По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621

Расчет экономической плотности тока с учетом времени наибольших нагрузок*

Нуждин А.В. канд. техн. наук, доцент, кафедра электроснабжения промышленных предприятий, Магнитогорский государственный технический университет, г. Магнитогорск
Кондрашова Ю.Н. канд. техн. наук, доцент, кафедра электроснабжения промышленных предприятий, Магнитогорский государственный технический университет, г. Магнитогорск
Турищев А.Ю. канд. техн. наук, доцент, кафедра электроснабжения промышленных предприятий, Магнитогорский государственный технический университет, г. Магнитогорск

Рассмотрены вопросы влияния времени максимальной нагрузки, стоимости на электроэнергию и срока эксплуатации объекта на значение экономической плотности тока.

Литература:

1. Буланова О.В., Малафеев А.В., Ротанова Ю.Н., Тарасов В.М. Анализ переходных режимов систем электроснабжения промышленных предприятий, имеющих в своем составе объекты малой энергетики // Промышленная энергетика. – 2010. – № 4. – С. 22–28.

2. Буланова О.В., Малафеев А.В., Николаев Н.А., Ротанова Ю.Н., Панова Е.А. Определение асинхронной мощности синхронных генераторов в расчетах электромеханических переходных процессов при несимметричных режимах // Электрика. – 2010. – № 8. – С. 24–26.

3. Буланова О.В., Николаев Н.А., Малафеев А.В., Ротанова Ю.Н., Тарасов В.М. Оценка регулирующего эффекта выпрямительной нагрузки для определения параметров установившихся режимов систем электроснабжения промышленных предприятий // Известия вузов. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 115–118.

4. Зуев Э.Н. К вопросу об актуализации нормативов на экономическую плотность тока // ЭЛЕКТРО. – 2002. № 6. – С. 456–459.

5. Кондрашова Ю.Н., Газизова О.В., Гладышева М.М., Галлиулин И.М. Исследование влияния ввода в работу перспективной воздушной линии на режимы промышленного энергетического узла // Международный научно-исследовательский журнал. – 2014. – № 4. – С. 35–37.

6. Малафеев А.В., Буланова О.В., Игуменщев В.А., Ротанова Ю.Н. Исследование сходимости метода расчета установившихся режимов систем электроснабжения при работе раздельно с энергосистемой/ // Электротехнические системы и комплексы. – 2005. – № 10. – С. 129–134.

7. Малафеев А.В., Буланова О.В., Ротанова Ю.Н. Способы представления асинхронных двигателей при расчетах переходных режимов короткого замыкания с целью анализа влияния токов подпитки на динамическую устойчивость // Вести вузов Черноземья. – 2008. – № 3. – С. 43–45.

8. Панова Е.А., Игуменщев В.А., Заславец Б.И., Николаев Н.А., Малафеев А.В., Буланова О.В., Кондрашова Ю.Н. Оценка эффективности релейной защиты в сетях 110– 220 кВ сложных систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями. – Магнитогорск, 2011. – 141 с.

9. Ротанова Ю.Н., Малафеев А.В., Карандаева О.И. Влияние высоковольтных двигателей собственных нужд на надежность системы электроснабжения собственных нужд ТЭЦ ОАО «ММК» // Электротехнические системы и комплексы. – 2009. – № 17. – С. 96–104.

10. Ротанова Ю.Н., Малафеев А.В., Буланова О.В. Исследование динамической устойчивости систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями при отделении от энергосистемы в результате короткого замыкания // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. – 2008. – № 17 (117). – С. 72–74.

11. Храмшин В.Р., Одинцов К.Э., Губайдуллин А.Р., Карандаева О.И., Кондрашова Ю.Н. Анализ интенсивности отказов частотно-регулируемых электроприводов районных тепловых станций при нарушениях электроснабжения // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2014. – Т. 14. № 2. – С. 68–79.

12. Karandaev A.S., Khrams h i n V. R . , E v d o k i m o v S . A . , Kondrashova Yu.N. K arandaeva Metodology of calculation of the reliability indexes and life time of the electric and mechnical systems. Proceedings of 2014 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems, MEACS. - 2014. - Р. 1–6.

13. Kondrashova Y.N., Gazizova O.V., Malapheev A.V. Increasing the efficiency of power resource management as a solution of issues of the power supply system stability. Engineering. - 2015. – V. 128. – Р. 759 – 763.

Затраты на транспортировку электроэнергии по воздушным линиям электропередач (ВЛЭП) одна из существенных статей расхода любого энергоснабжающего промышленного предприятия, содержащего в своем составе собственные электростанции [2, 6, 8-10]. При неточном или неправильном подборе сечений ВЛЭП неоправданно возрастают затраты на возмещение потерь напряжения и мощности при транспортировке электроэнергии на большие расстояния [3-5]. Одна из самых распространенных методик выбора сечений для напряжений 6–35 кВ это методика, основанная на экономической плотности тока (ЭПТ). Однако указанные в ПУЭ для ЭПТ 6–35 кВ не отвечают современным требованиям и требуют пересмотра. Очевидно, что современные экономические условия требуют учета многих факторов, а зачастую и каждой ситуации в отдельности применительно к проектируемому объекту. В связи с этим значение ЭПТ, в зависимости от рассматриваемого объекта, будет различным. Исследование зависимости значений экономической плотности тока от срока эксплуатации, времени наибольших нагрузок и стоимости на электроэнергию ЭПТ зависит напрямую от экономической ситуации в стране: стоимость электроэнергии, стоимость ремонта и обслуживания ВЛЭП, нормы дисконта, а также от эксплуатационных параметров [12, 13]: времени максимальной нагрузки и расчетного срока эксплуатации. В ходе проведенных расчетов было выявлено, что существенное влияние на значение ЭПТ влияют такие параметры, как время максимальной нагрузки, расчетный срок эксплуатации и стоимость электроэнергии. Для всех трех параметров были рассчитаны значения ЭПТ и построены графики зависимости значения ЭПТ от времени максимальных нагрузок, от времени эксплуатации и от стоимости электроэнергии, соответственно рис. 1, 2, 3.

Из рис. 1 видно, что самая большая крутизна характеристики наблюдается в интервале Тнб 1500–4000 час., также на этом интервале зависимость более нелинейная. В интервале Тнб от 5000 до 8400 час. зависимость почти линейна, крутизна характеристики значительно меньше, чем в интервале Тнб 1500–4000. Как показывает практика, чаще всего промышленные объекты работают в режиме наибольшей нагрузки на протяжении 4000–5500 час. По рис. 2: наибольшая крутизна характеристики на отрезке до 5 лет, наименьшая - на отрезке 16 лет и более, почти на всем диапазоне характеристика неизменна. Необходимо отметить, что в первые 5 лет происходит приработка электрооборудования, и только по истечении времени эксплуатации оно работает стабильно до наступления отказов [15-17]. По рис. 3: характеристика близка к линейной, с небольшой крутизной. При этом, как видно, чем выше стоимость электроэнергии, тем ЭПТ меньше, что объясняется компенсацией транспортных потерь электроэнергии в линиях электропередач. Исходя из представленных графиков, можно сказать, что усреднение ЭПТ, помимо усреднения по Тнб, рекомендовано также и по сроку эксплуатации. К примеру, на краткосрочное электроснабжение проектируемого объекта (до 5 лет) возможно применение более высокого значения ЭПТ. Рациональным решением будет применение разделения на три категории, по аналогии со временем максимальной нагрузки: до 5 лет, от 5 до 15 лет, от 15 лет и более.

Для Цитирования:
Нуждин А.В., Кондрашова Ю.Н., Турищев А.Ю., Расчет экономической плотности тока с учетом времени наибольших нагрузок*. Электроцех. 2018;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: