Передача, распределение и накопление электроэнергии

Три шага к эффективному распределению энергии на предприятии

4 декабря 2013 г. в 11:48

В 2009 году в России был принят Федеральный закон № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». В соответствии с разработанной на основе этого закона Федеральной программой к 2020 году предполагается обеспечить снижение энергоёмкости внутреннего валового продукта не менее, чем на 13,5%. Для того чтобы определить путь, при помощи которого можно достичь рекомендованных правительством результатов, на предприятиях следует провести энергоаудит. По результатам обследований разрабатывается комплекс мер, позволяющих повысить энергоэффективность предприятия.

Как правило, к основным способам снижения потребления энергии относят следующие:

  • введение коммерческого и технического учёта внутри предприятия (выявление скрытых ресурсов и потенциала для экономии);
  • обновление ранее установленных инструментов учёта и измерения (может дать до 3,5% экономии);
  • системный энергетический мониторинг;
  • замена кабельных линий — для снижения потерь и адаптации под постоянно растущие нагрузки.

Ни одна из описанных выше мер не принесёт сама по себе ожидаемых результатов без модернизации изношенной системы электроснабжения. Внедрять в морально устаревшие сети какое-либо новое оборудование экономически не имеет смысла, да и не всегда возможно.

Поэтому воплощать в жизнь идеи эффективного использования энергии необходимо с самого низкого логического уровня — с полной замены кабельных линий и устаревших аппаратов защиты. Причём к выбору последних надо подходить основательно.

Согласно Федеральному закону № 261, до 31 декабря 2012 года уже должны были пройти энергоаудит предприятия:

— расходы которых на энергоресурсы превышают 10 млн руб. в год;

— участвующие в регулируемых видах деятельности;

— обеспечивающие производство, переработку или транспортировку ресурсов (нефти, газа, электричества, воды и т.п.);

— получающие финансирование (полностью или частично) из государственного бюджета или органов муниципального образования.

Для остальных предприятий получение энергетического паспорта пока добровольно.

Шаг 1. Выбрать подходящие аппараты защиты

Замена кабельных линий — достаточно дорогостоящий процесс, который позволяет снизить потери и повысить энергоэффективность предприятия. Кроме замены кабельных линий необходима и их последующая защита. Такие процессы, как перегрузка и короткие замыкания, губительны для кабельных линий и вызывают преждевременное старение изоляции, дополнительные потери и выход из строя.

«В целях экономии бюджета иногда при замене кабелей оставляют старые коммутационные аппараты. Но подобный подход не совсем верен, поскольку оборудование со временем изнашивается и технически устаревает. Кроме того, зачастую новый кабель подразумевает другие токовые характеристики и требуется установка и настройка новых электрических аппаратов. Современные аппараты уже не просто выполняют защитные функции, но и благодаря своим характеристикам могут стать одним из звеньев в цепи по снижению энергоёмкости предприятия», — считает Антон Малюк, аудитор в системе РИЭР[1], директор сервисного центра компании «НИИЭлектромаш».

Коммутационные аппараты, такие как автоматические выключатели и выключатели нагрузки с предохранителями, играют важнейшую роль в защите не только кабельных линий, но и всего технологического оборудования. Принцип действия этих устройств различен, соответственно, отличаются и особенности их работы, и вклад в энергоэффективность (см. табл. 1).

Таблица 1

Сравнение автоматических выключателей и устройств с предохранителями[2]

Автоматический выключатель

Предохранитель

Критерий 1. Вероятность отказа

В силу конструкции могут происходить сваривания контактов, заедание механизма срабатывания, что препятствует нормальному срабатыванию защиты

Отказы минимизорованы благодаря простоте конструкции и принципу действия

Критерий 2. Влияние внешней среды

Подвержены воздействию вибрации и запыленности — возможны ложные срабатывания

Устойчивы к воздействию вибрации и пыли

Критерий 3. Простота эксплуатации

Необходимо регулярное тестирование автоматов на соответствие заявленным характеристикам.

Не требует дополнительных проверок и настроек.

Критерий 4. Влияние на энергоэффективность

В результате горения дуги на поверхности контактов образуется нагар, увеличивающий переходное сопротивление контактного соединения, что приводит к дополнительным энергетическим потерям.

Контактная группа коммутационного оборудования – самозачищающаяся. Характеристики неизменны во время эксплуатации, таким образом, энергопотребление увеличиваться не будет.

Из таблицы видно, что в условиях промышленного предприятия для защиты кабельных линий рекомендуется использовать аппараты с предохранителями, так как они надёжны и нетребовательны в обслуживании. Специалисты выделяют ещё один существенный плюс предохранителей: совершенно иной уровень безопасности персонала. Даже при включении аппарата на короткое замыкание, находясь в непосредственной близости от распределительной панели, человек не получит ожог и другие распространённые электротравмы.

Денис Гришкин, специалист компании MarsInc, делится опытом по обустройству электрических сетей на заводе компании по производству шоколада: «Изначально в проекте на электроснабжение нашего предприятия был заложен тип защиты, предусматривающий использование предохранителей. Это было связано с тем, что такую систему проще эксплуатировать, чем автоматические выключатели, которые, например, надо раз в год прогружать с помощью специального испытательного комплекса. В качестве защитных устройств были выбраны выключатели нагрузки с предохранителями серии SlimLineSR от АББ, сейчас доступно следующее поколение аппаратов – серия SlimLineXR. Могу сказать, что специалистов нашей службы эксплуатации полностью устраивают выбранные аппараты. Они не требуют настройки и проверки уставок срабатывания перед вводом в эксплуатацию. Достаточно установить предохранители необходимого номинала и включить аппарат с помощью рукоятки, компактно складывающейся во включённом и выключенном состоянии. Удобно, что рукоятку можно заблокировать навесными замками. Благодаря двойному разрыву в каждом полюсе аппарата замена предохранителей абсолютно безопасна для обслуживающего персонала».

Рис. 1. Общий вид выключателей SlimLineXR в конструктиве TriLine®.

Шаг 2. Найти эффективный способ монтажа

Часто основным источником потерь энергии являются электрические контакты. Таким образом, эффективность защитных элементов зависит от устройств соединения и коммутации.

«Наименьшие потери наблюдаются при использовании втычной контактной системы. Согласно проведённым исследованиям, снижение потерь может достигать 20% за счёт более чем двукратного сокращения контактных соединений в шинной разводке. Кроме того, установка защитных аппаратов на шинах позволяет сократить габариты низковольтного комплектного устройства (НКУ) и уменьшить металлоёмкость конструкции шинопровода. Экономия трудозатрат и оборудования может достигать 40%», — говорит Алексей Кокорин, менеджер по группе изделий компании АББ, лидера в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации.

Схемы распределения в шкафах с монтажом на силовых шинах гораздо легче перестраивать при модернизации или реконструкции предприятия. Таким образом, говорить можно не только о сиюминутном удобстве, но и о возможных изменениях в будущем.

С точки зрения установки аппаратов, втычная система контактов обеспечивает минимальное время монтажа защитного оборудования. Например, для того чтобы установить выключатель SlimLineXR в подготовленный для этого шкаф TriLine® (АББ), понадобится меньше минуты – необходимо просто задвинуть аппарат по направляющим до упора и зафиксировать двумя винтами на вертикальных профилях. При этом снаружи шкафа остаётся только пластиковая фронтальная часть выключателя с элементами управления и индикации, имеющая степень защиты IP41, что делает необязательным установку двери. На самом модуле аппарата сверху и снизу имеются направляющие, облегчающие установку последующих выключателей. Втычные выключатели нагрузки с предохранителями можно устанавливать и извлекать с шинных сборок, находящихся под напряжением. Такое решение позволяет осуществить монтаж выключателей после установки и подключения шкафа непосредственно на объекте.

Рис. 2. Выключатели SlimLineXR, смонтированные в НКУ.

Шаг 3. Внедрить систему энергетического мониторинга

С точки зрения эффективности расходования электроэнергии есть два подхода к эксплуатации системы электроснабжения.

Первый подход — «классический», применяющийся уже не один десяток лет практически на всех предприятиях. Он предусматривает регулярный (плановый) осмотр с целью проверки и электрического, и механического оборудования. Подобный контроль позволяет предупредить поломку приборов и аппаратов во время их эксплуатации. Основной проблемой проведения профилактического обслуживания является его нерациональность – специалистам приходится обследовать всё оборудование и выявлять то, которому требуется ремонт. Это ведёт к повышенным трудовым и временным затратам. Кроме того, несмотря на регулярное выполнение профилактических работ, нет гарантии, что оборудование не откажет в интервале между ними.

Единственный плюс классического подхода – минимизация затрат на обустройство электрических сетей, а самый главный минус — неэффективность. Поэтому сегодня всё больше предприятий при устройстве электрических сетей выбирают второй подход, базирующийся на инновациях. Он подразумевает некоторые вложения в подсистему мониторинга и дистанционного управления. Вместе с обычными компонентами в распределительные шкафы монтируются датчики, позволяющие наблюдать различные параметры: ток, напряжение, температуру, мощность и т.п.

В масштабах предприятия развёртывается целая система мониторинга, собирающая и обрабатывающая сигналы со всех датчиков. Она позволяет заранее предсказать точку, в которой возможно возникновение тока перегрузки или короткого замыкания, и просто исключить саму возможность возникновения аварийных ситуаций. А значит, и сократить затраты на обслуживание и ремонт электрической сети.

«Не всегда экономически выгодно устанавливать отдельные измерительные приборы — ведь они недёшевы, плюс занимают лишнее место в распределительных шкафах, — считает Алексей Кокорин. — Удобнее использовать аппараты со встроенными датчиками. Например, выключатель SlimLine XR ITS оснащён трансформаторами тока, устройствами контроля напряжения и температуры. Он сам осуществляет измерение всех параметров сети, включая энергопотребление и коэффициент мощности, что позволяет легко и без дополнительных затрат реализовать систему удалённого мониторинга энергосистемы». В выключателях вышеуказанной серии обмен данными осуществляется по протоколу ModBusRTU. При этом все компоненты, расположенные в НКУ, включая главный вводной выключатель осуществляют обмен информацией по единому протоколу. Все настройки блока ITS могут быть заданы с помощью ноутбука, подключаемого к каждому выключателю посредством USB кабеля.

Основное преимущество инновационного подхода с точки зрения решения задачи повышения энергоэффективности — это возможность контролировать расход энергии и в соответствии с ним построить энергетические профили для каждой установки. «Пики потребления мощности (определяющие максимальную заявленную мощность, за которую предприятие платит сбытовой компании) приходятся на одновременное включение нескольких электроустановок, — поясняет Виталий Побокин, главный инженер проектов компании «Электромонтажгрупп». — Подобного наложения энергетических профилей отдельных установок можно избежать, если предприятие разработает график включения своего оборудования. Сниженная максимальная заявленная мощность даёт существенную экономию, особенно в пересчёте на год. По нашим оценкам, она может составлять до 15% от общих расходов на энергоносители».

Повышение энергоэффективности сегодня — это программа, законодательно утвержденная на всей территории России. Так же не стоит забывать об энергоэффективности и при проектировании новых объектов энергетики. Современный подход к организации системы электроснабжения позволяет добиться достаточно серьёзной экономии ресурсов, не только обеспечив соответствие федеральному законодательству, но и снизив эксплуатационные расходы производства.


[1]Система добровольной сертификации организаций в области рационального использования и сбережения энергоресурсов.

[2] Более подробно со сравнением двух видов защит можно ознакомиться по ссылке

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Компания AББ является лидером в производстве силового оборудования и технологий автоматизации, позволяющим промышленным предприятиям и энергетическим компаниям повышать свою производительность, снижая воздействие на окружающую среду. Группа компаний АББ работает приблизительно в 100 странах и насчитывает около 130 000 человек.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

УСЛУГИ: Энергоаудит, энергетические паспорта, программы энергосбережения

Компания ИК ЭнергоПартнер предоставляет услуги по проведению энергетического обследования (энергоаудита) предприятий, составление энергопаспортов объектов, зданий и сооружений. Проведение энергоаудита многоквартирных домов, паспорта по проектной документации, в соответствии с 261 ФЗ. Программы энергосбережения, тепловизионные обследования. Имеются все разрешения и лицензии. Опыт разработки паспортов промышленных, сельскохозяйственных, социальных предприятий, сжатые сроки, низкие цены.
П Дмитрий · ИК ЭнергоПартнер · 3 апреля · Россия · Ростовская обл
Энергоаудит, энергетические паспорта, программы энергосбережения

ПРОДАМ: Дизельные электростанции отечественного и импортного производства

АД-12, АД-16, ДГУ-20, ДЭС-30, АД-60, АД-100, ДЭС-150, АД-200, АД-250, АД-315, ДГУ до 3000 кВт, CUMMINS, SDMO ,GESAN, FG Wilson Дизельэлектростанции, бензогенераторы, дизельные электроагрегаты, мощность двигателя от 0,5 до 3000 кВт, двигатель ЯМЗ, по 1, 2, 3 степени автоматизации, в открытом исполнении, в кунге, на раме, в контейнере типа СЕВЕР, в кожухе, под капотом, на шасси, в наличии и под заказ. Поставки в Атырау, Актобе, Костанай, Рудный, Петропавловск, Кокшетау, Павлодар , Астана, Караганда и др.
Ивченко Наталья · ООО ПК НАВИГАТОР · 17 апреля · Россия · Челябинская обл
Дизельные электростанции отечественного и импортного производства

ПРОДАМ: Прибор качества электроэнергии PMAC770

Хотите в онлайн-режиме контролировать качество электрической энергии? Подсчитывать стоимость потребленного электричества по многотарифной системе с хранением данных за последний месяц/год? Обнаруживать ошибки в функционировании трехфазной электросети? Получать информацию обо всем этом на компьютер для использования в учете и управлении технологическими процессами? Воспользуйтесь уникальным предложением от компании «Энергометрика» и приобретите многофункциональный прибор качества электроэнергии PMAC770. Этот измерительный прибор совместим с бытовыми и промышленными сетями с напряжением до 600 В, применяется в системах распределения низкого и среднего напряжения. Позволяет просто и недорого создать сеть технического учета электроэнергии. Основные функции PMAC770: отображение показателей в режиме реального времени на встроенном жидкокристаллическом экране и хранение их в памяти; измерение напряжения, силы тока, мощности, энергии, частоты, нагрузки и других характеристик; анализ гармоник, асимметрии, пик-фактора и К-фактора; подключение к промышленным сетям управления через RS-485 (Modbus-RTU); обновление встроенного программного обеспечения. Для приобретения обращайтесь к менеджерам магазина по указанным телефонам.
Отдел Продаж · ООО «Энергометрика» · 2 апреля · Россия · г Москва
Прибор качества электроэнергии PMAC770

ПРОДАМ: Тепловая пушка СФО КЭВ Циклон тепловая завеса

РВС-Техно М предлагает: Тепловые пушки электрические: СФО-3 — 1,5/3 кВт СФО-6 — 4,5/6 кВт СФО-9 — 6/9 кВт СФО-15 — 15 кВт СФО-25 — 25 кВт СФО-40 — 40 кВт Тепловентиляторы: КЭВ 3 — 1,5/3 кВт КЭВ 5 — 3/5 кВт КЭВ 10 — 5/10 кВт КЭВ 15 — 10/15 кВт КЭВ 21 — 21 кВт КЭВ 24 — 24 кВт КЭВ 32 — 32 кВт КЭВ 40 — 40 кВт КЭВ 60 — 60 кВт Циклон-14 — 14 кВт Циклон-18 — 18 кВт Циклон-24 — 24 кВт Тепловая завеса электрическая ЗВТ-3 (220 В) Тепловая завеса электрическая ЗВТ-5 (220 В) А так же все для электросварочных работ: выпрямители, трансформаторы, полуавтоматы, автоматы сварочные, контактную сварку, аргонодуговую сварку, плазменную резку, электроды, кабель, сварочная проволока.
Семченков Владимир · РВС-Техно М · 17 апреля · Россия · г Москва
Тепловая пушка СФО КЭВ Циклон тепловая завеса

УСЛУГИ: Поверка счетчиков электроэнергии в Санкт-Петербурге

Мы не выезжаем!!! Счетчики - привозят к нам!!! Адрес: Набережная Обводного Канала, д.193, 4 этаж, офис 1. Стоимость - от 1250 рублей!!! 1. Гарантия. 2. Форма оплаты: наличный и безналичный расчет. 3. Поверка - до трех рабочих дней. Что такое поверка? 26 июня 2008 года принят Федеральный Закон N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», согласно которому измерительные приборы, в том числе счетчики электроэнергии, трансформаторы тока и напряжения подлежат поверке. Поверка — сравнение поверяемого прибора с эталоном, с целью установления работоспособности и соответствия заданному классу точности. Проводится аккредитованной метрологической лабораторией аттестованными специалистами. По итогам выдается Свидетельство о поверке, либо Извещение о непригодности прибора к применению. Является альтернативой замене приборов учета, у которых вышел срок межповерочного интервала. Услугу стоит заказывать, если стоимость нового прибора на порядок превышает стоимость услуги по поверке, а поверяемые приборы в хорошем состоянии и вероятность того, что они успешно пройдут поверку высока. Порядок поверки электросчетчиков и установленные законодательством сроки Не все знают, что такое поверка счетчиков электроэнергии и путают ее с “проверкой”. Это официальная компетентная процедура подтверждения их пригодности для возможности дальнейшей эксплуатации устройств в качестве прибора учета. Закон №102-ФЗ “Об обеспечении единства измерений” регламентирует обязательность поверки измерительных приборов. В Постановлении Правительства РФ №250 от 20.04.2010 г. перечислены 45 приборов, которые подлежат поверке. В их число входят электросчетчики. Поверка бывает первичной и периодической: Первичная. Проводится заводом-изготовителем после его сборки до начала ввода в эксплуатацию. Периодическая. Ее проводят в процессе эксплуатации устройства по истечении определенного межповерочного периода.
Гареев Руслан · ПРОГРЕССИВ СЕВЕРО-ЗАПАД · Сегодня · Россия · г Санкт-Петербург
Поверка счетчиков электроэнергии в Санкт-Петербурге
Компания «ФАТО Электрик» является производителем и прямым поставщиком низковольтной электротехнической продукции торговой марки HLT. На сегодняшний день ассортимент продукции бренда HLT уже включает в себя более 4000 наименований продукции. Офис и склад общей площадью свыше 1000 м2 находятся в Москве для удобства развития региональной сети дистрибьюции бренда. Фато Электрик осуществляет поставки не только по всей территории Российской Федерации, но и тесно сотрудничает с Республикой Беларусь.