Файл: Программа обследования состояния техники безопасности при эксплуатации элект роустановок потребителей.pdf

79 0,83 1,75 1,69 1,64 1,56 1,49 1,41 1,35 1,29 1,24 0,84 1,72 1,66 1,61 1,53 1,46 1,38 1,32 1,26 1,22 0,85 1,69 1,63 1,58 1,50 1,44 1,36 1,30 1,24 1,20 0,86 1,66 1,60 1,55 1,47 1,41 1,34 1,27 1,22 1,18 0,87 1,63 1,57 1,52 1,44 1,38 1,31 1,24 1,20 1,16 0,88 1,60 1,54 1,49 1,41 1,35 1,28 1,22 1,18 1,14 0,89 1,59 1,51 146 1,38 1,32 1,25 1,19 1,16 1,12 090 1,50 1,48 1,43 1,35 1,29 1,22 1,17 1,14 1,10 0,91 1,54 1,44 1,40 1,32 1,26 1,19 1,14 1,11 1,08 0,92 1,50 1,40 1,36 1,28 1,23 1,16 1,11 1,08 1,06
В таблице 13 и 14 обозначено:
η
Δ
- К.П.Д. двигателя при коэффициенте загрузки К
3
и соединении обмотки статора в тре- угольник;
φ
γ
- то же, после переключения обмотки с треугольника на звезду.
Из таблиц видно, что эффект от переключения обмоток статора с треугольника на звезду тем больше, чем меньше номинальная мощность двигателя (то есть меньше его cosφ
ном
) и чем мень- ше он загружен. Так при К
3
≥0,5 переключение обмоток не даёт повышения К.П.Д. двигателя.
9.2.5. Экономия электроэнергии за счёт повышения коэффициента мощности (cos φ).
Потребители электроэнергии (асинхронные двигатели, трансформаторы, воздушные линии, люминесцентные лампы и др.) для нормальной работы нуждаются как в активной, так и в реак- тивной мощности.
Известно, что потери активной мощности обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности. Этим подтверждается значение повышения cos (p для достижения экономии электро- энергии.
Потребляемая реактивная мощность распределяется между отдельными видами электропри-
ёмников следующим образом: 65-70% приходится на асинхронные двигатели, 20-25% - на транс- форматоры и около 10 % - на прочие потребители.
Для повышения cos φ применяется естественная или искусственная компенсация реактивной мощности.
К мероприятиям естественной компенсации относятся:
•
упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического ре- жима оборудования;
•
замена мало загруженных электродвигателей менее мощными;
•
переключение статорных обмоток асинхронных двигателей напряжением до 1000 В с треугольника на звезду, если их загрузка составляет менее 35-40%;
•
установка ограничителей холостого хода электродвигателей, когда продолжительность межоперационного периода превышает 10 с;
•
регулирование напряжения, подводимого к электродвигателю при тиристорном управ- лении;
•
повышение качества ремонта электродвигателей с целью сохранения их номинальных параметров;
•
замена, перестановка, отключение трансформаторов, загружаемых менее чем на
30%;
•
введение экономического режима трансформаторов.

80
Искусственная компенсация основана на применении специальных компенсирующих устройств (статических конденсаторов, синхронных компенсаторов). Применение средств искусственной компенсации допускается только после использования всех возможных спо- собов естественной компенсации и проведения необходимых технико-экономических расчё- тов.
9.2.6. Экономия электроэнергии в осветительных установках.
9.2.6.1. Применение эффективных источников света.
Одним из наиболее эффективных способов уменьшения установленной мощности освещения является использование источников света с высокой световой отдачей. В большинстве освети- тельных установок целесообразно применять газоразрядные источники света: люминесцентные лампы, ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы.
Перевод внутреннего освещения с ламп накаливания на люминесцентные лампы, а наружно- го освещения на ртутные (ДРЛ), металлогалогенные (ДРИ) и натриевые (ДНаТ) лампы позволя- ет значительно повысить эффективность использования электроэнергии.
При замене ламп накаливания люминесцентными лампами освещённость в помещениях воз- растает в два и более раз, в то же время удельная установленная мощность и расход электро- энергии снижаются. Например, при замене ламп накаливания люминесцентными лампами в спальных помещениях освещённость возрастает с 30 до 75 лк и при этом экономится 3,9 кВТ.ч элек- троэнергии в год на каждый квадратный метр площади. Это достигается за счёт более высокой световой отдачи люминесцентных ламп. Например, при одинаковой мощности 40 Вт лампа нака- ливания имеет световой поток 460 лм, а люминесцентная лампа ЛБ-40 - 3200 лм, т.е. почти в 7 раз больше. Кроме того, люминесцентные лампы имеют средний срок службы не менее 12000 ч, а лампы накаливания - лишь 1000 ч, т.е. в 12 раз меньше.
При выборе типа люминесцентных ламп следует отдавать предпочтение лампам типа ЛБ как наиболее экономичным, обладающим цветностью, близкой к естественному свету.
В установках наружного освещения наибольшее распространение получили ртутные лампы типа ДРЛ. Чаще всего используются лампы мощностью 250 и 400 Вт.
Дальнейшее повышение экономичности лампы ДРЛ достигнуто введением в её кварцевую го- релку наряду с ртутью иодидов талия, натрия и индия. Такие лампы называются металлогалоген- ными, имеют обозначение ДРИ. Световая отдача этих ламп в 1,5-1,8 раз больше, чем ламп ДРЛ той же мощности.
Ещё более эффективными для установок наружного освещения являются натриевые лампы вы- сокого давления. Они по экономичности в два раза превосходят лампы ДРЛ и более чем в шесть раз -лампы накаливания.
Для ориентировочной оценки экономии электроэнергии, получаемой при замене источников света на более эффективные, можно пользоваться таблицей 15.
Таблица 15
Возможная экономия электроэнергии за счёт перехода на более
эффективные источники света.
Заменяемые источники света
Среднее значение экономии,

%-
Люминесцентные лампы - на металлогало- генные
24
Ртутные лампы - на:
-люминесцентные
22
- металлогалогенные
42

81
- натриевые
45
Лампы накаливания - на:
- ртутные
42
-натриевые
70
- люминесцентные
55
- металлогалогенные
66
9.2.6.2. Устранение излишней мощности в осветительных установках.
Наличие завышенной мощности осветительной установки может быть выявлено путём сравне- ния фактических значений освещённости или удельной установленной мощности с их нормируе- мыми значениями.
Фактическая освещённость замеряется с помощью люксметра или определяется расчётом.
При выявлении освещённости, превышающей норму необходимо заменить лампы на менее мощные или уменьшить их количество и тем самым довести освещённость до нормы.
Если фактическая удельная установленная мощность превышает норму, то следует уменьшить мощность установки, сократив освещённость до уровня нормы (например, путём изменения высо- ты подвеса светильников).
Таблица 16
Коэффициент спроса осветительной нагрузки
Наименование помещения
К
с
Мелкие производственные здания и торговые по- мещения
1,0
Производственные здания, состоящие из ряда от- дельных помещений или из отдельных крупных пролётов
0,95
Библиотеки, административные здания, предпри- ятия общественного питания
0,9
Учебные, детские, лечебные учреждения, контор- ские, бытовые, лабораторные здания
0,8
Складские помещения, электроподстанций
0,6
Наружное освещение
1,0
9.2.6.3. Исключение нерационального использования осветительных установок.
Бесхозяйственное отношение к использованию электроэнергии приводит к тому, что освети- тельные установки без надобности работают днём и ночью. Если полностью устранить нерацио- нальное использование осветительной установки, то экономия электроэнергии за* год может ока- заться значительной. Расчёт экономии электроэнергии ведётся с учётом коэффициента спроса
(таблица 16).
9.2.6.4. Автоматизация управления осветительными установками.
Значительная экономия электроэнергии может быть получена за счёт максимального использо- вания естественного света в сочетании с автоматическим управлением искусственным освещени- ем.
Существуют одно - и двухпрограммные автоматы освещения. Однопрограммные автоматы применяются в тех/случаях, когда освещение должно работать весь период тёмного времени суток.
Экономия электроэнергии достигается за счёт точного соблюдения моментов автоматического включения искусственного освещения в зависимости от уровня естественной освещённости. В двухпрограммных автоматах, кроме того, автоматически отключается часть светильников при пе- реводе освещения на ночной режим.

82
Экономическая эффективность применения автоматов освещения во многом зависит от каче- ства их настройки и правильности размещения фотодатчиков, а для двухпрограммных автоматов, кроме того, от правильности определения моментов перевода освещения на ночной и дневной ре- жимы. Экономия электроэнергии за счёт строгого соблюдения графика работы осветительных установок и отключения части светильников в ночное время может достигать 15-20%.
Более точно экономия электроэнергии может быть определена с помощью электросчетчиков, путём сравнения их показателей до и после автоматизации работы осветительной установки.
Для управления осветительными установками по освещённости применяются фотоавтоматы различных конструкций.
Однопрограммный автомат АО-77 состоит из фотопреобразователя, блока управления и маг- нитного пускателя. Уставка отключения составляет 5+2 лк, включения 1 + 3 лк.
Отключение освещения происходит при естественной освещённости, превышающей уставку включения на 5-10 лк. Предельная мощность отключения пускателем ПМ, входящим в комплект автомата, при напряжении сети 380 В составляет 5 кВт.
Двухпрограммный автомат освещения ПРО-68-П представляет собой полупроводниковый фо- товыключатель освещения, регулируемый в зависимости от уровня естественной освещённости и дополненный программным временным переключателем для перевода освещения на ночной ре- жим.
6.2.6.5. Поддержание напряжения в осветительной установке на уровне номинального
Согласно требованиям руководящих документов колебания напряжения на лампах освещения не должны выходить за пределы 105 - 85% номинального значения.
Снижение напряжения на 1% вызывает уменьшение светового потока ламп: накаливания - на
3,5 %, люминесцентных - на 1,5 %, ДРЛ - на 2,2 %, ДРИ - на 3 %, ДНаТ - на 2%.
Повышение напряжения в питающей сети влечёт за собой увеличение расхода электроэнергии, сокращение срока службы ламп и увеличение их расхода (см. табл. 17 и 18).
Таблица 17
Зависимость увеличения потребляемой мощности от пере-
напряжения в питающей сети
Перенапряже- ние в % от но- минального
Увеличение потребляемой мощности в % от номинальной для ламп:
Накаливания Люминесцент- ных
Ртутных
0 0
0 0
1 1,6 2,0 2,2 2
3,2 4,0 5,0 3
4,7 6,0 7,0 5
8,1 10,0 12,0 7
11,5 14,0 18,0 10 16,4 20,0 24,0
Таблица 18
Зависимость снижения срока службы и увеличения расхода
ламп от перенапряжения
Лампы
Перенапряжение в % от номинального
0 1
2 3
5 7
10
Относительный срок службы, %

83
Накаливания
100 87,1 75,8 66,2 50,5 38,7 7,8
Газоразрядные 100 95,0 93,0 90,0 85,0 80,0 73,0
Относительное количество ламп
Накаливания
100 114 132 151 198 258 1284
Газоразрядные 100 105 108 111 118 125 137
Приведённые данные показывают, что для обеспечения рационального расходования электро- энергии и снижения затрат на освещение необходимо эффективно ограничивать перенапряжения.
Для устранения колебаний напряжения в осветительных сетях применяют трансформаторы для осветительной нагрузки и компенсирующие устройства, включаемые одновременно с освещением.
Для автоматического регулирования напряжения в осветительной установке используются ти- ристорные ограничители напряжения ТОН-3 и стабилизаторы СТС.
Ограничители ТОН-3 выпускаются на ток 63 и 100 А. Они могут работать при изменениях под- водимого напряжения от 80 до 130% номинального. Быстродействие аппарата составляет 0,08-0,1 с.
Недостатком ограничителя является ухудшение гармонического состава кривых тока как в се- тях, питающих ТОН, так и в сетях, отходящих от них. Поэтому нулевой провод по пропускной спо- собности должен быть таким же, как фазные провода.
В осветительных установках с лампами накаливания при наличии постоянного или длительного повышения напряжения следует применять лампы на повышенное номинальное напряжение: 220-
230, 230-240 или 235-245 В.
Если в осветительной сети имеют место сильные колебания и отклонения напряжения, как в сторону повышения, так и сторону понижения, целесообразно применять силовые трёхфазные ста- билизаторы типа СТС Они имеют пофазную схему регулирования и обеспечивают стабилизацию выходного напряжения в пределах + 1,5 % при изменении питающего напряжения от -15 до +10.
Стабилизация осуществляется как при симметричной, так и при несимметричной нагрузке, а также при холостом ходе. Стабилизаторы обеспечивают компенсацию несимметрии напряжения питаю- щей сети при несимметрии, равной 10%, дополнительная погрешность стабилизации не превышает
1%. Коэффициент нелинейных искажений не превышает 5%. Стабилизаторы СТС выпускаются на номинальные мощности 10, 16, 25, 40, 63, 100 кВА. Они отличаются высокой надёжностью, малой инерционностью (около 0,02с).
9.2.6.6. Улучшение эксплуатации осветительных установок.
К числу технических мероприятий по экономии электроэнергии следует отнести повышение качества обслуживания осветительных установок.
Загрязнение светильников, стен, потолков, окон веществами, находящимися в воздухе - пылью, грязью, конденсатом паров и газов - резко снижает освещённость, ведёт к преждевременному включению освещения.
Из-за несвоевременной чистки осветительной арматуры (рассеивателей, отражателей, ламп) освещённость в помещениях с нормальной средой снижается до 50 %, а в пыльных и грязных по- мещениях - в 8-10 раз
Очистка осветительной арматуры должна производиться в сроки, установленные лицом, ответ- ственным за электрохозяйство, но не реже предусмотренных ПУЭ (см. табл. 9).
Своевременная чистка оконных стёкол, предохранение их от обледенения зимой сокращает расход электроэнергии на освещение при двухсменной работе зимой - до 15%, а летом - до 90%.
Большое значение имеет цвет стен и потолков помещений. В помещениях со светлой окраской стен и потолков коэффициент отражения выше на 8-18%, чем в помещениях с тёмной окраской.
Применение рациональной цветовой окраски, своевременное возобновление побелки стен и потол-