Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 339
Скачиваний: 11
когда она составила 496 млн. т но сравнению с 382 млн. т
вСША. В 1971 г. добыча угля вСССР возросла до 641 млн. т,
вто время как в США она составила 510 млн. т. Снижение добычи угля в США продолжается с 1947 г., когда она достигала максимума — 621 млн. т; теперь США занима ют второе место по добыче угля. Добыча угля в СССР по Ди-
Млн.т /год
Рис. 1-1. Выплавка стали в 1943— 1971 гг. и план на 1975 г.
1 — СССР; |
2 — социалистические страны; |
3 — США; |
4 — Япония; 5 — весь мир. |
рективам XXIV съезда КПСС на 1975 г. составит 685— 69Й млн. т.
Велики успехи нашей промышленности в области до бычи нефти, прирост которой за 8-ю пятилетку составил 45%. В 1971 г. добыча нефти в СССР составила 372 млн. т, что соответствует второму месту в мире, которого СССР
достиг еще в 1961 г. Мировая добыча нефти в 1971 г. составила 2 375 млн. т (рис. 1-2).
Высокие темпы роста добычи нефти привели к резкому изменению энергобаланса СССР: в 1971 г. первое место
13
занимает уже не уголь, как ранее, а нефть и попутный газ. Большое развитие получает химическая промышлен ность на базе отходов нефтепромыслов (попутный газ)
Млн. т / гад
Рис. 1-2. Добыча нефти в 1930—1971 гг. и план на 1975 г.
1 — СССР; 2 — Венесуэла; 3 — США; 4 — весь мир.
и нефтепереработки (синтез-спирт и др.) На 1975 г. до быча нефти в СССР по Директивам XXIV съезда КПСС составит .480—500 млн. т.
Наибольшие темпы прироста у нас имеет выработка электроэнергии. В начале первой пятилетки по выработке электроэнергии СССР занимал десятое место, в 1938 г, третье, а в 1950 г. — второе место в мире (рис. 1-3). СССР
14
далеко обогнал в выработке электроэнергии все европей ские страны (самая мощная из них — Англия вырабо тала в 1971 г. всего 252 ТВт-ч), кроме США. Выработка
ТВт-ч/год
и план на 1975 г.
1 — СССР; 2 — США; з — весь мир.
электроэнергии в 1971 г. составила в СССР 800, а в США 1 820 ТВт-ч.
Важным показателем в мировом соревновании СССР
и США является производительность труда в промышлен
15
ности, которая в США выше в 2 раза. Это обусловливается более высокой энерговооруженностью труда, которая со
ставляла на |
одного рабочего в год в 1970 |
г. в СССР |
19 500 кВт-ч, |
а в США 47 500 кВт-ч. |
|
Уже в 1962 г. СССР опередил США по добыче желез |
||
ной руды и |
производству кокса, цемента, |
тепловозов |
и электровозов, металлорежущих станков, тракторов, пиломатериалов, сборного железобетона, шерстяных тка ней, сахара и животного масла, а в 1.971 г. по выплавке стали.
Роль электрификации выражена в словах В. И. Ле нина: «Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны». В соответствии с общим планом электрификации и социалистическим характером народного хозяйства нашей страны электроснабжение промышленности в СССР в основном базируется на круп ных тепловых государственных районных электростан циях (ГРЭС) и гидроэлектростанциях (ГЭС), а в ближай шее время на атомных электростанциях (АЭС), объединен ных в мощные энергетические системы, связанные между собой линиями электропередачи переменного тока при напряжениях до 750 кВ, а в дальнейшем — до 1 150 кВ. В пятилетке 1971—1975 гг. будут введены ВЛ постоянного тока напряжением до 1 500 кВ для передачи электроэнер гии из района Экибастуза в Казахстане в центр европей ской части СССР. Сооружение крупных электростанций с генераторами мощностью 300—500—800 и в перспективе 1 200 МВт обусловливается необходимостью ввести в 1971—1975 гг. мощности электростанций 65—67 ГВт. ■
1-3. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Система электроснабжения промпредприятий, состоя щая из сетей напряжением до 1 000 В и выше, трансфор маторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи элект роэнергии от источника питания к месту потребления в не обходимом количестве и соответствующего качества в виде п е р е м е н н о г о тока, однофазного или трехфазного, при различных частотах и напряжениях, и п о с т о я н н о г о тока.
Система электроснабжения промиредприятия является подсистемой энергосистемы, обеспечивающей комплексное
Hi
электроснабжение промышленных, транспортных, ком мунальных и сельскохозяйственных потребителей дан ного района. Энергосистема в свою очередь рассматрива ется как подсистема единой энергетической системы страны. Система электроснабжения промпредприятия яв ляется подсистемой технологической системы производ ства данного предприятия, которая предъявляет опреде ленные требования к электроснабжению.
Стоимость электроэнергии, например в машинострое нии, составляет только 2—3% себестоимости продукции, в энергоемких производствах, таких как электролиз, электрометаллургия и др., — 20—35% себестоимости про дукции. Перерывы в электроснабжении могут привести к значительным ущербам для народного хозяйства, а в не которых случаях к авариям, связанным с человеческими
жертвами и выходом из строя дорогостоящего обору дования.
Стоимость электрической части промпредприятий со ставляет в среднем 7% общей суммы капиталовложений в промышленность: от 4% для нефтехимической, 5% для машиностроительной, до 40—45% в установках прокат ных станов со сложным электрооборудованием.
Каждое промпредприятие находится в состоянии не прерывного развития: вводятся новые производственные площади, повышается использование существующего обо рудования или старое оборудование заменяется новым, более производительным и мощным, изменяется техноло гия и т. д. Система электроснабжения промышленного предприятия (от ввода до конечных приемников электро энергии) должна быть гибкой, допускать постоянное раз витие технологии, рост мощности предприятий и измене ние производственных условий. Это отличает систему рас пределения электроэнергии на предприятиях от район ных энергосистем, где процесс развития также имеет место, однако места потребления электроэнергии и формы ее пере дачи более стабильны.
Для современных предприятий, особенно машинострои тельных, характерна динамичность технологического про цесса, связанная с непрерывным введением новых методов обработки, нового оборудования, переналадки его, а также непрерывного изменения и усовершенствования самой мо дели изделия. Поэтому следует стремиться к созданию предприятия, обладающего достаточной гибкостью, кото рая позволяет с наименьшими потерями оршнесуццть пеу
Гос. П у б 'іИ Ч И в Я
нэучно-тохничавкая библиотока ОССІ*
ЭКЗЕМПЛЯР ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА
стройку производства при изменении программы или мо дернизации выпускаемых изделий, внедрении новейших технологических процессов и современного оборудования, а также при автоматизации производства.
Опыт строительства и освоения новых предприятий по казал, что не только планировка, но и конструкция зда ний должна удовлетворять условиям гибкости технологи ческого процесса; требуется, чтобы здания и подсобные помещения позволяли расширять производство без его перерыва, а переход от освоения одного изделия к освое нию нового не требовал капитального переустройства. Требования гибкости предъявляются к строительной части предприятий, к технологическому и вспомогательному оборудованию, к системам электроснабжения, водоснаб жения и т. д.
Как для создания высококачественного электропривода требуется тщательная совместная работа электрика и тех нолога-конструктора приводимой машины, так и для созда ния надлежащей системы электроснабжения предприятия требуется тщательная совместная работа проектировщи- ков-технологов, строителей и электриков. Тщательное изучение условий производства позволяет электрику из бежать при проектировании перерасхода дефицитных электрооборудования и электроматериалов, а также обес печить надежное и экономичное электроснабжение, отве чающее условиям данного производства.
Основные задачи, решаемые при исследовании, проек тировании, сооружении и эксплуатации систем электро снабжения промышленных предприятий, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагру зок и требований к бесперебойности электроснабжения; рационального выбора числа и мощности трансформато ров, преобразователей тока и частоты, конструкций про мышленных сетей, средств компенсации реактивной мощ ности и регулирования напряжения, средств симметриро вания нагрузок и подавления высших гармоник в сетях путем правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надежности и т. д. Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т. д.
18
l-/i. РЕЖИМЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Режимом системы электроснабжения называется неко торое ее состояние, определяемое значениями напряжения, нагрузки, токов, частоты и других физических переменных величин, характеризующих процесс получения и преобра зования энергии, и называемых п а р а м е т р а м и ре жима.
Режимы системы электроснабжения как подсистемы определяются режимами энергосистем и производства. В зависимости от характера технологического процесса (непрерывного, циклического, посменного, зависимого или независимого от сезонности в течение года и др.) производство задает режим нагрузок. Со стороны энерго системы на параметры режима системы электроснабже ния влияют: изменения мощностей источников питания, связанные с балансом активных мощностей и отклоне ниями частоты; уровни напряжения, связанные с балансом реактивных мощностей; короткие замыкания и нарушения устойчивости в энергосистемах.
Аналогично энергосистемам в системах электроснабже
ния |
промышленных предприятий различаются режимы: |
|||
н о р м а л ь н ы й |
у с т а н о в и в ш и й с я |
р е |
||
ж и м |
с параметрами, |
находящимися в |
нормированных |
|
пределах; |
п е р е х о д н ы й |
р е ж и м , |
свя |
|
н о р м а л ь н ы й |
||||
занный с эксплуатационными изменениями схемы электро снабжения предприятия или схемы энергосистемы;
а в а р и й н ы й п е р е х о д н ы й р е ж и м с рез ким изменением параметров вследствие аварийного изме нения в схеме питающей энергосистемы или в схеме элект
роснабжения предприятия; |
у с т а н о в и в ш и й с я |
п о с л е а в а р и й н ы й |
|
р е ж и м, после аварийного |
отключения части элемен |
тов схемы энергосистемы или схемы электроснабжения предприятия.
К нормально установившемуся режиму относится также резко переменный режим работы таких потребите лей, как прокатные станы, дуговые электропечи и др., который вызывает колебания напряжения, а при малой мощности источников питания и колебания частоты. Па раметры указанных режимов должны быть рассчитаны для обеспечения нормативных требований, установлен-
19
