Основные проблемы электроснабжения промышленных предприятий.

Одной из самых главных проблем в промышленной энергетике является энергосбережение и экономия материальных, а также тру­довых ресурсов. Сюда можно отнести, например выпуск менее материалоемких, но более надежных и долговечных изделий, более пол­ное использование вторичных сырьевых и энергетических ресурсов, повышение КПД энергоустановок, уменьшение потерь энергии и т.д.

Важным резервом экономии электроэнергии в промышленности является в настоящее время применение энергосберегающих техно­логий (совершенствование существующих и разработка новых).

Экономия электроэнергии означает прежде всего уменьшение потерь электроэнергии во всех звеньях системы электроснабжения и в самих электроприемниках. Основными путями снижения потерь электроэнергии в промышленности являются следующие:

- рациональное построение системы электроснабжения при ее реконструкции и проектировании, включаюшее в себя применение рациональных напряжений, числа и мощности силовых трансфор­маторов, общего числа трансформаций, места размещения подстан­ций, схемы электроснабжения, компенсации реактивной мощности и др.;

- снижение потерь электроэнергии в действующих системах электроснабжения, включающее в себя управление режимами элек­тропотребления, регулирование напряжения, ограничение холосто­го хода электроприемников, модернизацию существующего и при­менение нового, более экономичного и надежного технологическо­го и электрического оборудования, применение экономически целесообразного режима работы силовых трансформаторов, замену асинхронных двигателей (АД) на синхронные (СД), где это возможно, автоматическое управление освещением в течение суток, повы­шение качества электроэнергии и др.;

- нормирование электропотребления, разработка научно обо­снованных норм удельных расходов электроэнергии на единицу продукции; нормирование электропотребления предполагает наличие на предприятиях надежных систем учета и контроля расхода электроэнергии;

- организационно-технические мероприятия, которые разрабатываются конкретно на каждом предприятии с учетом егоспецифики.

В системах электроснабжения промышленных предприятий и установок энерго- и ресурсосбережение достигается за счет уменьшения потерь электроэнергии при ее передаче и преобразовании, а также за счет применения менее материалоемких и более надежных конструкций всех элементов этой системы, что учитывается, в частности, при выборе вариантов системы электроснабжения при ее реконструкции и проектировании (например, при выборе номинальных напряжений сетей).

Одним из действенных путей уменьшения потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности (КРМ) потребителей с помощью местных источников реактивной мощности (ИРМ). Причем весьма важное значение имеет правильный выбор типа, мощности, местоположения и способа автоматизации ИРМ.

Компенсация реактивной мощности означает снижение реактивной мощности, циркулирующей между источником тока и приемником, а, следовательно, снижение реактивного тока в генераторах и сетях.

Снизить потребление реактивной мощности, т.е. уменьшить потери активной мощности, можно двумя способами: без применения и с применением компенсирующих устройств (КУ).

К первому способу (без применения КУ) относятся: упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима работы оборудования, к повышению коэффициента мощности cos cp; замена малозагруженных двигателей двигателями меньшей мощности, переключение статорных обмоток АД напряжением до 1 кВ с треугольника на звезду, если их загрузка составляет менее 40 %, повышение качества ремонта двигателей с сохранением их номинальных данных, правильный выбор электродвигателей по мощности и по типу и др.

Ко второму способу (с применение КУ) относится использование в качестве КУ батарей конденсаторов и СД. Зависимость мощности конденсаторных батарей от квадрата напряжения снижает устойчивость нагрузки и может привести к лавине напряжения. Наличие высших гармоник тока и напряжения в сети может привести к пробою конденсаторных батарей.

Синхронные двигатели широко применяются для привода насосов, вентиляторов, компрессоров и т.д. Такие СД выпускаются с номинальным опережающим cos <p, равным 0,9, и могут работать в режиме перевозбуждения, т.е. генерации реактивной мощности.

Характер и значение реактивной мощности СД определяются током возбуждения в обмотке его ротора. В режиме перевозбуждения СД представляет собой активную и емкостную нагрузки, т.е. СД работает не только как двигатель, но и как источник реактивной мощности.

При эксплуатации систем электроснабжения большое значение имеет также выравнивание нагрузок во времени с использованием для этого целенаправленного управления электрооборудованием (выравнивание графиков нагрузки, снижение и смещение пиковых мощностей и т.п.).

К проблеме энерго- и ресурсосбережения относится также повышение надежности электроснабжения, так как внезапное прекращение питания может привести к большим убыткам в производстве.

Однако повышение надежности обычно связано с увеличением стоимости системы электроснабжения. Поэтому, как правило, определяют оптимальные показатели надежности, выбирают оптимальную по надежности структуру системы электроснабжения.