Введение
1 Анализ литературных источников по исследуемой проблеме
1.1Основные цели и задачи повышения энергоэффективности
1.2Алгоритм формирования программы повышения энергоэффективности
на предприятиях
1.3Структура и мероприятия программы энергетической эффективности
2.Разработка мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов
2.1Общие сведения о станциях электрохимзащиты магистральных
газопроводов
2.2Характеристика системы электроснабжения станций
электрохимзащиты магистральных газопроводов
2.3Анализ мероприятий по повышению энергоэффективности в системе
электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов
3.Технико-экономическое обоснование мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций
электрохимзащиты магистральных газопроводов
3.1Техническое обоснование мероприятий по повышению
энергоэффективности в системе электроснабжения станций
электрохимзащиты магистральных газопроводов
3.2Экономическое обоснование мероприятий по повышению
энергоэффективности в системе электроснабжения станций
электрохимзащиты магистральных газопроводов
Заключение
Список используемых источников
Энергоэффективность при энергосбережении является одной из важнейших задач современной отечественной и мировой энергетики [1]. Известно, что одна треть мирового потребления энергии приходится на промышленность, и это отношение постоянно увеличивается [2].
Бесспорным является факт, состоящий в том, что повышение энергоэффективности является одним из основных государственных направлений и одной из важнейших задач не только в Российской Федерации, но и во всём мире в целом [29].
Известно, что энергетический ресурс, входящий в раздел затрат предприятия, при правильном методологическом подходе значительно улучшает энергетическую эффективность и уменьшает энергетические затраты [2].
Как показывает практика организации, которые разрабатывают и внедряют программы, повышающие энергетическую эффективность, а также разрабатывают и реализуют мероприятия по модернизации энергоустановок, снижают свои энергетические затраты более чем на 30% [5].
В данном вопросе пристальное внимание уделяется теоретической и методологической базе, связанной с анализом целей, задач, методов и мероприятий для их применения в системах электроснабжения предприятий [5].
Внимание акцентируется на разработках и внедрениях качественного алгоритма формирования программы повышения энергоэффективности на предприятиях [4].
В данном направлении исследованы работы следующих авторов, занимающихся подобными исследованиями: Арутюнян А.А., Булатов И. С., Гуськова Н.Д., Ульянкин О.В., Железко Ю.В., Воротницкий В.В., Макаров Е. Ф., Войтов О. Н., J. Anthony, E. Mills и другие.
Первый магистральный газопровод был запущен в работу 11 сентября 1946 и соединял месторождения газа в Саратовской и Сталинградской областях и Москвой.
После открытия месторождений Сибири, Якутии, и Крайнего сервера появилась необходимость строительства более протяженных магистралей. Для защиты от коррозии стальных труб было решено внедрять ранее успешно применяемый способ сдвига потенциала трубы в отрицательную сторону.
Краснотурьинское ЛПУМГ является транспортной частью
производственного комплекса по снабжению природным газом как внутренних потребителей, так и для организации экспорта ископаемых предельных углеводородов. Газотранспортная система же является опасным производственным объектом первого класса (чрезвычайно высокой опасности) по классификации федеральным законом №116 от 21.07.1997 «О промышленной безопасности», поэтому защита от коррозии объектов магистральных газопроводов является одним из основных направлений производственной деятельности газовой промышленности по обеспечению бесперебойной и надежной работы газотранспортной системы Российской Федерации.
Для обеспечения защиты на протяжении всей транспортной магистрали применяются установки катодной защиты (УКЗ), состоящие из комплектной трансформаторной подстанции (КТП УКЗ) и станций катодной защиты. Электроснабжения станции осуществляется через КТП от проходящей вдоль коридора транспортной системы воздушной линии 10 кВ.
В связи с тем, что строительство воздушной линии и монтаж КТП УКЗ производилось в восьмидесятых-девяностых годах прошлого столетия, а капитальные ремонты проводились не регулярно, оборудование КТП и ВЛ на данный момент физически и морально устарело и не соответствуют современным требованиям. И как следствие не способно работать эффективно с точки зрения энергосбережения и экономической эффективности.
В связи с вышесказанным можно сделать вывод о необходимости проведения мероприятий по повышению энергоэффективности электроснабжения установок электрохимзащиты магистральных
газопроводов. Следовательно, вопросы, связанные с повышением энергоэффективности систем электроснабжения, которые рассматриваются и исследуются в работе, носят актуальный характер.
Целью диссертационной работы является повышение
энергоэффективности системы электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ за счёт модернизации электрических сетей и оборудования.
Объектом исследования является система электроснабжения предприятия ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ.
Предметом исследования являются система электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов предприятия ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ.
Гипотеза исследования состоит в том, что повышение энергоэффективности системы электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов будет, если:
-внедрять современные энергосберегающие технологии и передовые технические и технологические решения в системах электроснабжения объектов;
-добиться оптимальной загрузки оборудования, в результате чего произвести замену данного оборудования на оборудование меньшей мощности, благодаря чему уменьшатся технические потери электроэнергии в оборудовании;
-использовать современные марки проводников с меньшим удельным сопротивлением, благодаря чему уменьшатся нагрузочные потери электроэнергии;
-использовать современные марки силовых трансформаторов, выбирая их по нагрузочной способности, благодаря чему уменьшаются нагрузочные потери в трансформаторах.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
-провести детальный анализ литературных источников по исследуемой проблеме энергетической эффективности в системах электроснабжения предприятий;
-разработать комплекс мероприятий по повышению
энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов;
-провести технико-экономическое обоснование предложенных мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов объекта исследования.
При выполнении работы в основном используются аналитический метод и методы расчета электрических цепей.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-показано, что разработанный комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов требует комплексного и индивидуального подхода и может использоваться непосредственно в целях энергосбережения объекта исследования и на аналогичных объектах;
-показано, что мероприятия по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов эффективны с технической стороны и приводят к существенному повышению технических характеристик, в частности, улучшению надёжности и качества электроэнергии, а также уменьшению технических потерь электроэнергии;
- показано, что мероприятия по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов эффективны экономически и приводят к существенной экономии денежных средств за счёт значительного уменьшения энергопотребления и сокращения оплаты за ресурсы.
Теоретическая значимость работы заключается в применении основных теоретических положений разработанного комплекса мероприятий по повышению энергоэффективности в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов, в системах
электроснабжения аналогичных объектов.
Практическая значимость работы заключается в непосредственном применении полученных результатов на предприятии ООО «Г азпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ с целью повышения энергоэффективности путём снижения потерь электроэнергии в системе электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов данного предприятия. Результаты работы могут быть использованы в системах электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов.
В результате выполнения работы обоснована необходимость повышения энергоэффективности системы электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ.
Для выбора комплекса мероприятий по повышению энергоэффективности системы электроснабжения станций электрохимзащиты магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ проведен анализ нормативной, технической и научной информации, касающийся способов решения аналогичных проблем. При этом выявлено:
-в данном вопросе пристальное внимание уделяется теоретической и методологической базе, связанной с анализом целей, задач, методов и типов мероприятий для их обоснованного применения в системах электроснабжения предприятий;
-при разработке программ энергосбережения на предприятиях рекомендуется применять комплексный подход, включающий проведение энергетического аудита, энергоменеджмента, разработку проекта, привлечение инвестиций, получение результата и мониторинг данных;
-имеется базовый алгоритм анализа энергетического комплекса и типовая структура программы энергетической эффективности предприятий, которых целесообразно придерживаться на стадии разработки проекта;
-на стадии внедрения программы энергосбережения на предприятии, следует выделять группы организационных и технических мероприятий.
Проведен анализ электрооборудования станций электрохимзащиты магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ, в ходе которого выявлены ключевые элементы и проблемные места, имеющиеся в системе электроснабжения объекта исследования. В частности констатировано:
-для осуществления электрохимзащиты магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» Филиал - Краснотурьинское ЛПУМГ применяются три блок-бокса серий БСКЗ-Э и БСКЗ;
-для организации питания станций электрохимзащиты применяются устаревшие проводники марки АС, выработавшие свой ресурс и находящиеся в аварийном состоянии;
-на трансформаторных подстанциях объекта исследования применяются завышенные типономиналы силовых трансформаторов.
На основе проведенного анализа сделан выбор о разработке мероприятий по повышению энергоэффективности объекта, имеющих технический характер. В частности предложено:
-произвести замену устаревших и изношенных воздушных линий ВЛ 10 кВ на инновационные проводники марки СИП, обладающие более высокой надёжностью, практичностью, электробезопасностью, удобством монтажа и качеством, а также меньшим удельным сопротивлением по сравнению с проводами марки АС;
-заменить силовые масляные трансформаторы ТМ-100/10 на ТСЗ- 25/10, что позволить повысить их коэффициенты загрузки и снизить потери электроэнергии на холостой ход.
Проведена технико-экономическая оценка предложенных технических мероприятий по повышению энергоэффективности, в ходе которой установлено:
-потери активной мощности после проведённой реконструкции уменьшаться на 2458372 кВт, что составит 23,6 % от значения потерь мощности до проведения реконструкции в процентном отношении;
-потери электроэнергии после проведённой реконструкции на одной ТП-10/0,4 кВ с учётом количества трансформаторов уменьшаться на 3508347,2 кВт-ч, что составляет 43,7 %;
-суммарные потери активной электроэнергии после проведённой реконструкции на всех ТП-10/0,4 кВ уменьшаться на 10525041,6 кВт-ч, что составит 43,7 %;
-суммарный экономический эффект в долгосрочной перспективе от внедрения мероприятий по повышению энергоэффективности составит 61411,5 тыс. руб.
Полученные результаты свидетельствуют о повышении энергоэффективности системы электроснабжения и станции
электрохимзащиты в целом. Таким образом, цель данной выпускной квалификационной работы достигнута.
Учитывая полученные результаты, на основе положений и рекомендаций нормативных документов, можно сделать вывод, что данные мероприятия экономически эффективны и целесообразны. Следовательно, они могут быть рекомендованы для применения на объекте исследования, а также на аналогичных объектах, в долгосрочной перспективе. Что свидетельствует о практической значимости результатов работы.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
