ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Цель электроаудита предприятия АПК - минимизация потерь электроэнергии и напряжения (энергопотенциальных потерь) в электрической сети предприятия на основе структурного и функционального анализа системы электроснабжения. Структурный анализ предполагает выдачу рекомендаций по изменению структуры и параметров схемы электроснабжения по результатам функционального анализа, проводимого ежегодно или после реконструкции для выяснения динамики электропотребления и основных закономерностей энергопотенциальных графиков нагрузок с учетом требований ГОСТа 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего пользования».

Количественно оценить свои потенциальные возможности по снижению потерь энергии в электрической сети предприятия и на ее участках служба Главного энергетика может по формуле:

,

гдеk _nn- коэффициент превышения потерь по сравнению с идеальным случаем электропотребления;

d_Г-относительное значение среднеквадратического отклонения графика активной нагрузки;

tg ²j-коэффициент реактивной мощности;

k_g-коэффициент высших гармоник тока;

k _i2- коэффициент тока обратной последовательности;

k _i0 -коэффициент тока нулевой последовательности;

r _n- сопротивление нейтрального провода линии;

r_Л-сопротивление линейного провода линии.

Все указанные коэффициенты должны определяться на конкретном участке сети и выбранном временном интервале исследования. Чем меньше этот интервал, тем глубже и точнее электроаудит. Реально интервалы 1 мин. и 10 мин. могут использоваться только с автоматизированной системой контроля и учета электроэнергии (АСКУЕ). В ручном варианте экспериментальной части электроаудита наиболее реален интервал в 1 час, что и характерно для начального этапа электроаудита, при котором оцениваются только первые два сомножителя указанной выше формулы, характеризующие неравномерность активной мощности и уровень компенсации реактивной мощности.

Начальный этап электроаудита является составной частью функционального анализа и состоит в исследовании только активных и реактивных графиков нагрузок питающей подстанции 10(6,0)/0,4 кВ, имеющей, как правило, счетчики учета электроэнергии, т.е. для этого этапа электроаудита не требуется специальных измерительных средств. Основной целью данного этапа является сглаживание графика нагрузки подстанции. При этом дополнительно могут решаться задачи выбора оптимальной величины установленной мощности устройства (или устройств) компенсации реактивной мощности (обычно- силовых конденсаторных батарей), изучение возможности перехода на дифференцированный по времени суток тариф и рационализация хода и темпа технологических процессов, обладающих периодичностью, что наиболее характерно и актуально для молочно-товарных ферм, молочно-перерабатывающих заводов, хлебоприемных пунктов, элеваторов и хлебозаводов, где имеются станки, устройства, установки, участковые или цеховые комплексы, которые могут выполнить роль потребителей-регуляторов.

Основу рекомендуемой методики начального этапа электроаудита составляют графики активной и реактивной нагрузки питающей подстанции, снятые по показаниям соответствующих счетчиков с интервалом дискретности 1 час. Период анализа - неделя, т.е. каждый график должен иметь по 168 отсчетов или выборок средних значений за 1 час активной и реактивной мощностей. Эти экспериментальные данные обрабатываются статистическими операторами моментов 1-го порядка (математическое ожидание или среднее значение) и 2-го порядка (среднее значение квадрата отклонения, или дисперсия, или квадрат среднеквадратического отклоненияd), в результате чего строятся следующие гистограммы:

1 - среднее значение активной и реактивной энергии, потребляемое за каждый день недели;

2 - относительное значение среднеквадратического отклоненияd_кактивной мощности за каждый день недели;

3 - среднее значение активной и реактивной энергии, потребляемой за неделю по четырем временам суток - утром, днем, вечером, ночью (жестко задается интервал только ночью с 0 до 6 часов);

4 - относительное значение среднеквадратического отклоненияd_всактивной мощности за неделю по временам суток;

5 - относительное значение среднеквадратического отклоненияd_уактивной мощности за каждый день недели по утрам;

6 - то же, что и 5 -d_d, но по дневному времени суток;

7 - то же, что и 5 -d_в, но по вечернему времени суток;

8 - то же, что и 5 -d_Н, но по ночному времени суток.

Гистограммы необходимых статистических показателей

начального этапа электроаудита

Для примера на рисунке приведены восемь гистограмм, полученные с помощью графиков активной и реактивной нагрузок питающей подстанции 6/0,4 кВ хлебозавода.

Выводы и рекомендации, которые могут быть сделаны по результатам начального этапа электроаудита в соответствии с номерами гистограмм:

1 - данное предприятие равномерно загружено по дням недели (разброс потребления в будни не превышает 10%, а в выходные дни - 20%);поскольку среднедневное потребление реактивной энергии меньше 25% от активной, т.е. средневзвешенное значениеtgjменьше 0,25, компенсацию реактивной мощности производить не надо.

2- организация производственного процесса, определяющая неравномерность почасового потребления электроэнергии внутри суток, отлаживается от понедельника к пятнице с заметным снижением «дезорганизующего шума» на 31%, но в выходные дни, особенно в воскресенье, этот шум возрастает почти в 2 раза. При этом потери энергии в сети возрастают на 0,2 ²*100%=4%, что указывает на сравнительно хорошую отлаженность производства. Недопустимой следует считать величинуd_Г>0,33.В этом случае потери возрастают более чем на 10%, что является нижней границей оценки. В случае расчета дисперсииd²(мощности «шума») с дискретностью 10 мин. или 1 мин. нижняя граница оценки возрастает, и реально дополнительные потери энергии могут возрасти до 15-20%, или 2-2,5% от общего потребления энергии. Такова цена неорганизованности в энергетическом эквиваленте.

3 - данное предприятие равномерно загружено по времени суток, поскольку в среднем не дает более 10%-ного разбаланса. Следовательно, есть необходимые условия для перехода к дифференцированному тарифу по времени суток, в частности, переход на уменьшенный ночной тариф может дать экономию до 10-15% в оплате за электроэнергию.

4 - производственный процесс достаточно хорошо отлажен только ночью и вечером, утром и днем он значительно дезорганизуется, видимо внешними факторами - приемкой сырья и отгрузкой продукции.

5…8 - данные гистограммы подтверждают предыдущий вывод и указывают, что наиболее организован техпроцесс именно в пятницу и, следовательно, в остальные дни есть потенциальная возможность повышать эффективность производства.