52
Q
КРСШ1
0,9 1071,63 (0, 96 0,33)
581,53квар
Компенсирующее устройство будет подключено к секции шин ТП.
Напряжение КУ должно быть равно 0,4 кВ. Компенсирующее устройство
выбираем конденсаторное, типа УКРМ. По полученному значению реактивной
мощности, требующей компенсации выбираем устройство УКРМ 0,4 600,
мощностью Q
КУ
600квар.
Тогда итоговый фактический коэффициент мощности на 1сш ТП будет
равен:
(11)
Что соответствует:
(12)
Для второй секции шин:
Q
КРСШ1
0,9 897,86 (0, 79 0,33)
368,34квар
По полученному значению реактивной мощности, требующей
компенсации выбираем устройство УКРМ 0,4 400, мощностью Q
КУ
400кВар.
53
Тогда итоговый фактический коэффициент мощности на 1сш ТП будет
равен:
Что соответствует
Стоимость установки УКРМ 0,4 600 составит 250 тыс. руб, УКРМ 0,4 400
– 200 тыс. руб.
Cнижение потребления активной энергии за счет увеличения cosφв %:
1 1
W
%
cos 21 cos 22 KП 100% (13)
1
cos 21
Где:
cos φ1 – косинус фи до компенсации;
cos φ2 – косинус фи после компенсации;
Кп - коэффициент потерь.
В среднем на действующих объектах в подводящих кабелях теряется
10…15% потребляемой активной энергии. Потери пропорциональны квадрату
значения тока, протекающего по кабелю. Для расчетов примем коэффициент
потерь Кп=10%
54
Тогда, для первой секции шин:
1 1
W%1 0,722 1 0,972 0,1 100% 8,15%
0,722
Cнижение потребления активной энергии за счет увеличения cosφв
натуральном выражении (в кВт*ч):
W W
%
W (14)
Где:
W – потребление электрической энергии в кВт*ч.
Для первой секции шин потребление электрической энергии при
односменном графике работы (2070 ч.) составит 2135,518 тыс. кВт*ч.
Тогда, снижение потребления активной энергии за счет увеличения cosφв
натуральном выражении для первой секции шин:
W
1
2135,518 0,0815 174,045тыскВт ч.
Cнижение потребления активной энергии за счет увеличения cosφв % для
второй секции шин:
1 1
55
W%2 0,792 1 0,972 0,1 100% 5,08%
0,792
Для второй секции шин потребление электрической энергии при
односменном графике работы (2070 ч.) составит 1895,567 тыс. кВт*ч.
Тогда, снижение потребления активной энергии за счет увеличения cosφв
натуральном выражении для первой секции шин:
W
2
1895,567 0,0508 96,295тыскВт ч.
Тогда, снижение потребления активной энергии за счет увеличения cosφв
натуральном выражении для двух секций шин:
W W
1
W
2
208,854 115,440 270,34тыскВт ч.
Годовая экономия C в оплате электроэнергии
С W T (15)
С учетом тарифа Где:
Т – стоимость электроэнергии потребленной за год (принимаем 4,5
руб./кВт*ч).
Тогда годовая экономия от внедерниядвух установок УКРМ составит:
56
С 270,74 4,5 1218,33тысруб. .
Замена газоразрядных ламп на светодиодные
Освещение помещения осуществляется за счет ламп ДРЛ-250 в количестве
113 шт. Для повышения энергоэффективности и снижения потребления
электрической энергии рекомендуется заменить лампы данного типа на более
современные – светодиодные.
Для обеспечения качества освещенности и энергоэффективности системы
электроснабжения будет проведен расчет системы освещения.
Электроприёмниками являются токарные станки, фрезерные станки,
автоматические линии, вентиляторы, насосы, машины дуговой сварки,
индукционные печи, электропечи сопротивления, мостовые краны и
транспортеры. Работы с подобным оборудованием относятся к работам средней
точности – разряд IVб. Минимальная освещённость при общем освещении для
разряда зрительных работ IVб составляет 200 лк.
Исходные данные:
– длина цехаА= 55 м;
– ширина цехаВ= 25 м;
– высота цеха h = 6 м;
– напряжение системы освещения 220 В; – коэффициенты отражения
согласно [5]:
ρ
пот
= 0,5; ρ
ст
= 0,3; ρ
пол
= 0,2;
– минимальная освещенность согласно [5]:
E
РАБ.
= 200 лк;
57
Для системы освещения будут использованы светодиодные светильники
ДИУС-80 [15] со световым потоком 11600 лм и мощностью 90 Вт, коэффициент
мощности 0,98. Маркировка степени защиты светильников IP67.
Расчётная высота подвеса светильников:
р
с рп
(16)
где
с
м – расстояние от светильников до перекрытия; рп
м – высота расчетной поверхности над полом.
Отношение потока, падающего на освещаемую поверхность ко всему
потоку ламп, называется коэффициентом использования η. Зависимость η от
площади помещения, высоты и формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения:
(17)
Индекс помещения округляется до ближайшего табличного значения i = 6
[5].
При принятых коэффициентах отражения и индексе помещения i = 6
коэффициент использования η = 0,94 [13].
Определяем требуемое количество светильников:
(18)
л
где z = 1,15 – коэффициент, характеризующий неравномерность
58
освещения; k
з
= 1,3 – коэффициент
запаса;
– площадь цеха;
л
– световой поток
лампы (светильника).
Средняя фактическая освещённость:
(19)
Условие минимальной освещённости рабочего места выполняется.
Общая установленная мощность рабочего освещения:
осв
раб л
(20)
где Pл – мощность одной лампы, кВт.
Результаты расчета количества светильников и средней фактической
освещенности по помещениям цеха приведены в таблице 10.
Таблица 10
Результаты расчета количества светильников и средней фактической освещенности
Наименование помещения
S, м
2
а, м
б, м
Е
раб
,
лк.
h,
м
h
с
,
м
h
рп
,
м
h
р
,
м
i
К
и
n,
шт.
Росв.раб.,
кВт
Е
ср.ф
,
лк.
Бытовое помещение №1
28
4
7
200
6
0,1
0,8
6,7
0,37
0,47
2
0,18
260,48
Бытовой помещение №2
14
2
7
200
6
0,1
0,8
6,7
0,23
0,47
1
0,09
260,48
Бытовое помещение №3
56
8
7
200
6
0,1
0,8
6,7
0,55
0,47
4
0,36
260,48
ТП 10/0,4 кВ
42
6
7
200
6
0,1
0,8
6,7
0,48
0,47
3
0,27
260,48
Механическое отделение
360
20
18
200
6
0,1
0,8
6,7
1,41
0,47
20
1,8
202,60
Термическое отделение
187,5
15
12,5
200
6
0,1
0,8
6,7
1,01
0,47
11
0,99
213,94
Заготовительно-сварочное
отделение
187,5
15
12,5
200
6
0,1
0,8
6,7
1,01
0,47
11
0,99
213,94
Кузнечное отделение
250
10
25
200
6
0,1
0,8
6,7
1,06
0,47
14
1,26
204,22
Гальваническое отделение
250
10
25
200
6
0,1
0,8
6,7
1,06
0,47
14
1,26
204,22
Итого по цеху:
1375
80
7,2
49
60
Таким образом, для обеспечения требуемого уровня освещенности в
помещениях требуется установить 80 светильников ДИУС-80 мощностью 90 Вт.
Стоимость одного светильника составит 8000 руб. Общая сумма затрат, таким
образом, составит – 640 тыс. руб. Годовое потребление – 14904 кВт*ч.
Годовое потребление газоразрядными лампами ДРЛ-250 (113 шт),
мощность 250 Вт составляет – 58477,5 кВт*ч.
Таким образом, экономия электрической энергии за счет замены системы
освещения:
W
осв
W
1
W
2
(21)
Где:
W
1
– потребление электрической энергии лампами ДРЛ-250, в кВт*ч; W
2
– потребление электрической энергии лампами ДИУС-80, в кВт*ч;
Тогда:
W 58477,5 14904 43573,5кВт ч
Годовая экономия C
осв
в оплате электроэнергии
Сосв Wосв T (22)
Тогда годовая экономия за счет замены системы освещения:
С 43573,5 4,5 196,081тыс руб. .
61
3.2. Расчет экономической эффективности предложенных мероприятий
Компенса ия реактивной мощности
Чистый дисконтированный доход является чистой текущей стоимостью и
определяется, как сумма текущих эффектов за весь расчётный период
Т 1
ЧДД (R
t
З
t
) (1
E)t
t 0
Где: З
t
– затраты нat-м шаге;
R
t
–результаты,достигаемые наt-м шаге расчета(эффект,экономия); t
– номер шага расчета(t = 1, 2, ..., Т);
Е – ставка процента (норма дисконта).
(23)
r j p
Е
100 100 100
(24)
Где: r – ставка рефинансирования, объявленная ЦБ РФ на данный период;
j – темп инфляции, объявленный Правительством РФ на данный период; p
– поправка на предпринимательский риск в зависимости от целей
проекта (принимается от 1 до 20%).
На данный период ставка рефинансирования составляет 7,75%, а темп
инфляции, объявленный Правительством РФ равен 5%.
Обычно рассматривают три сценария: оптимистический,
пессимистический и наиболее вероятный.