Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

										Т а б л и ц а 2.2
			Структура электропотребления в России
			по видам экономической деятельности
	2005 г.		2006 г.		2007 г.			2008 г.		2009 г.
Показатели
	Млрд		Млрд		Млрд			Млрд		Млрд
		%		%		%			%		%
	кВт ч		кВт ч		кВт ч			кВт ч		кВт ч
Промышленное	431,787	45,90	463,323	47,28	486,239	48,50		495,154	48,41	473,165	48,43
производство
Строительство	9,527	1,01	10,478	1,07	11,470	1,14		12,050	1,18	10,644	1,09
Производствен-
ные нужды сель-	16,908	1,80	16,769	1,71	16,180	1,61		15,524	1,52	14,861	1,52
ского хозяйства
Транспорт и связь	83,171	8,84	85,876	8,76	86,646	8,64		86,731	8,48	82,515	8,45
Домашние хо-
зяйства и сфера	221,670	23,56	227,407	23,21	232,072	23,15		236,647	23,14	235,404	24,10
услуг
Собственные
нужды электро-	177,640	18,88	176,13	17,97	169,928	16,95		176,640	17,27	160,384	16,42
станций и потери
в сетях
Итого	940,703	100,00	979,983	100,00	1002,535	100,00		1022,746	100,00	976,973	100,00

41

2.2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Определение перспективной потребности в электроэнергии производится с целью составления балансов электроэнергии по энергосистеме и выявления необходимости ввода новых энергоисточников. Определение электрических нагрузок необходимо для решения большинства вопросов, возникающих при проектировании развития энергосистемы, в том числе выбора объема и структуры генерирующих мощностей, напряжения и схемы электрической сети, основного оборудования, расчетов режимов работы сетей.

Основными потребителями электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях системы, являются промышленность и строительство, сельскохозяйственное производство, электрифицированный транспорт, потребители быта и сферы обслуживания в городах и сельской местности.

Электроэнергию, расходуемую непосредственно на нужды производства и быта (т. е. полученную потребителем), принято называть полезно расходуемой электроэнергией. Часть вырабатываемой на электростанциях энергии расходуется на СН электростанций и на транспорт по электрическим сетям при передаче электроэнергии от генераторов электростанций к электроприемникам.

При формировании общего уровня спроса на электроэнергию учитывается возможность и эффективность осуществления в перспективе энергосберегающих мероприятий, а также эффективность внедрения новых технологий.

Основным методом оценки электропотребления на перспективу является метод прямого счета, основанный на применении укрупненных удельных норм или обобщенных показателей расхода электроэнергии и плановых или прогнозных данных по объемам производства или развития отраслей народного хозяйства.

При разработке схем внешнего электроснабжения конкретных потребителей – промышленных предприятий, электрифицированных участков железных дорог, компрессорных и насосных станций газопроводов и нефтепроводов и др. – потребность в электроэнергии и максимальной нагрузке принимается по данным заказчика и соответствующих проектных институтов с учетом принятых решений о сроках строительства, финансовых возможностей инвестора, наличия проектной документации и других факторов. Важным источником информации о новых потребителях являются технические условия на присоединение нагрузки, выдаваемые электроснабжающими организациями.

При решении вопросов развития распределительной сети достаточно данных о максимальных нагрузках потребителей Рmax. Один из наиболее распространенных методов расчета ожидаемой макси-

42

мальной электрической нагрузки потребителя состоит в использовании данных о его суммарном годовом электропотреблении Агод и продолжительности использования максимальной нагрузки Тmax:

Рmax = Агод/Тmax.

(2.1)

Используемые методы расчета электрических нагрузок отдельных групп потребителей рассмотрены ниже.

2.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ И ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ, НА ТРАНСПОРТЕ И В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

При разработке систем электроснабжения промышленных предприятий определение электрических нагрузок должно производиться на всех стадиях проектирования объекта. При предпроектной проработке (схема внешнего электроснабжения) должна определяться результирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решать вопросы, связанные с его присоединением к сети энергосистемы. На этой стадии проектирования ожидаемая электрическая нагрузка предприятия может быть определена:

по фактическому электропотреблению предприятия-аналога; значению коэффициента спроса при наличии достоверных дан-

ных о суммарной установленной мощности электроприемников; удельным показателям электропотребления.

Потребность в электроэнергии на перспективу для отдельных промышленных предприятий может быть определена:

для действующих (не реконструируемых и не расширяемых) предприятий – на основании отчетного электропотребления с учетом тенденции его изменения в перспективе;

вновь сооружаемых или реконструируемых предприятий – по данным специализированных проектных институтов.

Годовой расход энергии, потребляемой промышленным предприятием, может быть определен по выражению

Агод = Рр Тmax,

(2.2)

где Рр – математическое ожидание расчетной активной мощности (нагрузки) на границе балансового разграничения с электроснабжающей организацией;

Тmax – годовое число часов использования максимума активной мощности, определяемое в зависимости от сменности предприятия. Для одно-, двух- и трехсменных предприятий Тmax соответственно рекомендуется принимать 1900, 3600 и 5100, для непрерывного производства – 7650 ч.

43

При отсутствии проектных проработок расход электроэнергии, потребляемой предприятием, Агод определяется на основании годового объема выпускаемой продукции М и удельных показатели расхода электроэнергии Ауд. В табл. 2.3 приведены ориентировочные показатели удельного расхода электроэнергии по видам продукции, составленные на основе обобщенных отчетных данных по промышленным предприятиям. Удельные показатели табл. 2.3 характеризуют уровень, достигнутый с помощью внедрения новых

исовершенствования существующих технологических процессов, проведения в последнее время политики снижения расхода электроэнергии.

На изменение промышленного электропотребления в перспективе влияют следующие факторы:

на увеличение удельных расходов – повышение безопасности

икомфортности труда (подземные выработки, шахты), усложнение условий добычи сырья (угледобыча, нефтедобыча), углубление пе-

реработки сырьевых продуктов (нефтепереработка), вовлечение в производство ресурсов с низким содержанием ценных компонентов, повышение качества продукции за счет применения электроемких технологий и др.;

на уменьшение удельных расходов – совершенствование технологий, повышение эффективности использования электроэнергии (черная и цветная металлургия, химия, машиностроение), внедрение мероприятий по экономии электроэнергии.

Т а б л и ц а 2.3

Ориентировочные удельные показатели потребления электроэнергии в промышленности

			Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
			ции, кВт ч
	Топливная промышленность
	Добыча каменного угля:
	закрытая	1 т угля	35–70
	открытая	То же	7–8
	Добыча бурого угля закрытая	То же	10–15
	Обогатительная фабрика	То же	5–10
	Углебрикетный завод	1 т брикетов	15–40
	Коксогазовый завод	1 т кокса	8–10
	Добыча:
	фрезерного торфа	1 т	1–5
	гидроторфа	То же	20–25

44

		П р о д о л ж е н и е		т а б л . 2.3
				Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
				ции, кВт ч
	машинного торфа	То же		10–15
	сланцев:
	подземная	То же		25
	открытая	То же		6
	Бурение нефтяных и газовых скважин
	разведочное:
	роторное	1 м проходки		200–300
	турбинное	То же		250–450
	электробурами	То же		90–120
	Бурение нефтяных и газовых скважин
	эксплуатационное:
	роторное	То же		60–100
	турбинное	То же		100–150
	электробурами	То же		60–70
	Электрообезвоживающая установка	1 т нефти		2,2–2,5
	Нефтедобыча:
	компрессорным способом	1 т нефти		150–300
	глубинно-насосным способом	То же		120–150
	станками-качалками	То же		50–60
	погружными электронасосами	То же		100–120
	закачкой воды в пласт	1 м3 воды		3–5
	закачкой воздуха в пласт	1 м3 воздуха		0,2–0,3
	Нефтеперерабатывающие заводы:
	вторичная перегонка бензина	1 т		5–10
	крекинг каталитический	1 т нефти		60
	крекинг термический	То же		11–15
	риформинг каталитический	То же		10–15
	Гидроочистка дизельного топлива	1 т		30–40
	Коксование дизельного топлива	То же		30–40
	Металлургическая промышленность
	Добыча руд черных металлов:
	железной	То же		70
	марганцевой	То же		25–40
	Добыча руд цветных металлов:
	медной	То же		15

45

		П р о д о л ж е н и е		т а б л . 2.3
				Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
				ции, кВт ч
	подземная	То же		35–45
	открытая	То же		10–15
	никелевой	То же		35–45
	Коксохимическое производство	1 т кокса		35
	Доменное производство	1 т чугуна		10–13
	Мартеновское производство:
	в среднем по отрасли	1 т стали		10–15
	по отдельным мартеновским печам
	емкостью:
	125	То же		8
	185	То же		6,5
	220–250	То же		6,0
	370–500	То же		5,5
	600–900	То же		5,2
	Конверторное производство	То же		20–30
	Кислородное производство	1 м3 кислорода		485
	Производство стали в дуговых электропечах:
	в среднем по отрасли	1 т		685–690
	по электропечам емкостью, т:
	0,5	То же		1065–1135
	1,5	То же		805–860
	3,0	То же		690–700
	по стали:
	инструментальной	То же		775
	углеродистой	То же		620
	Прокат:
	блюминги с нагревательными колодцами	1 т проката		20–25
	блюминги 1150	То же		12
	блюминги 1100	То же		15
	слябинги	То же		25
	непрерывные станы холодной прокатки	То же		115–150
	мелкосортные станы 250	То же		50
	среднесортные станы 300–400	То же		35–45
	сортовые станы 300	То же		40–45
	крупносортные станы 500–550	То же		35

46

		П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.3
			Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
			ции, кВт ч
	крупносортные станы 600–650	То же	50–55
	проволочные станы	1 т проволоки	70–90
	заготовочные станы 900	1 т заготовок	60–80
	непрерывно-заготовочные станы 720/500	То же	18
	рельсобалочные станы	1 т рельсов	60–70
	колесопрокатные станы	1 т колес	90
	алюминиевый прокат	1 т проката	6000
	алюминиевые трубы	1 т труб	12 000
	медный прокат (катанка)	1 т проката	75–100
	медные трубы	1 т труб	1500
	красная медь	1 т проката	500–1000
	кабельная проволока	1 т проволоки	150
	латунь	1 т проката	1000
	Цехи холодной прокатки жести:
	горячего лужения	1 т проката	200–250
	электролитического лужения	То же	400
	Производство меди:
	черной	1 т	385–400
	электролитной	То же	3000–5000
	рафинированной	То же	390–420
	Производство никеля:
	электролитного	То же	3850–4850
	огневого	То же	11 000
	Производство свинца	То же	480–500
	Производство глинозема	То же	280–760
	Производство алюминия:
	сырца	То же	17400–18 400
	силикоалюминия	То же	10000–16 000
	Производство магния
	рафинированного	То же	950
	хлорида магния	То же	550
	Обогатительные фабрики черной
	металлургии:
	дробильно-сортировочная	1 т руды	1,5
	промывочная	То же	2,5

47

		П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.3
			Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
			ции, кВт ч
	сухое обогащение	То же	5,0
	мокрое обогащение	То же	60–65
	гравитационно-обогатительная фабрика	То же	17–20
	обжиговая фабрика	То же	12–17
	флотационная фабрика	То же	25
	агломерационная фабрика	1 т агломерата	18–25
	брикетная фабрика	1 т брикетов	8–10
	Обогатительные фабрики в цветной	1 т руды	25–35
	металлургии
	Ферросплавы	1 т	6000
	Химическая промышленность
	Азотно-туковый завод:
	производство азота	То же	11 000
	производство азотной кислоты	То же	130–150
	производство аммиака:
	методом конверсии	То же	750–2000
	методом электролиза	То же	12000–14 000
	Завод искусственного каучука	1 т каучука	15 000
	Завод пластмасс	1 т пластмасс	2800
	Производство:
	камфоры искусственной	1 т	1000–1200
	каустика электролитического	То же	2300–2700
	красок тертых	То же	150–225
	соды кальцинированной	То же	75–90
	соды каустической	То же	60–120
	кислот:
	серной (контактной)	То же	60–100
	соляной	То же	10–40
	уксусной	То же	1400
	фосфорной	То же	5000–6000
	суперфосфата	То же	7–10
	суперфосфата двойного	То же	30–65
	щелочи электролитической		2400
	водорода	1 тыс. м3	5000–6000
	этилена	1 т	1900–2000

48

		П р о д о л ж е н и е т а б л . 2.3
			Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
			ции, кВт ч
	хлора	То же	3000–4000
	Производство искусственного волокна:
	центрифугального вискозного шелка	1 т волокна	6000–11 000
		№ 100
	вискозного штапельного полотна	1 т полотна	2000–3800
	вискозного корда	1 т волокна	4300
		№ 5, 6
	целлофана	1 т двойной	2500
		пленки 45 г/м2
	ацетатного шелка	1 т волокна	5900–6800
		№ 132
	капрона	1 т волокна	12500–14 300
		№ 250
	Производство сероуглерода, роторный	1 т серо-угле-	300–320
	способ	рода
	Производство резинотехнических изделий	Усл. ед.	220–300
	Производство автопокрышек	То же	37
	Машиностроение и металлообработка
	Производство:
	автомобилей	То же	1300–1900
	тракторов	То же	2500–5500
	тепловозов ТЭ-2	То же	37000–44 000
	вагонов цельнометаллических пассажирских	То же	22400–26 000
	вагонов товарных крытых	То же	1300–1400
	вагонов трамвайных	То же	7000
	троллейбусов	Усл. ед.	14000–15 400
	самоходных комбайнов:
	С-4	То же	1100–1800
	С-6	То же	720
	экскаваторов	То же	13900–18 700
	свеклокомбайнов	То же	1800
	молотилок	То же	600
	культиваторов	То же	200
	плугов	То же	350
	сеялок	То же	150

49

		П р о д о л ж е н и е		т а б л . 2.3
				Удельный
		Единица	расход электро-
	Наименование производства		энергии на еди-
		продукции
			ницу продук-
				ции, кВт ч
	зерноочисток	То же		250
	велосипедов	То же		30–40
	мотоциклов	То же		170–200
	подшипников	То же		620–1100
	электрофарфора	То же		300–800
	электродвигателей	Усл. ед.		4–7
		(1 кВт)
	конденсаторов	Усл. ед.		3
		(1 квар)
	трансформаторов	Усл. ед.		2,5
		(1 кВ А)
	электросчетчиков	Усл. ед.		2–6
	кузнечных поковок	1 т поковки		30–80
	чугунного литья	1 т литья		300
		1000 руб. ва-
	Валовая продукция машиностроения	ловой продук-		600
		ции
	Промышленность строительных материалов
	Производство:
	портландцемента:
	мокрым способом	1 т		105–110
	сухим способом	То же		135
	шлакопортландцемента	То же		75–95
	стекла оконного	То же		55–80
	стекла бутылочного	То же		70–100
	кирпича:
	красного	1000 шт.		60–80
	силикатного	То же		30
	шифера	1000 плиток		40–60
	обжига извести	1 т извести		10–20
	шамотных изделий	1 т усл. ед.		70
	динасовых изделий	То же		65
	магнезитовых изделий	То же		70
	кислотоупорных изделий	1 т усл. ед.		175
	фарфора	То же		250–600
	фаянса	То же		300–900

50