Сравнение технико-экономических показателей распределительных трансформаторов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №25 (211) июнь 2018 г.

Дата публикации: 25.06.2018

Статья просмотрена: 30 раз

Библиографическое описание:

Кокчоева С. Б. Сравнение технико-экономических показателей распределительных трансформаторов // Молодой ученый. — 2018. — №25. — С. 125-128. — URL https://moluch.ru/archive/211/51749/ (дата обращения: 14.11.2018).



В статье рассмотрены технические и экономические показатели энергосберегающих трансформаторов и их сравнение.

Ключевые слова: система электроснабжения, трансформатор, снижение потерь электроэнергии.

На данный момент во всем мире стало наиболее актуальным проблема энергосбережения. За счет увеличения мирового спроса на электроэнергию в развивающихся странах, ограниченностью ископаемого сырья, изменения климата. Все эти проблемы привели к тому, что многие страны начали задаваться вопросом об энергосбережении как государственных и коммерческих потребителей, так и в системах электроснабжения, в особенности в распределительных трансформаторах. В системах электроснабжения более 40 % общих потерь приходится на распределительные трансформаторы, остальные же на кабели и линии электропередач. В этих элементах снижение потерь электроэнергии является наиболее актуальной задачей электроснабжения, что в дальнейшем приведет к ощутимому энергетическому и экономическому эффекту. В системах электроснабжения потери электроэнергии в основном отражают техническое состояние и уровень эксплуатации всех устройств. В соответствии с этим мы должны указать, что существуют методы снижения потерь в распределительных трансформаторах, такие как, увеличение значений сечения проводника обмотки, применение материалов, имеющих повышенную электропроводность сверхпроводники, увеличение сечения магнитопровода, что ведет к снижению потерь холостого хода, применение специальных марок трансформаторной стали, применение аморфных металлов в магнитопроводе. Производители распределительных трансформаторов не прекращают путей поиска по снижению потерь электроэнергии. В настоящее время наибольшую популярность приобретают энергоэффективные трансформаторы с магнитопроводами из нанокристалических материалов [3].

Необходимо принять во внимание то, что из-за износа, а также недогрузки наиболее приоритетным является замена большинства распределительных трансформаторов. В связи с чем, возникает вопрос об окупаемости такого проекта. Поэтому ставится задача сопоставить технико-экономические показатели трансформаторов, которые находятся в эксплуатации в системе электроснабжения с новыми энергосберегающими трансформаторами.

Таким образом, при осуществлении замены распределительных трансформаторов надо учесть технические и экономические факторы в совокупности. Поэтому в работе рассматриваются распределительные трансформаторы с одинаковыми мощностями и сравниваются потери мощности короткого замыкания и холостого хода, берется во внимание их стоимость.

В статье в качестве примера берется учебное учреждение Ошский технологический университет. Ошский технологический университет имени М. М. Адышева готовит высококвалифицированных кадров для предприятий промышленности, энергетики, транспорта, строительства.

ОшТУ состоит из 3 корпусов. Питание ОшТУ осуществляется двумя трансформаторами. Университет работает в одну смену.

Для анализа мы рассчитали расчетные нагрузки всех корпусов. Установленные мощности корпусов приводится в таблице 1.

Таблица 1

Расчетные данные объекта

Наименование

Количество ЭП

Установленная мощность, кВт

1

Главный корпус

64±10

874

2

Второй корпус

170±10

153

3

Третий корпус

170±10

153

Расчет для трех корпусов университета.

Рассчитываем установленную и расчетную мощность освещения:

, (1)

кВт

, (2)

, (3)

Также проводим расчет силовой части:

, (4)

, (5)

кВт

кВар

, (6)

кВА

Данным методом мы проведем расчет для остальных корпусов, полученные данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты расчетных мощностей трансфораматоров ОшТУ

п/п

Наименование помещения

Площадь помещения

Установленная мощность, кВт

Расчетная мощность

, кВт

, кВар

1

Главный корпус

6459,6

90,4

305,9

146,8

2

Второй корпус

4319

60,46

101,91

54,628

3

Третий корпус

3431

48,034

91,97

48,664

Исходя из произведенных расчетов, полная мощность ОшТУ составила 643.03 кВА.

Далее мы произвели расчеты полной стоимости традиционного и энергосберегающих трансформаторов за весь срок эксплуатации, а затем сравнили их.

В нашей республике тариф за электроэнергию для бюджетных организаций, в который входит Ошский технологический университет составляет 2,19 сома за 1 кВт/час.

Так как, у распределительных трансформаторов срок эксплуатации составляет 25 лет, мы рассчитываем стоимость потерь электроэнергии за год по следующей формуле:

, (7)

Для того чтобы найти полную стоимость трансформатора за весь срок эксплуатации, используя (7):

(8)

Также доход за весь срок эксплуатации, мы рассчитываем из разности двух сравниваемых трансформаторов, при помощи (8), сом:

(9)

Доход за весь срок эксплуатации рассчитывается из разности установленного в ОшТУ трансформатора от энергосберегающего трансформатора, который мы хотим установить:

(10)

После мы вычислили годовой доход в сомах и кВт/час:

= (11)

,

Найдем окупаемость энергосберегающего трансформатора:

(12)

Результаты сравнения для расчета энергоэффективности трех типов распределительных трансформаторов показаны в таблице 3.

Таблица 3

Результаты сравнения технико-экономических показателей распределительных трансформаторов ТМГ иТМГ12, АВВ ЕсоDrу

Наименование показателей трансформаторов

Традиционный

Энергосберегающие

ТМГ-12 АВВ

ЕсоDrу

Стоимость трансформатора, сом

339386

443413

516000

Потери холостого хода, кВт

1,07

0,80

1,15

Потери короткого замыкания, кВт

8,1

6,75

5,1

Тариф за электроэнергию, сом/кВт·час

2,19

Коэффициент загрузки

0,7

Срок эксплуатации, лет

25

Стоимость потерь э/э в год, кВт·час

96670,19

78799,9

70003,8

Полная стоимость трансформатора за весь срок эксплуатации, сом

2756140,75

2413410,5

2266095

Доход за весь срок эксплуатации, сом

342730,25

490009,75

Доход за весь срок эксплуатации, кВт·час

203998,74

304410,8

Годовой доход, сом

13709,21

19600,39

Годовой доход, кВт·час

8159,94

12176,43

Срок окупаемости трансформатора, год

7

9

Заключение

  1. По приведенным расчетам энергоэффективности, по анализу технико- экономических показателей трех типов трансформаторов, по стоимости, а также при учете транспортировки трансформатора, установлено, что наиболее оптимальным для Ошского технологического университета является выбор энергосберегающего трансформатора ТМГ-12–630.
  2. При использовании энергосберегающего трансформатора ТМГ12–630 годовой доход от потребляемой мощности составил 13709,21кВт/час, а годовой доход в сомах равен 8159,94. Процесс внедрения энергосберегающих трансформаторов позволило уменьшить потери на 2,5 %, что показывает энергоэффективность проведенных энергосберегающих мероприятий.

Литература:

1. Яруллина Г. Р. Управление энергосбережением на промышленном предприятии./С. Н. Г.Р. Яруллина//-Казань: Изд-во КГФЭИ,.-2003

2. МельниковаЕ. А. Энергосбережение в Европе: применение энергоэффективных распределительных трансформаторов./Е. А. Мельникова//журнал Энергосбережение.- 2003–2004.-№ 1,4.

3. 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.//Портал- энерго:.- 2012 URL: http://portal-energo.ru/articles/details/id/586

4. Федоров А. А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию в двух томах. /А. А. Федоров//Том-1,2-М:.-1986.

Основные термины (генерируются автоматически): срок эксплуатации, трансформатор, годовой доход, энергосберегающий трансформатор, система электроснабжения, Ошский технологический университет, снижение потерь электроэнергии, кВт, холостой ход, сом.


Похожие статьи

Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных...

Ключевые слова: силовые трансформаторы, потери энергии, потери холостого хода, компенсация реактивной мощности, потребление энергии, маломощные двигатели. Потери энергии характерны для всех систем распределения электроэнергии главным образом...

Потери электроэнергии и способы борьбы с ними

Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях до этого уровня одно из важных направлений энергосбережения [1]. Рост потерь

В этом случае параллельно сопротивлению нулевого провода подключается сопротивление земли между нулем трансформатора...

Энергоресурсосбережение в системе собственных нужд...

Энергоресурсосбережение в системе СН рассмотрено на примере питательного насоса мощностью 4000 кВт Тахиаташской

При этом будет иметь место некоторое изменение потерь в стали, а следовательно, и активной составляющей тока холостого хода.

Современное состояние проблемы расчёта и анализа потерь...

Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных... реактивная мощность, потеря энергии, реактивная энергия, активная мощность, электрическая энергия, потеря, трансформатор, правильное проектирование, минимум потери энергии, холостой ход.

Дополнительные потери мощности в силовых трансформаторах...

где ΔPХХ – потери короткого замык холостого хода, кВт.

Для удобства и наглядности представления рассчитаем увеличение потерь трансформатора относительно номинальной мощности STном

Окупаемость мероприятий направленных на уменьшение потерь...

реактивная мощность, потеря энергии, реактивная энергия, активная мощность, электрическая энергия, потеря, трансформатор, правильное проектирование, минимум потери энергии, холостой ход. Потери электроэнергии и способы борьбы с ними | Молодой...

Анализ влияния управляемых шунтирующих реакторов на потери...

Эффективный способ уменьшения потерь электроэнергии — регулирование перетоков реактивной мощности.

Рис. 2. Напряжение в конце малозагруженной линии или линии на холостом ходу.

Установка реакторов 110 кВ. Годовые потери, тыс. кВт∙ч. ВЛ.

Повышение эффективности российских энергетических систем

Ключевые слова: энергетическая система, потери электроэнергии, качество электроэнергии, FACTS, Smart Grid.

Условно-постоянные потери состоят из 67 % потерь холостого хода трансформаторов, 11 % расходов на собственные нужды подстанций и 22 % прочих потерь...

Проблемы энергосбережения в электрических сетях Республики...

Для трансформатора в номинальном режиме: отсюда. Следовательно, в основных элементах электрической сети при снижении

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных...

Ключевые слова: силовые трансформаторы, потери энергии, потери холостого хода, компенсация реактивной мощности, потребление энергии, маломощные двигатели. Потери энергии характерны для всех систем распределения электроэнергии главным образом...

Потери электроэнергии и способы борьбы с ними

Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях до этого уровня одно из важных направлений энергосбережения [1]. Рост потерь

В этом случае параллельно сопротивлению нулевого провода подключается сопротивление земли между нулем трансформатора...

Энергоресурсосбережение в системе собственных нужд...

Энергоресурсосбережение в системе СН рассмотрено на примере питательного насоса мощностью 4000 кВт Тахиаташской

При этом будет иметь место некоторое изменение потерь в стали, а следовательно, и активной составляющей тока холостого хода.

Современное состояние проблемы расчёта и анализа потерь...

Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных... реактивная мощность, потеря энергии, реактивная энергия, активная мощность, электрическая энергия, потеря, трансформатор, правильное проектирование, минимум потери энергии, холостой ход.

Дополнительные потери мощности в силовых трансформаторах...

где ΔPХХ – потери короткого замык холостого хода, кВт.

Для удобства и наглядности представления рассчитаем увеличение потерь трансформатора относительно номинальной мощности STном

Окупаемость мероприятий направленных на уменьшение потерь...

реактивная мощность, потеря энергии, реактивная энергия, активная мощность, электрическая энергия, потеря, трансформатор, правильное проектирование, минимум потери энергии, холостой ход. Потери электроэнергии и способы борьбы с ними | Молодой...

Анализ влияния управляемых шунтирующих реакторов на потери...

Эффективный способ уменьшения потерь электроэнергии — регулирование перетоков реактивной мощности.

Рис. 2. Напряжение в конце малозагруженной линии или линии на холостом ходу.

Установка реакторов 110 кВ. Годовые потери, тыс. кВт∙ч. ВЛ.

Повышение эффективности российских энергетических систем

Ключевые слова: энергетическая система, потери электроэнергии, качество электроэнергии, FACTS, Smart Grid.

Условно-постоянные потери состоят из 67 % потерь холостого хода трансформаторов, 11 % расходов на собственные нужды подстанций и 22 % прочих потерь...

Проблемы энергосбережения в электрических сетях Республики...

Для трансформатора в номинальном режиме: отсюда. Следовательно, в основных элементах электрической сети при снижении

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Меры по снижению потерь электроэнергии на промышленных...

Задать вопрос