Помощь студентам в учебе
Повышение энергетической эффективности вахтового посёлка
|
Введение 3
1 Анализ существующей схемы энергоснабжения 5
1.1 Характеристики объектов 6
1.2 Анализ существующей системы освещения 15
2 Анализ мероприятий по повышению энергоэффективности посёлка 21
2.1 Выбор распределительной схемы 21
2.2 Расчёт электрических нагрузок 22
2.3 Расчёт системы освещения 25
2.4 Расчёт мощности требуемых трансформаторов 34
2.5 Расчёт мощности и выбор дизельной электростанции 37
2.6 Расчёт компенсирующего устройства 42
2.7 Расчёт пусковой аппаратуры 45
2.8 Расчёт защитной аппаратуры 46
2.9 Расчёт кабельных линий 0,4 кВ 47
2.10 Выбор силового электрооборудования 49
2.11 Расчётная однолинейная схема сети 49
3 Технико-экономическое обоснование проекта 52
3.1 Принципы определения энергоэффективности 52
3.2 Экономическое обоснование реконструкции системы освещения 55
3.3 Экономический эффект от замены трансформаторов 58
3.4 Расчёт экономической эффективности установки
преобразователей частоты 66
Заключение 70
Список используемой литературы и список используемых источников 72
1 Анализ существующей схемы энергоснабжения 5
1.1 Характеристики объектов 6
1.2 Анализ существующей системы освещения 15
2 Анализ мероприятий по повышению энергоэффективности посёлка 21
2.1 Выбор распределительной схемы 21
2.2 Расчёт электрических нагрузок 22
2.3 Расчёт системы освещения 25
2.4 Расчёт мощности требуемых трансформаторов 34
2.5 Расчёт мощности и выбор дизельной электростанции 37
2.6 Расчёт компенсирующего устройства 42
2.7 Расчёт пусковой аппаратуры 45
2.8 Расчёт защитной аппаратуры 46
2.9 Расчёт кабельных линий 0,4 кВ 47
2.10 Выбор силового электрооборудования 49
2.11 Расчётная однолинейная схема сети 49
3 Технико-экономическое обоснование проекта 52
3.1 Принципы определения энергоэффективности 52
3.2 Экономическое обоснование реконструкции системы освещения 55
3.3 Экономический эффект от замены трансформаторов 58
3.4 Расчёт экономической эффективности установки
преобразователей частоты 66
Заключение 70
Список используемой литературы и список используемых источников 72
Потребление энергоресурсов увеличивается ежедневно, человечество придумывает новые способы преобразования энергии и ее применение в новых сферах деятельности. Да, наука в поисках новых источников энергии, но это может занять 10-летия, а уже сейчас в некоторых странах спрос на электроэнергию превышает предложение и в ближайшем будущем мы столкнемся с нехваткой энергоресурсов для обеспечения привычной жизнедеятельности. На фоне этого произойдет замедление развития всего человечества в целом, так как ресурсы необходимые для исследований будут являться ограниченными.
Единственным способом замедления роста потребления энергии является её экономия, а именно повышение энергоэффективности уже существующих энергоустановок.
Во многих частях России расположены вахтовые поселки. Их строят при месторождениях полезных ископаемых, рыбопромысловых участках и т.д. когда не может быть обеспечено ежедневное возвращение работников к месту постоянного проживания.
Вахтовый поселок - это населённый пункт, представляющий собой комплекс жилых, санитарных, культурно-бытовых и хозяйственных зданий и сооружений, предназначенных для обеспечения жизнедеятельности (кратковременного проживания) работников, привлекаемых к работам вахтовым методом, а также обслуживания строительной техники, автотранспорта и хранения запасов ТМЦ. Согласно трудовому кодексу Российской федерации, вахтовый поселок должен отвечать определенным требованиям, выполнение которых полностью обеспечивается
работодателем, а именно должны присутствовать:
- электро-, водо- и теплоснабжение;
- почтово-телеграфная связь;
- организация питания, отдыха и досуга;
- медицинское, торгово-бытовое и культурное обслуживание.
Для обеспечения энергоресурсами в состав вахтового поселка входят технические средства, которые зависят от целевого назначения и количества потребителей: водоочистные сооружения, канализационные очистные
сооружения, котельные, газотурбинные электростанции, дизельные электростанции.
Объектом нашей работы будет являться вахтовый поселок «Северный», расположенный в Ямало-ненецком автономном округе. В связи с тем, что посёлок был построен в начале 90-х годов, большинство энергоснабжающих объектов являются устаревшими.
Энергоэффективность не может существовать без энергосбережения, оба этих направления являются дополнениями друг друга. Ключевым отличием данных понятий является лишь то, что смысл энергоэффективности заключается в максимальном использовании ресурсов, то есть производить больше продукции при том же уровне энергопотребления. А энергосбережение нацелено на производство того же количества продукции, но с меньшими затратами энергии.
Целью работы является повышение энергетической эффективности вахтового поселка.
Для того, чтобы повысить энергетическую эффективность, требуется выполнить ряд определенных задач, а именно:
- проанализировать системы энергоснабжения;
- определить мероприятия по повышению энергоэффективности поселка;
- рассчитать экономическое обоснование применяемых мероприятий.
В число возможных средств повышения энергоэффективности входит автоматизация производственных процессов, замена электрооборудования и осветительных приборов. В процессе работы подробно рассмотрим каждый объект и проведем технико-экономический расчет с целью обоснования целесообразности и необходимости внедрения разработанных мероприятий.
Единственным способом замедления роста потребления энергии является её экономия, а именно повышение энергоэффективности уже существующих энергоустановок.
Во многих частях России расположены вахтовые поселки. Их строят при месторождениях полезных ископаемых, рыбопромысловых участках и т.д. когда не может быть обеспечено ежедневное возвращение работников к месту постоянного проживания.
Вахтовый поселок - это населённый пункт, представляющий собой комплекс жилых, санитарных, культурно-бытовых и хозяйственных зданий и сооружений, предназначенных для обеспечения жизнедеятельности (кратковременного проживания) работников, привлекаемых к работам вахтовым методом, а также обслуживания строительной техники, автотранспорта и хранения запасов ТМЦ. Согласно трудовому кодексу Российской федерации, вахтовый поселок должен отвечать определенным требованиям, выполнение которых полностью обеспечивается
работодателем, а именно должны присутствовать:
- электро-, водо- и теплоснабжение;
- почтово-телеграфная связь;
- организация питания, отдыха и досуга;
- медицинское, торгово-бытовое и культурное обслуживание.
Для обеспечения энергоресурсами в состав вахтового поселка входят технические средства, которые зависят от целевого назначения и количества потребителей: водоочистные сооружения, канализационные очистные
сооружения, котельные, газотурбинные электростанции, дизельные электростанции.
Объектом нашей работы будет являться вахтовый поселок «Северный», расположенный в Ямало-ненецком автономном округе. В связи с тем, что посёлок был построен в начале 90-х годов, большинство энергоснабжающих объектов являются устаревшими.
Энергоэффективность не может существовать без энергосбережения, оба этих направления являются дополнениями друг друга. Ключевым отличием данных понятий является лишь то, что смысл энергоэффективности заключается в максимальном использовании ресурсов, то есть производить больше продукции при том же уровне энергопотребления. А энергосбережение нацелено на производство того же количества продукции, но с меньшими затратами энергии.
Целью работы является повышение энергетической эффективности вахтового поселка.
Для того, чтобы повысить энергетическую эффективность, требуется выполнить ряд определенных задач, а именно:
- проанализировать системы энергоснабжения;
- определить мероприятия по повышению энергоэффективности поселка;
- рассчитать экономическое обоснование применяемых мероприятий.
В число возможных средств повышения энергоэффективности входит автоматизация производственных процессов, замена электрооборудования и осветительных приборов. В процессе работы подробно рассмотрим каждый объект и проведем технико-экономический расчет с целью обоснования целесообразности и необходимости внедрения разработанных мероприятий.
В ходе нашего исследования мы определили основные методы энергосбережения, которые включают в себя использование и применение существующих стандартов, разработку руководящих принципов эксплуатации и повышение энергоэффективности за счет внедрения передовых решений и технологий.
Тщательное выполнение мер по энергосбережению позволяет значительно сократить как потребление энергии, так и связанные с этим затраты, особенно с учетом постоянного роста цен на энергоносители. Применяя комплексный подход к энергосбережению, можно добиться существенной экономии, что принесет существенные выгоды как с точки зрения энергосбережения, так и экономической эффективности
На основании этого была проведена работа по анализу текущего состояния объектов вахтового поселка, рассмотрены планы и схемы в индивидуальном порядке.
Для каждого объекта был произведен расчет электрических нагрузок, который показал следующие данные:
Общее потребление электроэнергии за год составляет 15 784,7 МВА из них:
- активной 13 116,7 МВт,
- реактивной 8 713 МВар.
Затраты на освещение составляют 293 800 кВА из них:
- активной 264 550 кВт,
- реактивной 126 750 кВар.
Большой объем реактивной энергии обусловлен устаревшим оборудованием и отсутствием установок компенсации реактивной мощности. При проектировании данных объектов не была предусмотрена её компенсация.
Реконструкция система освещения, позволила снизить потребляемую мощность с 45,2 кВА до 16,2 кВА, а также уменьшить ток с 118,9 А до 42,7 А. В результате мы видим снижение мощности и тока в 2,8 раза. Выбор освещения был сделан в пользу светодиодного по причине самого менее затратного в плане энергопотребления и самого долгого заявляемого срока работы. Типы светильников установлены разные в зависимости от помещения (административные помещения, цеховые площадки и т.д.)
Прежде чем выполнить расчёт компенсирующих устройств, был проведен расчёт требуемых силовых трансформаторов. Внедрение компенсирующих устройств не позволило снизить мощность приобретаемых трансформаторов, но заметно понизило значение полной мощности.
В связи с тем, что рассматриваемые объекты относятся к первой особой группе электроприемников, электроснабжение должно иметь, помимо двух независимых источников, третий резервный источник питания. В данной работе был произведен расчёт необходимой мощности дизельных электростанций, обеспечивающих бесперебойное электроснабжения производственного процесса.
Применение частотных преобразователей на производстве, обуславливается множеством положительных результатов, которые сказываются как на потреблении электроэнергии, так и на техническом состоянии электрооборудования. Произведенные расчёты экономической составляющей продемонстрировали потребность в значительных капиталовложениях, но в тоже время, крайне быстрый срок в течении которого все они окупятся.
В итоге, практическая значимость работы заключается в том, что при реализации предложенных мероприятий можно существенно снизить денежные расходы на энергоресурсы, а также повысить надежность производственного процесса.
Тщательное выполнение мер по энергосбережению позволяет значительно сократить как потребление энергии, так и связанные с этим затраты, особенно с учетом постоянного роста цен на энергоносители. Применяя комплексный подход к энергосбережению, можно добиться существенной экономии, что принесет существенные выгоды как с точки зрения энергосбережения, так и экономической эффективности
На основании этого была проведена работа по анализу текущего состояния объектов вахтового поселка, рассмотрены планы и схемы в индивидуальном порядке.
Для каждого объекта был произведен расчет электрических нагрузок, который показал следующие данные:
Общее потребление электроэнергии за год составляет 15 784,7 МВА из них:
- активной 13 116,7 МВт,
- реактивной 8 713 МВар.
Затраты на освещение составляют 293 800 кВА из них:
- активной 264 550 кВт,
- реактивной 126 750 кВар.
Большой объем реактивной энергии обусловлен устаревшим оборудованием и отсутствием установок компенсации реактивной мощности. При проектировании данных объектов не была предусмотрена её компенсация.
Реконструкция система освещения, позволила снизить потребляемую мощность с 45,2 кВА до 16,2 кВА, а также уменьшить ток с 118,9 А до 42,7 А. В результате мы видим снижение мощности и тока в 2,8 раза. Выбор освещения был сделан в пользу светодиодного по причине самого менее затратного в плане энергопотребления и самого долгого заявляемого срока работы. Типы светильников установлены разные в зависимости от помещения (административные помещения, цеховые площадки и т.д.)
Прежде чем выполнить расчёт компенсирующих устройств, был проведен расчёт требуемых силовых трансформаторов. Внедрение компенсирующих устройств не позволило снизить мощность приобретаемых трансформаторов, но заметно понизило значение полной мощности.
В связи с тем, что рассматриваемые объекты относятся к первой особой группе электроприемников, электроснабжение должно иметь, помимо двух независимых источников, третий резервный источник питания. В данной работе был произведен расчёт необходимой мощности дизельных электростанций, обеспечивающих бесперебойное электроснабжения производственного процесса.
Применение частотных преобразователей на производстве, обуславливается множеством положительных результатов, которые сказываются как на потреблении электроэнергии, так и на техническом состоянии электрооборудования. Произведенные расчёты экономической составляющей продемонстрировали потребность в значительных капиталовложениях, но в тоже время, крайне быстрый срок в течении которого все они окупятся.
В итоге, практическая значимость работы заключается в том, что при реализации предложенных мероприятий можно существенно снизить денежные расходы на энергоресурсы, а также повысить надежность производственного процесса.
