжения кирпичного завода.

Таблица 1.1 - Основные показатели

1.         Номинальное напряжение в питающей сети в распределительной сети     

6

2.         Присоединяемая мощность трансформаторов ТП               

3.         Общая установленная мощность на шинах В том числе: Сторонних потребителей               1667,1

4.         Расчётная мощность предприятия В том числе: Сторонних потребителей 2100,52

2. Составление приходной части электробаланса

Производим расчет силовых нагрузок для ТП:

- без компенсации

Производим расчёт коэффициента загрузки ТП:

Расчёт коэффициента  без компенсации реактивной мощности

Производим расчёт годового расхода электроэнергии кирпичным заводом:

, , , ,

На основании произведенных расчетов данные приходной части электробаланса сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Приходная часть промышленного предприятия

3. Составление расходной части электробаланса

Прямые затраты электроэнергии на основной технологический процесс кирпичного завода включают электроснабжение производственного корпуса, глинозапасника, цеха черепицы:

Расчетная активная мощность Рр = 1064,5кВт.

Расчетная реактивная мощность Qр = 725,9 кВАр.

Годовое потребление активной электроэнергии W = 3409,6 тыс.кВт час.

Годовое потребление реактивной электроэнергии V = 2325,1 тыс. кВАр час.

Затраты электроэнергии на вспомогательные нужды включают в себя расход электроэнергии на электроснабжение котельной, вспомогательных участков, АБК, КПП, открытый склад и наружное освещение.

Их суммарная расчетная активная мощность Рр = 359,6кВт, расчетная реактивная мощность Qр = 337,97 кВАр

Их суммарное потребление активной электроэнергии W = 1151,8тыс.кВт час, потребление реактивной электроэнергии V = 1082,5тыс.кВАр час.

Кроме того, к РУ-6кВ подключены сторонние потребители:

Расчетная активная мощность Рр = 243кВт

Расчетная реактивная мощность Qр = 214 кВАр

Годовое потребление активной электроэнергии W = 778,3 тыс.кВт час

Годовое потребление реактивной электроэнергии V = 685,4 тыс.кВАр час.

Расчетные величины потребления активной и реактивной энергии сводим в таблицу 1.6.

Определяем потери электроэнергии на предприятии.

Потери электроэнергии в трансформаторах КТП завода.

Питание электропотребляющего оборудования кирпичного завода и его сторонних потребителей производится через трансформаторную подстанцию:

ТП 2ТМЗ 1000/0,4, технические данные установленных трансформаторов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Технические данные трёхфазных масляных двухобмоточных трансформаторов

Тип тр - ра        Номинальная мощность кВ.А      Номинальное напряжение кВ      Потери кВт        

%

Определяем расчетную величину потерь активной электроэнергии в трансформаторах за учтённый период:

,

- полное число часов присоединения трансформаторов к сети.

Потери реактивной электроэнергии в трансформаторах за учтённый период:

Полученные данные сводим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Потери электроэнергии в трансформаторах ТП

Потери электроэнергии в электрической сети.

Для питания РУ-6кВ выберем кабель для прокладки по воздуху. Для этого рассчитаем значение тока нагрузки кабеля:

,

По расчетному значению тока принимаем алюминиевый силовой трехжильный кабель с бумажной пропитанной изоляцией и сечением жилы 150мм2 АСБ3х150. Протяженность линии согласно исходным данным 3200м.

Питание ТП выполнено трехжильным алюминиевым кабелем в алюминиевой оболочке с наружным покровом из поливинилхлоридного шланга с сечением жилы 70мм2 ААШв 3х70. Согласно исходным данным протяженностью кабеля можно пренебречь, следовательно, ТП расположено вблизи РУ-6кВ.

Питание стороннего потребителя выполнено трехжильным алюминиевым с сечением жилы 70мм2 и одножильным алюминиевым с сечением жилы 50мм2 кабелями в ПХВ оболочке с бронепокровом из плоских лент и наружным покровом из поливинилхлоридного шланга АВВБШв 3х50 протяженностью 300м.

Расчет потерь в питающих линиях от РУ-6кВ до ТП производить не будем, т.к. неизвестна протяженность данной линии.

Потери активной электроэнергии за учтённый период:

КЛ - 6 кВ до РУ-6кВ:

,

Где ;

.

.

Потери реактивной электроэнергии в KЛ - 6 кВ до РУ-6кВ:

Потери активной электроэнергии в КЛ - 0,4 кВ от ТП до стороннего потребителя, АВВБШв-3x70:

Потери реактивной электроэнергии в КЛ - 0,4 кВ от ТП до стороннего потребителя протяженностью 300м, АВВБШв-3x70 а так же потери активной и реактивной энергии в КЛ - 0,4кВ АВВБШв-1x50 рассчитаем аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 - Потери электроэнергии в линиях электропередач

Наименование                L,

км

Ом/км

Ом/км

А

кВт.ч

Потери мощности и расход электроэнергии в ККУ. Согласно исходным данным на предприятии не установлены ККУ для компенсации реактивной мощности, следовательно, расчет потерь мощности и расхода электроэнергии в конденсаторных установках не производим. На основании данных таблиц 3.1., 3.2., 3.3. определяем расходную часть электробаланса и заносим данные в таблицу 3.4..

Таблица 3.4 - Расходная часть электробаланса

Рисунок 3.1

основное производство;

вспомогательное производство;

сторонний потребитель;

потери в линиях;

потери в трансформаторах.

По результатам расчётов видно, что большая часть активной энергии расходуется на основное - 63,1% и вспомогательное - 21,3% производство, кроме того, 14,4% электроэнергии передается стороннему потребителю. Потери активной энергии в линиях и трансформаторах минимальны и составляют 0,3% и 1,0% соответственно. На основании этого можно сделать выводы об оптимальном использовании трансформаторов установленных в ТП завода и о правильном выборе кабельных линий.

4. Составление электробаланса основного технологического оборудования

К основному технологическому оборудованию данного кирпичного завода можно отнести глинорезку со следующими параметрами электродвигателя:

Привод станка вращается от асинхронного двигателя 4А200 S4
н = 75 кВт; Wсм = 59,6 кВт.час

н = 380 В; Vсм = 102,1 кВАр.час= 3000 об/мин; tсм = 2,9часн = 137 А; Pхх = 9,85 кВтj = 0,91; Iхх = 34,5 А

h = 0,9

который соединен с исполнительным механизмом при помощи редуктора.

Расчет потерь электроэнергии основного технологического оборудования

Находим средний ток двигателя:

 А

0,003=0,193 Ом

где rст(75°)=0,19 - сопрот. обмотки статора двигателя при 75ОС, Омот - сопротивление обмотки ротора, Ом.

 Ом

где S% - скольжение при номинальной нагрузке.

Постоянные потери в двигателе и приводе:

где DРмо - потери в обмотках двигателя, кВт; которыми можно пренебречь, т.к. ЭД небольшой мощности.

Определение коэффициента формы нагрузок:

 1,47

где Ттах=3203 часов (для рассчитываемого кирпичного завода).

Средние нагрузочные потери:

где Кдоп=1 - коэффициент дополнительных потерь в двигателе при нагрузке

. Составление электробаланса

Средняя активная мощность за смену:

 кВт

Средняя мощность, затрачиваемая на технологический процесс:

Определяем расход электроэнергии агрегата:

) Расход электроэнергии, затрачиваемой на технологический процесс:

=Рт.см×tсм кВт×час

) Расход электроэнергии при постоянных потерях:

пост=Рпост×tсм кВт×час

) Расход электроэнергии при нагрузочных потерях:

нагр=Рнагр×tсм кВт×час

Расходная часть электробаланса станка по мощности и энергии представлена в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Как видно, расходная часть электробаланса соответствует приходной. Значительные постоянные потери указывают на то, что станок находится в плохом техническом состоянии. Небольшие нагрузочные потери являются следствием того, что двигатель станка недогружен.

6. Основные мероприятия по электросбережению предприятия

В настоящее время вопрос энергосбережения, в том числе и электросбережения занимает одно из первых мест в развитии общества в целом и производства в частности. Снижение потерь электроэнергии при передаче, транспортировке и уменьшение расхода электроэнергии на технологический процесс оказывает большое влияние как на себестоимость продукции, так и на стабильность работы энергосистемы в целом. Кроме того, снижение расхода электроэнергии оказывает большое значение на экологию региона, что в настоящее время наиболее актуально.

Для обеспечения рационального и экономичного расхода электроэнергии предприятием разрабатываются различные мероприятия, которые могут быть беззатратными (организационно-технические) такие как:

разработка и соблюдение рациональных графиков работы подразделений предприятия, основного энергоемкого оборудования;

улучшение условий эксплуатации и повышение контроля за техническим состоянием электрооборудования и электроустановок;

совершенствование систем учета и контроля за использованием электроэнергии;

нормирование удельного расхода энергоресурсов на единицу продукции;

выбор оптимального тарифного плана при расчетах за потребленные энергоресурсы;

проведение энергосберегающей политики на предприятии;

снижение потерь в электрических сетях, электроустановках;

использование вторичных энергоносителей.

К затратным мероприятиям можно отнести приобретение нового, совершенного оборудования, повышение квалификации рабочих, внедрение новых технологий.

На данном кирпичном заводе основным оборудованием являются сушильные камеры и печи. В связи с этим возможно снижение расхода электроэнергии в результате перевода данного оборудования на природный газ. Кроме того, хорошие результаты в энергосбережении может дать применение частотного регулирования приводов вентиляционного и насосного оборудования.

Снижение затрат активной электроэнергии на нагрев линий электропередач в результате транспортировки реактивной электроэнергии может быть достигнуто в результате повышения cos φ предприятия с 0,79 до 0,95, за счет установки конденсаторных батарей.

7. Мероприятия по снижению потерь в питающих линиях предприятия

Данный кирпичный завод имеет небольшие потери электроэнергии в питающих линиях. Таким образом, мы можем сделать вывод о правильном выборе проводников. В дальнейшем, для снижения постоянных потерь, при проведении капитального ремонта сетей возможна замена существующих линий на линии с медными жилами. Максимальные потери при транспортировке электроэнергии, согласно проведенным расчетам составляют потери в кабельной линии до РУ-6кВ протяженностью 3200м. Как отмечалось в п.3 данной курсовой работы есть возможность снижения расхода активной электроэнергии на нагрев питающих линий, связанного с передачей реактивной электроэнергии к потребителям. Для решения данной проблемы необходима установка конденсаторных батарей в непосредственной близи к потребителю реактивной мощности, в данном случае это: формовочное и сушильное отделение производственного корпуса, глинозапасник, котельная, цех черепицы, вспомогательные участки, а так же электроснабжение наружного освещения завода. Рекомендуется установка конденсаторных батарей у стороннего потребителя.

8. Сумма оплаты за потребляемую электроэнергию

Годовой максимум нагрузок предприятия подразумевает возможность использования двухставочного тарифа при расчётах с энергоснабжающей организацией.

Приборы учёта электроэнергии (счётчики) установлены на стороне 6 кВ, т.е. трансформаторы находятся на балансе завода.

Оплата по основной ставке, без учета стороннего потребителя:

,  руб./мес или 4362111,74руб./год.

где С01, руб/кВт - основная ставка, стоимость 1 кВт нагрузки в часы максимальных нагрузок. Согласно Постановлению ГК РБ №191 от 29.11.2006г составляет 255 руб/кВт для потребителей с присоединённой мощностью 750 кВ.А и выше.

Рзаявл, кВт - заявленная предприятием мощность, участвующая в максимуме нагрузки энергосистемы. Дополнительная ставка двухставочного тарифа предусматривает плату за электроэнергию в кВт. час, учтённую электросчётчиками.

где С02, руб./кВт×час - дополнительная ставка, стоимость 1 кВт×ч потреблённой электроэнергии 0,94руб. Сумма оплаты за потребляемую машиностроительным предприятием активную электроэнергию составляет: 8712958,14 руб. Плата за потребляемую реактивную энергию не производится. При расчете по одноставочному тарифу, дифференцированному по диапазонам годового числа часов использования заявленной мощности возможно применение тарифной ставки в 163коп./кВт час:

,

Таким образом при применении одноставочного тарифа снижение затрат на оплату электроэнергии составит 1168405,34руб./год. На основании проведенного анализа применения тарифов данному кирпичному заводу рекомендуется принять к расчетам одноставочный тариф.

9. Стоимость потерь электроэнергии в элементах электроснабжения

Стоимость потерь электроэнергии рассчитывается:

 руб/кВт. час.

Расчет стоимости потерь по статьям приведен в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Список используемой литературы

электробаланс предприятие линия питание

1.   «Справочник по электроснабжению пром. предприятий» Под ред. Фёдорова А.А. и Сербиновского Г.В., т. I-II, М. «Энергия», 73г.

2.      Электрооборудование производств: Учебное пособие/ Г.Г.Рекус. - М.: Высш.шк., 2005. - 709 с.

.        «Электроснабжение промышленных предприятий», Липкин Б.Ю., Князевский Б.А., М, «Высшая школа», 1979 г.

.        « «Электрические нагрузки и балансы эл. предприятий» Волобринский С.Д.

.        Тикунова Т.В., Лекции по предмету «Экономика электропотребления в промышленности».