Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермский государственный технический университет

Кафедра
²
Микропроцессорные средства автоматизации
²



Курсовой проект

по энергосбережению и аудиту.


                                                           

Разработал: студент гр. ЭС-03у-01                                                          П.А. Левин

                                                    

Проверил:                                                                                                И.С. Калинин                 

                                                                                       



Пермь 2008

Содержание:

Введение.                                                                                                               

                                                                                   

1.    
  Краткая характеристика и назначение электроустановки.                    

2.    
  Разработка энергосберегающих мероприятий.


 3.    Исходные данные  по предприятию ОАО «Камкабель».

 
4.    Технико-экономическое обоснование  замены трансформаторов 16000кВа на трансформаторы 10000кВа.

4.1 Техническое обоснование возможности установки выбранных трансформаторов.

4.2 Экономическое обоснование возможности установки выбранных трансформаторов.
  Заключение
Введение.
       Проблемы энергосбережения  являются одной из важнейших проблем всех стран, в том числе и  России  так как наши энергоресурсы используются крайне неэффективно.

         Как показывает обширный и пока еще небольшой российский опыт – энергосбережение является высокоэффективным и относительно быстро реализуемым методом покрытия потребностей экономики в энергии. Поэтому энергосбережение является важнейшим направлением энергетической политики в новых экономических условиях.

   Основными путями реализации целей энергоаудита являются:

1)     совершенствование системы учета и контроля над расходованием энергоресурсов;

2)     замена морально и физически устаревшего оборудования, внедрение новой техники и  перспективных технологий в энергохозяйстве предприятия;

3)     проведение организационно-технических мероприятий, направленных на сокращение нерационального использования энергии;

4)     повышение степени использования вторичных ресурсов
 

1.  Краткая характеристика и назначение электроустановки
Потоки электрической энергии, передаваемые на разных ступенях электрической системы от электростанций к потребителям, весьма различны и характеризуются различными уровнями напряжения и передаваемого тока. Оптимальные напряжения для передачи и распределения электроэнергии могут быть определены индивидуально для каждого потребителя или группы потребителей. При этом номинальные напряжения питания потребителей и соответствующие им номинальные генераторные напряжения или напряжения обмоток трансформаторов являются строго регламентированными.

ОАО «Камкабель»  имеет потребители 1-й  категории надежности, поэтому их электроснабжение осуществляется по трём линиям электропередачи. Основными источникам питания ОАО «Камкабель»  является ГРУ - 6 кВ ТЭЦ-13,  п/ст «Кабельная» и  п/ст  Нагорная.


Передача электроэнергии с ТЭЦ-13 на п/ст «Кабельная»   производится на напряжениях 110кВ, где трансформируется при  помощи трансформатора (тр-р № 1 ТДН - 16000/110  тр-р № 2 ТДН - 16000/110)  на напряжение 6кВ.

Открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ п/ст «Кабельная»    оборудовано: линейными разъединителями (ЛР), вентильными разрядниками, силовыми трансформаторами Т-1,2.

Линейные  разъединители предназначены для коммутации цепи без тока. Основное назначение разъединителей - создание надежного видимого разрыва цепи для обеспечения безопасного проведения ремонтных работ силовых трансформаторах. На ОРУ установлены ЛР РЛНД(З)-110/630, снабженные заземляющими ножами и системой блокировок.

Вентильные разрядники типа РВС-110М предназначены для защиты изоляции электрооборудования ОРУ-110кВ подстанций от недопустимых перенапряжений, которые могут возникнуть в результате переходных процессов внутри электрической сети или от атмосферных перенапряжений.

 На стороне 6кВ  п/ст « Кабельная»  применяется закрытое  двух секционное распределительное устройство внутренней  установки (КРУ-10-20У3), со встроенными в него маломасляными выключателями ВКЭ -10,  трансформаторами тока и напряжения, аппаратами защиты, приборами контроля и учета электроэнергии.

Трансформаторы 2*НОЛ предназначены для контроля напряжения первой и второй секций шин.

Для собственных нужд подстанций установлены трансформаторы ТСН–1 и ТСН–2 мощностью по 100 кВА которые получают питание с вводов силовых трансформаторов. Релейная защита и автоматика подстанции выполнена с помощью электромеханических реле различных типов.
2.  Разработка энергосберегающих мероприятий
Для уменьшения потерь  электроэнергии  на  подстанции примем  энергосберегающее мероприятие.

В данной  курсовой работе предлагается заменить существующие  трансформаторы подстанции новыми.

         Установленное на подстанции оборудование морально устарело, срок службы оборудования превышает паспортный, а остаточная стоимость мала или уже нулевая.

В проекте сделано технико-экономическое обоснование  замены трансформаторов  с 16000 кВа на трансформаторы 10000кВа  составлена смета плановых затрат монтажа и демонтажа, рассчитана экономия при замене трансформаторов 16000кВа на трансформаторы 10000кВа.
3.    
Исходные данные  по предприятию ОАО «Камкабель».
S_max = 17846 кВ∙А – расчётная мощность предприятия;

P_max = 14053,2кВт

Q_max =  13216,9 кВар

Cosj_max = 14053/17846 = 0,78

          К_зт = 0,7- коэффициент загрузки трансформатора.
4. Технико-экономическое обоснование  замены трансформаторов 16000кВа на трансформаторы 10000кВа.

4.1 Техническое обоснование возможности установки выбранных трансформаторов.
С учетом нагрузки первой и второй категории равной 60% намечаем к установке на п/c Кабельная 110/6  2 трансформатора:
Номинальную мощность трансформаторов определяем из условия:




где  S_расч - расчетная мощность предприятия, кВ∙А;

        К_зт - коэффициент загрузки трансформатора.



Сравчним два  варианта мощности трансформаторов:
I  Вариант - 2 ´ 10000 на напряжение 110/6 кВ

II Вариант - 2 ´ 16000 на напряжение 110/6 кВ
  I
Вариант: Проверяем возможность установки на ГПП двух трансформаторов мощностью по 10 МВ∙А каждый, с учетом допустимой систематической перегрузки, [1, рисунок 5.48];


Коэффициент загрузки трансформатора в часы максимума составит:
Что меньше допустимой перегрузки - 1,03, поэтому 2 трансформатора мощностью по 10 МВ∙А каждый, смогут обеспечить всю нагрузку завода в часы максимума нагрузок.
Допустимая нагрузка в послеаварийный период (при выходе из строя одного трансформатора):
1.4 ´ Sном > SI,IIкат = 1,4 ´ 10000 >  10707.6 кВ∙А;

      

Условие выполняется, поэтому в аварийном режиме, оставшийся в работе трансформатор сможет обеспечить нагрузку I и II категории, а нагрузку III категории  на время аварии можно отключить.
 II  
Вариант: Уже установленные  на ГПП два трансформатора мощностью по 16 МВ∙А каждый, с учетом допустимой систематической перегрузки, [1, рисунок 5.48];

Коэффициент загрузки трансформатора в часы максимума составит:
т.е трансформаторы будут иметь запас по мощности и будут недогружены.
Допустимая нагрузка в послеаварийный период (при выходе из строя одного трансформатора):
1.4 ´ Sном > SI,IIкат = 1,4 ´ 16000> 10707.6 кВ×А;
т.е в послеаварийный период, оставшийся в работе трансформатор сможет обеспечить нагрузку I  и II категории и нагрузку III категории на время аварии можно отключить.
С технической стороны трансформатор на 10000кВа  подходит.
Приведенные потери активной энергии в трансформаторах



где    n - число трансформаторов;

Р_хх, Р_к.з, I_хх, U_к - каталожные данные трансформаторов;

Т_в - действительное время работы трансформатора в год;

К_э - экономический эквивалент реактивной мощности, кВт/кВар;

К_з.т - коэффициент загрузки трансформатора при максимальной нагрузке.

Таблица 5

№ позиции	Наименование работ	Единица измерения	Базовая цена в руб. за единицу измерения
			01
01090301	Хроматографический анализ трансформаторного масла	1 анализ	935
01090302	Измерение тангенса угла диэлектрических потерь	1 проба масла	673

Итого:  1608 руб
Полная стоимость монтажа и испытаний   обоих  трансформаторов по10мВа составит  38894 х 2=77788 руб
Расчет затрат на монтаж  и испытания по 1 варианту сводим в таблицу 
         Амортизационные отчисления


 



где  Р_тр - амортизационные отчисления на  трансформаторы ГПП.

         Н_а - норма амортизационных отчислений на трансформаторы
Отчисления на обслуживание оборудования


   

Общие эксплуатационные расходы



 

Общие затраты при нормативном коэффициенте капиталовло­жений 0,15 (с учетом коэффициента инфляции, равном 20)



Данные расчета для удобства сводим в таблицу №8.
         Рассчитаем остаточную стоимость  уже установленных на п/
c
Кабельная  двух трансформаторов по16000 кВа на данный момент.

      

Остаточная стоимость трансформаторов   определяется следующим образом
 Стоимость объектов основных средств, находящихся в организации на праве собственности, хозяйственного ведения, оперативного управления (включая объекты основных средств, переданные в аренду, безвозмездное пользование, доверительное управление), погашается посредством начисления амортизации, если иное не установлено Положением по бухгалтерскому учету "Учет основных средств" ПБУ 6/01.

 Начисления амортизации по группе однородных объектов основных средств производится в течение всего срока полезного использования объектов, входящих в эту группу.

 Для погашения стоимости объектов основных средств определяется годовая сумма амортизационных отчислений.

Годовая сумма амортизационных отчислений определяется:

 из первоначальной стоимости или текущей (восстановительной) стоимости (в случае проведения переоценки) объекта основных средств и нормы амортизации, исчисленной исходя из срока полезного использования этого объекта.
             Таблица 6 Остаточная стоимость трансформаторов установленных

                              в 1986г

Наименование оборудования	Ед. изм	Кол ед.	Cрок испол  лет	Первоначальная              стоимость, руб		Амортизация всего  руб	Остаточная стоимость, руб
				единица	всего	178000	0
ТРДН 16000/110	шт.	2	7-10	89000	178000
Итого:					178000

Амортизационные отчисления (Са2) по электрооборудованию определяются в процентах от первоначальной балансовой стоимости  по формуле:



где: Н_а – норма амортизационных отчислений для каждого вида электрооборудования принимаемая по «сборнику норм амортизационных отчислений », %

Ф_пер– первоначальная балансовая стоимость электрооборудования, руб.
Годовая норма амортизации на трансфрматоры – 10%(100%:10).  Годовая сумма  амортизационных отчислений составит 17800 руб(178 000 х 10:100)., сумма амортизации за 10 лет 10 х 10% = 100% = 178000 отсюда определим остаточную стоимомть:


 
где Р₂ – первоначальная стоимость, руб;

      С_а2  - амортизация, руб.
Определим стоимость демонтажа трансформаторов на16000кВа
IV группа сложности работ

Демонтаж трансформатора.

Разгерметизация. Демонтаж съемных комплектующих узлов. Установка транспортных креплений узлов на активной части и консервация комплектующих узлов. Герметизация.
010109 Трансформаторы трехфазные двухобмоточные класса напряжения 110 кВ,

регулируемые под нагрузкой

Таблица 7

№ позиции	Мощность трансформатора, кВА	Базовая цена в руб. за штуку по группам работ
		I	II	III	IV	V
		01	02	03	04	05
01010906	16000	292141	70565	63500	25400	38100

Итого: 25400 руб.
Полная стоимость демонтажа обоих  трансформаторов по16мВа составит  25400 х 2=50800 руб
Данные расчета для удобства сводим в таблицу №9.
Заключение
Таблица 8

Вариант	Капитальные затраты К1, руб.	Эксплуатационные расходы, Сэ, руб.	Потери электроэнергии в год Э, тыс.кВт ч	Общие затраты З, руб.
1	8797788	967756,7	653,5	19619067,6

Таблица 9

Вариант	Q2, руб.	Расходы на демонтаж К2	Потери электроэнергии в год Э, тыс.кВт ч	Общие затраты З, руб.
2	0	50800	1168	50800

         Разница  потерь электроэнергии  между двумя вариантами экономический эффект



           Срок окупаемости