Энергосберегающие мероприятия в проектируемом микрорайоне

Выбор аппаратуры защиты кабельных линий 0,4 кВ

Кабельные линии 0,4 кВ защищаются предохранителями типа ПН-2.

Выбор и проверку предохранителей рассмотрим на примере кабельной линии 0,4 кВ ТП-5 – Ад. здание 1.

Кабельная линия выполнена кабелем марки АВбБШв 4х25мм²

I_доп = 115А;

I_р = 23,71 А;

I_ав = 47,42 А.

Т.к. предохранитель должен пропускать аварийный ток линии, то номинальный ток плавкой вставки должен быть больше аварийного тока.

I_{н.пл.вст.} ≥ I_ав. (20)

Выбираем предохранитель типа НПН-2-60.

U_н.пр. = 380 В;

I_ном.пр. = 63 А;

I_{н.пл.вст.} = 63 А;

I_отк = 10 кА.

При замыкании на землю или нулевой провод должно соблюдаться условие:

I_{н.пл.вст.} ≤ I_кз⁽¹⁾ /3 (21)

где I_кз⁽¹⁾ – минимальный ток однофазного короткого замыкания, определяемый величиной полного сопротивления петли провода фаза-нуль.

I_кз⁽¹⁾ = U_ф /Z_п, (22)

где Z_п – сопротивление петли фаза-нуль;

Z_п = 2,94 Ом/км для кабеля сечением жилы 25 мм²;

I_кз⁽¹⁾ = 220 /2,94*0,162 = 461,91 А;

63 < 461,93/3;

63 А < 154 А.

Выбранный предохранитель удовлетворяет условиям проверки. Предохранители остальных линий выбираем аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицу 16.

Панели распределительных щитов серии ЩО-70 комплектуются рубильниками типа РПБ-3 на токи 100-630 А.

Одним из определяющих условий снижения издержек на промышленных предприятиях и микрорайонах производства в целом является рациональное использование энергетических ресурсов. Вместе с тем, энергосберегающий путь развития отечественной экономики возможен только при формировании и последующей реализации программ энергосбережения на отдельных предприятиях, для чего необходимо создание соответствующей методологической и методической базы. Откладывание реализации энергосберегающих мероприятий наносит значительный экономический ущерб предприятиям и негативно отражается на общей экологической и социально-экономической ситуации.

Энергосбережение - это комплексная многоцелевая и долговременная проблема, которая должна решаться такими методами, чтобы заинтересовать предприятия в снижении рационального расходования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), проявлялась не только у государства, но и у каждого производителя и потребителя топлива и энергии.

В настоящее время проблемы устойчивого развития экономических систем на уровне предприятий, регионов, отдельных отраслей и национальной экономики в целом, являются предметом научного исследования. Необходимость решения проблем устойчивого развития возросла в современных условиях, характеризующихся ускорением процесса изменений и нарастанием неопределенности, как внутри экономических систем, так и во внешней среде. Вместе с тем, до настоящего времени недостаточно исследованными остаются инструменты и механизмы обеспечения устойчивого роста. Такое состояние, во многом, обусловлено многообразием подходов к определению содержания понятия устойчивого развития.

В Республике Казахстан на сегодняшний день существует острый дефицит электрической энергии, для устранения которого необходимо применить опыть зарубежных стран по повышению энергосбережения и энергетичекой эффективности систем электроснабжения. Применение современных энергосбрегающих технологий, в частности кабельной и трансформаторной техники, не устранит дефицит полностью, но поможет снизить его величину.

Таблица 16 – Выбор предохранителей

№ объекта по плану	Iав,А	Iн.пр,А	Iн.пл.вст,А	Iн.откл,кА	Fст, мм2	Zп, Ом*км	l, км	Iкз(1)/3,А	Тип предохр
ТП-1 (1х1600кВА)
Дом№71/28	122,91					1,48	0,18	825,83	ПН-2-250/125
Дом№71/29	122,91					0,776	0,27	1050,02	ПН-2-250/125
Дом№71/30	122,91					1,48	0,15	990,99	ПН-2-250/125
Дом№71/31	122,91					1,054	0,24	869,70	ПН-2-250/125
Дом№71/32	122,91					2,8	0,12	654,76	ПН-2-250/125
Дом№71/33	122,91					1,054	0,21	993,95	ПН-2-250/125
Дом№71/34	145,43					1,48	0,05	2972,97	ПН-2-250/150
Дом№71/35	542,60					0,308	0,09	7936,51	ПН-2-630/630
Дом№71/36	122,91					1,48	0,18	825,83	ПН-2-250/125
Дом№71/37	122,91					2,8	0,06	1309,52	ПН-2-250/125
Дом№71/38	122,91					2,8	0,15	523,81	ПН-2-250/125
ТП-2 (1х1000кВА)
Дом№71/1	104,77					0,776	0,315	900,02	ПН-2-250/125
Дом№71/2	104,77					1,054	0,29	719,75	ПН-2-250/125
Дом№71/3	104,77					1,054	0,25	834,91	ПН-2-250/125
Дом№71/4	104,77					1,054	0,27	773,07	ПН-2-250/125
Дом№71/5	88,15					1,48	0,2	743,24	ПН-2-250/100
Дом№71/6	88,15					2,94	0,135	554,30	ПН-2-250/100
Дом№71/7	88,15					2,94	0,112	668,12	ПН-2-250/100
Дом№71/8	72,62					4,6	0,09	531,40	ПН-2-250/80
Дом№71/9	72,62					4,6	0,112	427,02	ПН-2-250/80
Дом№71/10	72,62					2,94	0,16	467,69	ПН-2-250/80
Дом№71/11	72,62					2,8	0,225	349,21	ПН-2-250/80
Дом№71/12	72,62					1,48	0,34	437,20	ПН-2-250/80

Продолжение таблицы 16

Дом№71/13	54,91					1,48	0,36	412,91	ПН-2-100/63
Дом№71/14	54,91					1,48	0,37	401,75	ПН-2-100/63
Дом№71/15	54,91					1,48	0,39	381,15	ПН-2-100/63
ТП-3 (1х250кВА)
Хоз. Корпус	216,76					0,308	0,16	4464,29	ПН-2-250/250
Прод.маг 2	13,25					18,4	0,112	106,75	НПН-2-60/16
Салон кр.	39,14					7,36	0,09	332,13	НПН-2-60/40
Газ.киоск 2	6,62				2,5	29,5	0,135	55,24	НПН-2-60/10
ТП-4 (1х400кВА)
СТО	13,55					7,36	0,225	132,85	НПН-2-60/16
Фитнес центр	301,06					0,306	0,215	3343,97	ПН-2-400/315
Прод.маг 3	24,84					4,6	0,19	251,72	НПН-2-60/25
Парик-ая	23,48					2,94	0,27	277,15	НПН-2-60/25
Кафе	84,30					2,94	0,09	831,44	ПН-2-100/100
Кофейня	42,15					2,94	0,16	467,69	НПН-2-60/63
ТП-5 (1х400кВА)
Ад.здание 1	47,42					2,94	0,162	461,91	НПН-2-60/63
Ад.здание 2	60,96					2,8	0,171	459,48	НПН-2-60/63
Аптека	90,32					2,94	0,09	831,44	ПН-2-100/100
Прод.маг 1	18,21					7,36	0,22	135,87	НПН-2-60/25
Газ.киоск 1	4,97		6,3			18,4	0,2	59,78	НПН-2-60/6,3
Столовая	316,11					0,492	0,07	6387,92	ПН-2-400/355
ТП-6 (2х630кВА) 1 тр-ор в горячем резерве
ЦОС	421,48					0,306	0,09	7988,38	ПН-2-630/500
Стадион	225,79					0,306	0,27	2662,79	ПН-2-100/100
Бассейн	90,32					2,8	0,135	582,01	ПН-2-100/100

Продолжение таблицы 16

ТП-7 (2х1250кВА)
Двор.студ.	1286,13				3х240	0,306	0,025	9586,06	3хПН-2-630/500
ТП-8 (1х1000кВА)
БЦ	1140,72				3х240	0,306	0,025	9586,06	3хПН-2-630/400
ТП-9 (2х1600кВА)
ВУЗ	3612,72				8х240	0,306	0,025	3594,77	8хПН-2-630/500
ТП-10 (2х1600кВА)
ВУЗ	3612,72				8х240	0,306	0,025	3594,77	8хПН-2-630/500

Потери электроэнергии — один из важнейших экономических показателей электросетевого предприятия. Их величина отражает техническое состояние и уровень эксплуатации всех передаточных устройств, состояние систем учета и метрологическое обеспечение парка измерительных приборов, эффективность энергосбытовой деятельности. В международной практике принято считать, что относительные общие потери электроэнергии при ее передаче и распределении удовлетворительны, если они не превышают 4—5%. Потери электроэнергии на уровне 10% оценивают как максимально допустимые с точки зрения физики передачи по сетям.

Динамика и структура потерь в электросетях в 2004—2013 годах представлена в таблице 17.

По итогам 2013 года объем фактических потерь в отдельных распределительных сетях составили: в сетях АО «АЖК» — 30,1% при нормативе — 16,1. И это применительно ко всей территории Республики Казахстан. Конечно, в ряде сетей потери не только не растут, но и сокращаются.

Таблица 17 – Динамика и структура потерь

Наим.	Ед. изм.	Численные значения показателя по годам
Отпуск в сеть	млрд. кВт•ч	774,4	757,1	748,1	733,1	727,1	744,8	775,5	790,6	789,8	814,3
Потери в сети	млрд. кВт•ч	78,1	79,5	81,5	83,9	88,9	83,5	99,2	103,6	103,1	107,1
	%	10,9	10,51	10,89	11,44	12,22	12,56	12,79	13,10	13,05	13,15

Доля коммерческих и технических потерь представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структура потерь в % от объема передачи

Рисунок 2 – Структура технических потерь в % от объема передачи

Закон “Об энергосбережении и повышении энергоэффективности, а также сопутствующие ему поправки были приняты 13.02.2013г.

Закон направлен на создание целостной правовой базы в сфере энергосбережения, а также формирование национальной инфраструктуры в сфере энергосбережения для обеспечения перехода экономики на энергоэффективное развитие.

К 2014 году предполагается внедрение международных стандартов по энергосбережению, и по аналогии со странами ЕС вводится добровольное соглашение в области энергосбережения, которое будет заключаться с предприятиями, входящими в государственный энергетический реестр. В соглашении будет расписано по годам, насколько будет снижена энергоемкость предприятия.

Законом также вводится запрет на продажу и производство электропотребляющих устройств без обозначений класса эффективности. Также предполагается поэтапный запрет на продажу и производство электрических ламп накаливания.

Вводится в действие для электрических ламп накаливания мощностью 100 ватт и выше с 1 июля 2012 года, мощностью 75 ватт и выше - с 1 января 2013 года, и мощностью 25 ватт - с 2014 года.

В Казахстане энергосбережение и повышение энергоэффективности всех отраслей хозяйства является в настоящее время приоритетной задачей, которая позволит решить комплекс проблем: энергетических, экологических и экономических. Без решения этой задачи неизбежно будет сдерживаться развитие страны.

Главой государства в области энергосбережения поставлена задача по снижению энергоемкости внутреннего валового продукта не менее чем на 10% к 2015 году и 25% к 2020 году.

Однако существуют следующие проблемы с внедрением электроснабжения в Республике Казахстан:

- отсутствие методологии разработки и мониторинга политики энергосбережения, несовершенство энергетической статистики;

- отсутствие единого специализированного органа (энергетического агентства) ответственного за политику энергосбережения;

- неразвитость конкурентных торговых механизмов ТЭР;

- отсутствие стимулирующих финансовых инструментов;

- недостаток квалифицированных энергоменеджеров и энергосервисных компаний;

- низкая осведомленность о преимуществах энергосбережения.

В связи с этим МИНТ предложили концепцию развития энергосбережения в Республике Казахстан, в которой изложены следующие предложения:

- фокус на сектора с наибольшим потенциалом энергосбережения;

- установка: достижение конкретных целевых показателей энергосбережения к 2020 году;

- сегментация политики энергосбережения: приоритеты по секторам экономики, секторальные Дорожные карты, различные пакеты мер;

- для субъектов: ориентация на меры по стимулированию;

- возможность привлечения внешних источников финансирования мероприятий по энергосбережению;

- постановка задачи по целостной модернизации системы сбора

энергетической статистики;

- основную организационную нагрузку по энергосбережению несут крупные промышленные предприятия. При этом: предприятия выигрывают финансово от энергосбережения (немедленный эффект от экономии); предприятия потребляют около 70% всей энергии; есть механизмы привлечения инвестиций для проведения мер по энергосбережению.

В последнее двадцатилетие энергетика обеспечивала рост благосостояния в мире, примерно, в равных долях за счет увеличения производства энергоресурсов и улучшения их использования. В развитых странах меры по энергосбережению давали 60-65% экономического роста. В результате энергоемкость национального дохода уменьшилась за этот период в мире на 18% и в развитых странах – на 21-27%. Не случайно основное повышение энергетической эффективности экономики (системных мер по энергосбережению) является центральной задачей Энергетической стратегии Казахстана.

Энергетическая стратегия предусматривает интенсивную реализацию организационных и технологических мер экономии топлива и энергии, т.е. проведения целенаправленной энергосберегающей политики. Для этого наша страна располагает большим потенциалом организационного и технологического энергосбережения. Реализация освоенных в отечественной и мировой практике организационных и технологических мер по экономии энергоресурсов способна уменьшить их расход в стране на 40-48% или на 360- 430 млн. тонн условного топлива (т.у.т.) в год. Около трети потенциала энергосбережения имеют отрасли топливно-энергетического комплекса, другая треть - сосредоточена в остальных отраслях промышленности и в строительстве, свыше четверти – в коммунально-бытовом секторе, 6-7% - на транспорте и 3% - в сельском хозяйстве.

Энергоресурсосбережение является одной из самых серьезных задач XXI века. От результатов решения этой проблемы зависит место мирового сообщества в ряду развитых в экономическом отношении стран и уровень жизни граждан. Казахстан не только располагает всеми необходимыми природными ресурсами и интеллектуальным потенциалом для успешного решения своих энергетических проблем, но и объективно является ресурсной базой для европейских и азиатских государств, экспортируя нефть, нефтепродукты и природный газ в объемах, стратегически значимых для стран- импортеров. Однако избыточность топливно-энергетических ресурсов в нашей стране совершенно не должна предусматривать энергорасточительность, т.к только энергоэффективное хозяйствование при открытой рыночной экономике является важнейшим фактором конкурентоспособности товаров и услуг.

Энергосбережение должно быть отнесено к стратегическим задачам государства, являясь одновременно и основным методом обеспечения энергетической безопасности, и единственным реальным способом сохранения высоких доходов от экспорта углеводородного сырья. Цели энергосбережения совпадают и с другими целями муниципальных образований, таких как улучшение экологической ситуации, повышение экономичности систем энергоснабжения и др.

В основу классификации резервов экономии ТЭР положена классификация резервов по направлениям усовершенствования производства классификационным признаком, которого являются сами источники экономии, позволяющие выявить влияние того или иного резерва на все стороны производственно-хозяйственной деятельности предприятий.

При этом методе анализа наиболее легко решается проблема их измерения, которая фактически сводится к определению экономической эффективности.

Процесс внедрения энергосберегающих мероприятий в каждом здании является уникальным в своем роде и требует особого подхода. Принцип работы в данном направлении можно представить как непрерывный циклический процесс, предоставленный на рисунке 5.

Основные направления и способы энергосбережения:

- повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций;

- повышение энергоэффективности системы отопления;

- повышение качества вентиляции и снижение издержек на вентиляцию и кондиционирование;

- экономия газа;

- экономия при производстве, передаче и потреблении электроэнергии:

а) внедрение нового, более экономичного, электрооборудования, в частности, распределительных трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода, встроенных в КТП и ЗТП конденсаторных батарей;

Рисунок 3 – Процесс внедрения энергосберегающих мероприятий

б) применение герметичных масляных или заполненных жидким негорючим диэлектриком трансформаторов с уменьшенными удельными техническими потерями электроэнергии и массогабаритными параметрами, в том числе, специальных конструкций трансформаторов мощностью до 100 кВА, позволяющих их подвеску на опоре (столбовых трансформаторов (6- 10/0,4 кВ)) для сокращения протяженности сетей напряжением 0,4 кВ и потерь электроэнергии в них;

в) более широкое использование устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой, вольтодобавочных трансформаторов, средств местного регулирования напряжения для повышения качества электроэнергии и снижения ее потерь;

- повышение энергоэффективности добычи и переработки топлива;

- реализация типовых проектов в промышленности.

Энергосбережение и оптимизация энергопотребления растущей экономики входят в число наиболее приоритетных задач дня. Для их решения разработана отраслевая Программа по энергосбережению, а также принят Закон «Об энергосбережении и повышения энергоэффективности». Согласно программе, в стране должна резко снизиться энергоемкость промышленного производства и жилищно-коммунального хозяйства, т.е. необходимо внедрять энергосберегающие технологии и максимально оптимизировать энергопотребление, сокращая сверхнормативные потери.

Заключение

В курсовом проекте произведён расчет электроснабжения микрорайона «КазГУград». В ходе проектирования было выбрано питающее напряжение сети 10 кВ и напряжения распределительных сетей 10 кВ и 0,4 кВ. Так же был произведен выбор десяти трансформаторных подстанций, рассчитано уличное освещение микрорайона, выбрано основное силовое оборудование на напряжения 0,4 кВ, так же рассчитаны силовая и осветительная нагрузки центра обслуживания студентов (ЦОС).

В приложении указан генеральный план микрорайона и генеральный план наружного освещения, так же однолинейная схема электроснабжения микрорайона «КазГУград» и однолинейная схема ВРУ центра обслуживания студентов.

Решение проблем энергоресурсосбережение является важнейшей задачей XXI века.

Казахстан не только располагает всеми необходимыми природными ресурсами и интеллектуальным потенциалом для успешного решения своих энергетических проблем, но и объективно является ресурсной базой для европейских и азиатских государств, экспортируя нефть, нефтепродукты и природный газ в объемах, стратегически значимых для стран-импортеров. Однако избыточность топливно-энергетических ресурсов в нашей стране совершенно не должна предусматривать энергорасточительность, т.к только энергоэффективное хозяйствование при открытой рыночной экономике является важнейшим фактором конкурентоспособности товаров и услуг.

Основываясь на опыте европейских стран и принимая во внимание все изложенные механизмы мотивирования практического внедрения энергоэффективных распределительных трансформаторов, можно сделать однозначный вывод о том, что данная задача вполне осуществима для Республики Казахстан. Причем, эффект от успешного применения энергоэффективных трансформаторов особенно важен и значим для отечественной экономики.

Для успешного внедрения в Казахстане энергоэффективного трансформаторного оборудования необходимо:

1.Сформировать нормативные документы по силовым трансформаторам, обратив внимание на нормативные документы, которые успешно опубликованы в европейских странах.

2.Централизованно снабдить всех потенциальных потребителей трансформаторной продукции методикой расчета капитализации потерь; в этом случае каждый покупатель будет сам решать для себя: или сэкономить сейчас и расплачиваться за некачественное оборудование многие годы эксплуатации, или затратить сейчас большую сумму, но обеспечить себе экономию в течение всего срока эксплуатации.

3.Ввести в паспорта на трансформаторы раздел, в котором будет указан конкретный класс энергоэффективности, подтвержденный соответствующими протоколами приемо-сдаточных испытаний.

Список литературы

1. Киреева Э.А., Цырук С.А. Электроснабжение жилых и общественных зданий. – М.:НТФ «Энергопрогресс», 2005.

2. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. – М.:Издательский центр «Академия», 2004.

3. Правила устройства электроустановок.

4. СНиП РК 2.04.-05.2002. Естественное и искусственное освещение. Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства.

5.www.zakon.kz – Информационный портал Казахстана. Закон Республики Казахстан «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности» от 13 января 2012 года.

6. Яруллина Г. Р. Управление энергосбережением на промышленном предприятии. — Казань: Изд-во КГФЭИ, 2009.

7. http://portal-energo.ru/articles/details/id/586 - Энергосбережение и энергоэффективность. Почему и как все это начиналось. – статья А.В. Спиридонова, зав. лабораторией «Энергосберегающие технологии в строительстве» НИИ строительной физики РААСН, лауреата Премии Правительства РФ, И.Л. Шубина, директора НИИ строительной физики РААСН.

8.http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2384«Энергосбережение в Европе: применение энергоэффективных распределительных трансформаторов», Перевод с английского Е. В. Мельниковой. Редактор перевода В. С. Ионов; журнал «Энергосбережение», No 4 2003 г., No 1, 2004 г.).

Дата добавления: 2015-08-31