Анализ систем электроснабжения

В системах электроснабжения имеют дело с тремя видами нагрузок: по току (I), по активной (Р) и реактивной (Q) мощности. Кривая изменения нагрузки во времени I (t), P (t) или Q (t) называется графиком нагрузки. Различаются индивидуальные и групповые графики нагрузки.

Индивидуальные графики нагрузки создаются отдельными электроприемниками, а групповые группой электроприемников. Как показано в работе, индивидуальные и групповые графики нагрузки весьма разнообразны, ряд электроприемников (дуговые печи, электрическая сварка, прокатные станы) имеет резкопеременные и импульсные графики. В процессе энергоаудита необходима запись как индивидуальных, так и групповых графиков нагрузки. Запись индивидуальных графиков нагрузки позволяет определить загрузку электроприемников, их использование по времени, tg φ электроприемников. Запись групповых графиков позволяет определить характер изменения нагрузки в течение суток, коэффициент использования, средние и максимальные значения нагрузок, среднесуточный tg φ и ряд других показателей,

необходимых для анализа эффективности использования электроэнергии.

Основными приборами, которые могут использоваться для исследования графиков нагрузки, являются: стрелочные и цифровые амперметры, ваттметры и варметры, электрические счетчики, информационно измерительные системы. Выбор того или иного типа прибора зависит от скорости изменения графиков нагрузки, т. е. определяется обеспечиваемой частотой дискретизации исследуемого графика во времени. Ее возможное наибольшее значение полностью определяется методом регистрации данных в используемой аппаратуре. Так, стрелочные показывающие приборы имеют время установления показаний 4 с плюс время записи результата наблюдателем (примерно 2 с), поэтому период дискретизации в этом случае D 6 c. Таким образом, данные приборы могут применяться для исследования графиков нагрузки электроприемников с длительным, спокойным режимом работы (насосы, вентиляторы, компрессоры и т. д.). Кроме этого они имеют низкий класс точности. При использовании цифровых приборов и записи результатов наблюдателем D 2 c. При использовании для регистрации микропроцессоров и ЭВМ период дискретизации может изменяться от 30 мкс до 4 ч, погрешность измерения не превышает 1 %.

Для получения статистических характеристик исследуемых графиков нагрузки записанные графики следует обработать методом квантования по времени. При этом график I (t)

Анализ измеренных физических величин

Групповые графики нагрузки должны записываться как минимум двое суток: одни сутки рабочий день и одни сутки выходной день.

График нагрузки

Если в течение недели ритм работы обследуемого объекта меняется, то необходима недельная запись графиков нагрузки. По групповым графикам определяются следующие характеристики:

1) суточный максимум активной и реактивной нагрузки (Рм и Qм);

2) коэффициент мощности в период максимума нагрузки tg φ_м = Q м/P м;

3) суточный расход активной и реактивной энергии (Wсут, Vсут);

4) средневзвешенный за сутки коэффициент мощности

tg φ сут = Vсут/Wсут;

5) средние за сутки активная и реактивная мощности (Рср.сут, Qср.сут)

Рср.сут = Wсут/24;

Qср.сут = Vсут/24.

Инструментальное обследование показателей качества электрической энергии

Колебания напряжения (dUt).

Колебания напряжения характеризуются показателями:

– размахом изменения напряжения;

– дозой фликера.

Предельно допускаемые значения размаха изменений напряжения (dUt) в точках общего присоединения к электрическим сетям при периодических колебаниях напряжения определяются по рис. :

кривая 1 – на входах осветительных установок с лампами накаливания в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, и в точках электрических сетей, к которым присоединяют потребителей с такими установками; кривая 2 – на входах осветительных установок с газоразрядными и лампами накаливания в остальных помещениях, в том числе в жилых зданиях, и в точках электрических сетей, к которым присоединяют потребителей с такими установками. Кривые напряжения  могут давать большую погрешность, если размахи изменения напряжения отличаются от периодических, поэтому оценку допустимости колебаний при энергоаудите лучше проводить по дозе фликера. Доза фликера – это интегральная характеристика колебаний напряжения, вызывающих у человека накапливающееся за установленный период времени раздражение миганиями света. Дозу фликера определяют по прибору фликерметру на интервале времени равном 10 мин.

Пределы допускаемых погрешностей измерения показателей качества электроэнергии следующие:

1) отклонения напряжения: абсолютная погрешность ± 0,5 %;

2) размах изменения напряжения: относительная погрешность ± 8 %;

3) доза фликера: относительная погрешность ± 5 %.

Инструментальное обследование систем освещения

Целью инструментального обследования в системах освещения является определение основных параметров систем, влияющих на энергопотребление.

Таковыми параметрами являются: средняя освещенность рабочей поверхности; коэффициент естественной освещенности (КЕО); значение напряжения питающей сети; коэффициенты отражения поверхностей помещения; время использования искусственного освещения.

При проведении инструментального обследования вначале производится анализ осветительной установки (ОУ) на соответствие проекту. Особое внимание уделяется проверке укомплектованности светильников защитными стеклами, экранирующими решетками и сетками (если эти приспособления предусмотрены проектом), на соответствие мощности ламп, указанной в проекте, и на правильность расположения светильников.

При измерении необходимо соблюдать следующие требования:

– на фотоэлемент не должна падать тень от человека, производящего измерения освещенности; если рабочее место затеняется в процессе работы самим человеком или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;

– вблизи измерителя не должно быть крупных ферромагнитных масс и магнитных полей;

– при измерении освещенности от источников света (или светильников), расположенных под небольшими углами к плоскости фотоэлемента (менее 30°), возможно возникновение существенных ошибок. Поэтому, например, при измерении освещенности в горизонтальной плоскости от низко расположенного удаленного источника следует измерять освещенность в плоскости, перпендикулярной направлению силы света источника, а затем умножать полученное значение освещенности на косинус угла между нормалью к горизонтальной плоскости и направлением на источник света;

– ежегодно производить градуировку фотоэлектрического люксметра, т.к. со временем наблюдается старение его интегральной чувствительности.

1) Система наружного освещения

Замеры освещенности от искусственного освещения производятся в темное время суток на выделенных типовых участках. Определение типового участка производится из условия объективной оценки общего состояния всей системы освещения, т.е. выбирается визуально средний по качеству и количеству освещения участок и производится контрольный замер средней освещенности.

В установках наружного освещения измерения проводятся в основном на поверхности дорожного покрытия. При измерении желательно использовать цифровой люксметр, т.к. он является более чувствительным к малым уровням освещенности.

Нормируемые значения освещенности и уровень рабочей поверхности (поверхность измерения) принимают согласно СНиП 23-05-95.

2) Система освещения общественных зданий

Измерения проводятся в темное и в светлое время суток.

Для определения коэффициента естественной освещенности (КЕО) в светлое время суток производится замер освещенности под открытым небосводом перед зданием, желательно на той стороне, где располагаются светопроемы обследуемых помещений.

При измерении наружной, естественной освещенности следует применять люксметр с установленным максимальным уровнем измеряемых значений.

За светлое время суток следует принимать часы дневного максимума освещенности. Желательно измерения проводить в облачный день, чтобы исключить погрешность от прямых солнечных лучей.

Затем, а лучше одновременно, производятся замеры внутри обследуемых помещений по методике измерения средней освещенности на рабочей поверхности помещения.

Результаты замеров заносят в таблицу результатов измерений.

Расчет потерь электрической энергии по графикам нагрузки. Расчет потерь электрической энергии по характерным суткам

1. Настоящий документ определяет порядок разработки нормативов технологических потерь электроэнергии на ее передачу по электрическим сетям и нормативов снижения потерь электроэнергии на регулируемый период.

2. Настоящий Порядок разработан с целью снижения потерь электроэнергии в электрических сетях и обоснования тарифов за услуги по передаче электроэнергии по электрическим сетям.

3. Нормативы технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям на регулируемый период для электросетевой организации (далее – ЭСО) учитываются при формировании тарифов, как в целом по ЭСО, так и с разбивкой по диапазонам напряжения:

• на высоком напряжении – 110 кВ и выше (ВН);

• на среднем первом напряжении – 35-60 кВ (СНI);

• на среднем втором напряжении – 1-20 кВ (СНII);

• на низком напряжении – 0,4 кВ и ниже (НН).

4. Для целей настоящего документа используются следующие понятия:

Фактические (отчетные) потери электроэнергии - разность между поступлением (поставкой) электрической энергии в электрическую сеть и

отпуском электрической энергии из сети, а также объемом электрической энергии, потребленной энергопринимающими устройствами и субъектами.

Технологические потери (расход) электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям (далее - ТПЭ) – потери в линиях и оборудовании электрических сетей, обусловленные физическими процессами, происходящими при передаче электроэнергии в соответствии с техническими характеристиками и режимами работы линий и оборудования с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций и потерь, вызванных погрешностью системы учета электроэнергии. Определяются расчетным путем.

Нормативы технологических потерь (расхода) электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям (далее - НТПЭ) - расчетные значения технологических потерь, определяемые в соответствии с настоящим Порядком в процентах от величины отпуска электроэнергии в сеть ЭСО. Для федеральной сетевой компании и межрегиональных магистральных сетевых компаний НТПЭ определяются в процентах от отпуска электроэнергии из сети своей компании.

Нормативы потерь (далее - НПЭ) – расчетные значения потерь, определяемые в соответствии с настоящим Порядком, как сумма нормативных технологических потерь электроэнергии и нормативов снижения потерь электроэнергии на регулируемый период. Определяются в процентах к отпуску электроэнергии в сеть ЭСО. Для федеральной сетевой компании и межрегиональных магистральных сетевых компаний НПЭ определяются в процентах от отпуска электроэнергии из сети своей компании.

5. Распределение НПЭ на регулируемый период по классам напряжения производится в абсолютных единицах в пределах полученного суммарного абсолютного значения НПЭ, в соответствии с Методикой расчета нормативных технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям в базовом периоде, являющейся приложением 1 к настоящему Порядку.