Составление электробаланса кирпичного завода

[Введите текст]

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:

1) годовое число использования максимальных нагрузок находим по формуле

;

2) 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

[Введите текст]

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

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 150 мм² АСБ3×150. Протяженность линии согласно исходным данным 3200 м.

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

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

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-3×70:

Потери реактивной электроэнергии в КЛ — 0,4 кВ от ТП до стороннего потребителя протяженностью 300 м, АВВБШв-3×70 а так же потери активной и реактивной энергии в КЛ — 0,4кВ АВВБШв-1×50 рассчитаем аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 — Потери электроэнергии в линиях электропередач

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

Pн = 75 кВт; Wсм = 59,6 кВт. час

Uн = 380 В; Vсм = 102,1 кВАр. час

N = 3000 об/мин; tсм = 2,9час

Iн = 137 А; Pхх = 9,85 кВт

cos = 0,91; Iхх = 34,5 А

= 0,9

который соединен с исполнительным механизмом при помощи редуктора.

Расчет потерь электроэнергии основного технологического оборудования Находим средний ток двигателя:

А Сопротивление обмоток двигателя:

0,003=0,193 Ом где rст (75°)=0,19 — сопрот. обмотки статора двигателя при 75ОС, Ом

rpот — сопротивление обмотки ротора, Ом.

Ом где S% - скольжение при номинальной нагрузке.

Постоянные потери в двигателе и приводе:

где Рмо — 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

5. Составление электробаланса

Средняя активная мощность за смену:

кВт Средняя мощность, затрачиваемая на технологический процесс:

Определяем расход электроэнергии агрегата:

1) Расход электроэнергии, затрачиваемой на технологический процесс:

Wm=Рт.смtсм кВтчас

2) Расход электроэнергии при постоянных потерях:

Wпост=Рпостtсм кВтчас

3) Расход электроэнергии при нагрузочных потерях:

Wнагр=Рнагрtсм кВтчас 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 ц 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 3200 м. 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 4 362 111,74 руб./год.

где С01, руб/кВт — основная ставка, стоимость 1 кВт нагрузки в часы максимальных нагрузок. Согласно Постановлению ГК РБ № 191 от 29.11.2006 г. 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./кВтчас — дополнительная ставка, стоимость 1 кВтч потреблённой электроэнергии 0,94 руб. Сумма оплаты за потребляемую машиностроительным предприятием активную электроэнергию составляет: 8 712 958,14 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 1 168 405,34 руб./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», 73 г.

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

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

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

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