автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Адаптированный энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления предприятий хранения зерна

На правах рукописи

УУ46@2055

Емелин Антон Валерьевич

Адаптированный энергоауднт системы электроснабжения и электропотребления предприятий хранения зерна

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

(1 з МДМ 2010

Краснодар, 2010

004602055

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО «Кубанский ГАУ»)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Савенко Алексей Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Богдан Александр Владимирович

кандидат технических наук, доцент Коваленко Павел Васильевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Азово-Черноморская

государственная агроинженерная академия» (г. Зерноград)

Защита состоится «20» мая 2010 г. в Ю00 час. на заседании диссертационного совета Д220.038.08 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, корпус факультета энергетики и электрификации, аудитория 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет».

Автореферат размещен на сайте www.kubsau.ru «19» апреля 2010 г. Автореферат разослан «19» апреля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В ноябре 2009 года принят Федеральный закон Российской Федерации № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», целью которого является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Предприятия хранения зерна являются крупными потребителями электрической энергии. Их разрешенная активная мощность достигает 3 МВт и более. В настоящее время в РФ имеется около 1147 элеваторных комплексов общей вместимостью зернохранилищ порядка 102 млн. тонн. Доля электрической энергии в общей себестоимости хранения зерна на предприятиях (элеваторах) достигает 34%.

С целью снижения себестоимости хранения зерна необходимо принять меры по экономии электроэнергии. Для этого требуется знать, как она расходуется и по времени и по каждому фидеру, какие участки предприятия, сколько потребляют, какие реальные графики нагрузки и т.д. Поэтому, при разработке мероприятий по повышению эффективности использования и экономии электроэнергии следует проводить энергетическое обследование предприятия или энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления. Службе главного энергетика предприятия сложно непосредственно заниматься этими вопросами, ввиду отсутствия необходимого приборного обеспечения персонала соответствующего уровня и, главное - времени. Поэтому, актуальными являются вопросы, связанные с разработкой простого и наглядного методического и аппаратного обеспечения проведения внутреннего энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятия хранения зерна, что позволит оценить потери электрической энергии по известным показателям качества, и выработать экономически обоснованные рекомендации по экономии электрической энергии и по приведению показателей ее качества к требованиям

з

стандарта. Исследования по теме диссертации выполнялись в рамках научно-исследовательских работ в соответствии с госбюджетной темой ФГОУ ВПО «Кубанский ГАУ» на 2006-2010г.г.(№ГР01.2.00606851 раздел 1.3 «Снижение энергопотенциальных потерь в сельских электрических сетях»).

Рабочая гипотеза - проведение энергоаудита системы электроснабжения и электропотрсбления 0,4кВ требует иметь в наличии адаптированную методику для предприятий хранения зерна, что позволит разработать экономические обоснованные мероприятия по снижению потребления электрической энергии и приведению ее показателей качества к нормируемым значениям.

Цель работы - снижение себестоимости хранения зерна на элеваторах путем адаптации методического и аппаратного обеспечения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления.

Задачи исследования. 1. Разработать математическую модель электрической сети 0,4кВ учитывающую основные особенности сельских электрических сетей с позиции потерь энергии и напряжения и наиболее полно учитывающую показатели качества электроэнергии и ее потери на каждом участке сети при различных режимах работы.

2. Исследовать взаимосвязь между показателями качества электрической энергии и показателями режимов работы электрической сети, на основании которой проводится синтез анализатора качества напряжения.

3. Разработать методику получения исходных данных для проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ на предприятии хранения зерна на базе разработанных аппаратных средств.

4. Разработать рекомендации по повышению качества электроэнергии и минимизации ее потерь по результатам проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления по технико-экономическому критерию.

5. Оценить технико-экономическую эффективность применения разработанной методики энергоаудита для предприятий хранения зерна.

Объектом исследования являются параметры системы электроснабжения и электропотребление 0,4 кВ предприятия хранения зерна и показатели режимов ее работы.

Предметом исследования являются закономерности, связывающие функционально потери мощности и электрической энергии с показателями режимов работы электрической сети 0,4 кВ и качества электрической энергии на предприятиях хранения зерна.

Методы исследований. Использовались методы расчетов электрических цепей, операционное исчисление, методы математической статистики и математического анализа.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- получена имитационная математическая модель электрической сети 0,4кВ на основании задаваемых величин ортогональных составляющих токов нагрузок, как наиболее удобными исходными данными, получаемыми из экспериментов, которая позволяет провести анализ относительных потерь мощности и показателей качества электрической энергии на каждом участке рассматриваемой сети при различных режимах ее работы;

- определена функциональная зависимость коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности от значений фазных и линейных напряжений, позволяющая определять показатели качества электроэнергии косвенным методом;

- установлена функциональная зависимость коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности от значения второй гармоники выходного сигнала напряжения трехфазного мостового выпрямителя, которая реализована в виде схемотехнического решения;

- разработан итерационный метод расчета и последующего выбора места установки и мощности устройства компенсации реактивной мощности в электрической сети по экономическому критерию.

Практическая значимость и ценность работы. На основе полученных теоретических положений разработан и изготовлен анализатор качества напряжения, который позволяет вести непрерывный мониторинг таких показателей качества электрической энергии как относительное отклонение напряжения, коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Предложена адаптированная методика получения исходных данных для энергоаудита система электроснабжения и электропотребления на предприятии хранения зерна на базе разработанных аппаратных средств, на основе которой могут быть выработаны мероприятия по снижению потребления электрической энергии и приведению показателей ее качества к нормируемым значениям. Эта методика также дает возможность предприятию хранение зерна провести энергоаудит силами службы главного энергетика, причем затраты при проведении энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления предприятия хранения зерна по предлагаемой методике и с предлагаемым аппаратным обеспечением снижены в 3,8 раз.

Разработанное методическое и аппаратное обеспечение использовалось при проведении энергоаудита ОАО «Величковский элеватор», учхоза «Кубань».

Материалы результатов научно-исследовательской работы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» при изучении дисциплин: «Электротехника и электроника», «Электроснабжение».

На защиту выносятся:

- математическая модель электрической сети 0,4кВ, распределенные нагрузки которой представлены источниками ортогональных токов (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007614667);

- функциональные зависимости коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности от значений фазных и линейных напряжений;

- функциональная зависимость коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности от значения второй гармоники выходного сигнала напряжения трехфазного мостового выпрямителя, которая получила аппаратную реализацию (патент РФ №2353943);

- итерационный метод выбора места установки и мощности устройства компенсации реактивной мощности в электрической сети на основе экономического критерия;

- методика получения исходных данных проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления на предприятии хранения зерна, в частности на ОАО «Величковский элеватор».

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты исследований диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях КубГАУ в 2007, 2008 годах; на II всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (Краснодар, КубГАУ) 2008 года; на 6-й Международной конференции (13-14 мая 2008 года, г.Москва, ВИЭСХ) «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве».

По результатам исследований получен один патент на изобретение, два свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ и опубликовано 9 печатных работ, в том числе 4 в изданиях из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, библиографического списка (121 наименование) и приложения. Диссертация изложена на 140 страницах, содержит 25 таблиц и 41 рисунок.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, представлены основные положения, выносимые на защиту, данные о практической ценности и научной новизне.

В первой главе «Проблемы проведения энергоаудита систем электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятий хранения зерна»

7

рассмотрено использование электрической энергии в технологических процессах на предприятиях хранения зерна. Показаны особенности электроснабжения этих предприятий и обоснована необходимость проведения на них энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4кВ - как метода определения дополнительных потерь электрической энергии и показателей ее качества с возможностью идентификации причин и способов их устранения. Вопросами качества электрической энергии и определения её потерь занимались многие ученые: Железко Ю.С., Воротницкий В.Э., Лещинская Т.Б., Левин М.С., Мура-дян А.Е., Тропин В.В., Богдан A.B., Поспелов Г.Е., Троицкий А.И., Кужеков С.Л., Коваленко П.В., Косоухов Ф.Д. и др.

На сегодняшний день отсутствует методика проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления для предприятий хранения зерна и сельского хозяйства в целом, то есть отсутствует методика сбора исходных данных, и методика обработки результатов энергоаудита. Отсутствуют доступные по цене для предприятий хранения аппаратные средства энергоаудита - анализаторы качества электроэнергии. Приглашение аудиторской фирмы или покупка дорогостоящего анализатора в настоящих экономических условиях не представляется возможным. Разработка научно обоснованного методического и доступного аппаратного обеспечения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления для предприятий хранения зерна позволит провести экономически обоснованные технические мероприятия по экономии электроэнергии и в итоге снизить себестоимость хранения зерна.

Во второй главе «Исследование закономерностей возникновения основных и дополнительных потерь мощности и электроэнергии в системе электроснабжения и элеюгропотребления 0,4 кВ сельскохозяйственного предприятия» рассмотрены процессы передачи электроэнергии в сельских электрических сетях. Закономерности взаимосвязи потерь мощности и показателей качества в сельских электрических сетях установлены с помощью последовательно усложняющихся моделей, в которых по теореме компенсации, со-

s

противление нагрузки может быть заменено идеальным источником тока, ток которого численно равен току в этом сопротивлении и имеет тоже направление, что и ток, протекающий через заменяемое сопротивление.

В модели одноконтурной сети постоянного тока относительные потери мощности по абсолютной величине совпадают с относительным значением отклонения напряжения. В модели одноконтурной сети переменного тока нагрузка имитируется источником активного тока и источником реактивного тока. Относительные потери мощности ЗР определяются через относительное отклонение напряжения 611

<5Р = -51/ ■ кшр (1)

где К,пр - коэффициент превышения потерь от реактивной мощности, равный

+ (2) где - коэффициент реактивной мощности.

На рис. 1 показан график зависимости относительных потерь мощности относительного отклонения напряжения при различных значениях tg(p - 0; 0,4; 1,0.

1 0,4 У

0.4 У 0

ычед /

грцал ; / /V"

тдо) /У V

0.2

0.1 [1 / : / /Г

Рисунок 1 - Зависимость относительных потерь мощности от относительного отклонения напряжения при различных значениях коэффициента реактивной мощности.

При коэффициенте реактивной "01 "" "03 "°5 мощности равном 1 относи-

¡и

тельные потери мощности возрастают более чем в 2 раза.

Модель трехфазной цепи с сосредоточенными параметрами представлена на рис. 2. Нагрузка каждой фазы представляется идеальными источниками тока

в виде симметричных составляющих - формирующих сумму комплексов токов прямой последовательности, обратной последовательности, нулевой последовательности. Известно, что коэффициент превышения потерь от несимметрии нагрузки ¿„„„задается

ЗЛ,'

кти =l + sf2 +£,„ 1 +

(3)

где е,2, £ю - коэффициенты несимметрии токов по обратной и нулевой последовательности; Я - величина сопротивления фазы, - сопротивление нейтрали. Поэтому в этом случае относительные потери мощности в электрической сети

(4)

Rb

Rc

—' I-'-'

BO Ici ' Ic21 Ico!

Г\ ггл A A

Рисунок 2 - Схема замещения трехфазной сети с учетом симметричных составляющих фазных токов

Установлена функциональная взаимосвязь коэффициентов несимметрии напряжений и токов по нулевой

последовательности при амплитудной несимметрии нагрузки

ет UA+UB+Ur-I,R-IpR-IrR

L+L+Ir

(5)

где UA,UB,UC,IA,IB,IC - действующие значения фазных напряжений и токов. В итоге потери электрической энергии за период времени Г в линии

hW^-SU-kmp-km,-Pcp.T + a\l)RT (6)

где Рср - среднее значение активной мощности за рассматриваемый период, а(1) - среднеквадратическое отклонение графика полного тока.

При проведении энергоаудита предлагается имитационная математическая модель сети 0,4 кВ. Эквивалентная трехфазная схема моделируемой сети показана на рис. 3. Источники тока имитируют действие однофазного электроприемника в каждой фазе. ..., К,, активные сопротивления п межузловых участков проводников каждой фазы и нейтрали.

RAÍ

А-!="

В С

Rвl

iRci

_Rni

N-a~r

¡IM' IBII Ici i

! (§) é (D

Ra:

_.RB2Í

-JtoL

-gn2¡

T

M¡|

: lA2¡ lB2¡ 1С?

| Ф (9) (x)

-r Y V

¡Mí

-43

RAn

RBn_

iRcn

i Rr.n

lAn

iBn

Ic„

/V\ Л/\ i\t:

Рисунок 3 - Схема замещения электрической сети 0,4 кВ с распределенной нагрузкой

Напряжение в &-ом узле для каждой фазы определяется (если пренебречь сопротивлением нейтрали) по выражению

к (м \ к ( пЬ \ к {" пс

м\н у ^=1 У

где к - номер рассматриваемого узла; па, пЪ, пс - количество потребителей на фазах А, В, С соответственно. Токи на участках ЯА1, ЯА2,..., Км, и ток нейтрали

»<7 пЬ »с

4=14;4 = 14 4=Е4, 4=14 (8)

!=к 1-к 1'к 1=к

На основании предложенной модели разработана программа, которая позволяет произвести имитацию различных режимов работы электрической цепи, и дать количественную и качественную оценку потерь электрической энергии на всех участках сети. Предусмотрен расчет коэффициентов несимметрии напряжений по нулевой и обратной последовательности на каждой нагрузке, а

11

также коэффициентов несимметрии токов по нулевой и обратной последовательности по известным формулам Фортескью.

Предложены выражения для определения показателей качества электроэнергии (ПКЭ) по фазным и линейным напряжениям: коэффициентов несимметрии напряжений по нулевой и обратной последовательностям, результаты расчетов по которым в отличии от приближенных формул, приведенных ГОСТ 13.109-97 совпадают с результатами расчетов по формулам Фортескью.

В третьей главе «Аппаратное обеспечение проведения энергоаудита систем электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятий хранения зерна» предлагаются схемные решения и аппаратные средства, позволяющие службе главного энергетика предприятия хранения зерна, не приобретая дорогие приборы, проводить энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления своими силами.

Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности определяется с помощью симметричной прецизионной резистивной «звезды» (рис. 4).

Ра У01...2 а 1?3

Ток нейтрали пропорционален напряжению нулевой последовательности. Для его измерения с целью уменьшения зоны нечувствительности предложено использование диодно-резистивного выпрямительного моста. Шкала магнитоэлектрического микроамперметра проградуирована в процентах и позволяет напрямую оценить коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности

Рисунок 4 - Принципиальная схема для определения коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности.

N -

ew =0,2-

■Л

и, — + UB — + uc — R. * Я» c Я,

111]

— + — + — +--

R. R>

l

л4 +

UA— + U,— + UC — R. я. Л.

1111

— + — + — +--

R. R< s.:

l

R^R,

(9)

Схема позволяет определить коэффициент отклонения нулевой последовательности от 0 до 10 % с абсолютной погрешностью соответствующей требованиям стандарта не более 0,3 %. Результаты подтверждены моделированием с помощью программы Electronics Workbench. Дана оценка параметрической чувствительности показаний микроамперметра. При отклонении параметров R3 и R4 на 5 % абсолютная погрешность в целом не превышает 0,1 %.

Относительное значение отклонения напряжения прямой последовательности определяется с помощью разработанной прецизионной резистивной мостовой схемы, в опорном плече которой используется прецизионный стабилитрон, обеспечивающий требуемую точность измерений рис.5а. Схема замещения представлена на рис. 56. Опорное напряжение стабилитрона представлено источником ЭДС. Относительное отклонение напряжения определяется

-(иЛад-я./О+гСад+ад))

SU = 0,2-

R,R2Rs + R2R,Rs + + R,R,RS + R,RtRs + R^R, + R,R2fi4 + R2R,R,

E

,% (10)

A

o—

В

a)

_ K5

6)

Рисунок 5 - Принципиальная электрическая схема устройства для определения относительного отклонения напряжений прямой последовательности

Абсолютная погрешность измерений не превышает по абсолютному значению 0,5%. Параметрическая чувствительность определена согласно методу

Монте-Карло при вариации параметров системы от 0 до 5% их номинальных

13

значений по нормальному закону распределения. Абсолютная погрешность определения относительного отклонения напряжения не превышает 0,14 %.

Для определения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности, предложено следующее схемотехническое решение рис. 6 (патент РФ №2353943), которое разработано на основании установленной зависимости между действующим значением второй гармоники выходного сигнала трехфазного двухполупериодного выпрямителя и коэффициентом несимметрии напряжения по обратной последовательности.

Рисунок 6 - Принципиальная электрическая схема для определения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности

При симметричной системе напряжений на выходе мостового трехфазного выпрямителя гармонический состав напряжения показан на рис.7а. В этом случае сигнал с выхода выпрямителя содержит гармоники, кратные шести. Вторая гармоника отсутствует и2 = 0. Действующее значение второй гармоники равно нулю. При несимметрии например величиной, 7% действующее значение второй гармоники и2 = 23,80. Спектральный состав выходного напряжения в этом случае показан на рис.7б. С помощью метода наименьших квадратов получено уравнение линейной регрессии

е2(/=0,287и(2)+ 0.033 (11)

Методическая погрешность предложенного способа определения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности не превышает 5%. К выходу выпрямителя подключен пассивный полосовой фильтр на основе моста Вина, который позволяет пропустить сигнал второй гармонической составляющей (100Гц) и подавить остальные гармоники. Результаты аналитического расчета подтверждены моделированием фильтра программой Electronics Workbench.

I

9

I

I

5 Ui

i -0£

:

I

25 22.5

1 20

| 17 5 §

a

g 15 г

| ,? 125 г

2 10 I 75

5 5

»Ш

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 к

Номер гармонической составляющей напряжения

Рисунок 7 - Гармонический состав выходного напряжения выпрямителя.

1 { |

т j i I j ; : ; : :

щ-

т __ | я

°1 22456789 10 II 12 ¡3 !4 15 16 17 18 19 20 2

к

Номер гармонической составляющей напряжения

На основе трех схемотехнических решений получен анализатор качества напряжения рис. 8. Основные достоинства прибора: низкая цена, прибор не требует питания (изготовлен на пассивных элементах). Уровень эксплуатации предлагаемого устройства соответствует уровню квалификации специалистов, службы главного энергетика предприятия хранения зерна.

В четвертой главе «Методика проведения энергоауднта системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятия хранения зерна и ее практическое использование» предлагается последовательность действий при проведении энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления электрической сети 0,4 кВ предприятия хранения зерна:

Ш'"" ЩДШИЯЕИЯМШИ

' " | ■ " 1 у Рисунок 8 - Анализатор каче-

ства напряжения

щ 1) анализ схемы системы элек-

мШ

троснабжения и выбор точек наиболее критичных к изме-I арэдв рг«« нению напряжения; 2) обсле-

ыу

дование показателей качества шттшсш.'л,^- • яшшт напряжения и обследование

нагрузочных режимов работы электрической сети в этих точках; 3) по полученным данным рекомендуют мероприятия по снижению потребления электрической энергии и приведению ПКЭ к нормативным значениям.

Методика сбора исходных данных знергоаудита состоит из двух частей: обследование показателей качества напряжения и обследование нагрузочных режимов работы электрической сети. В первой части необходимо определить: ди - относительное отклонение напряжения; е2„ - коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности; е0„ - коэффициент несимметрии

1б

напряжений по нулевой последовательности. Во второй части определяются: Р(1) - график активной мощности; <20) - график реактивной мощности; 1Л, 1В, /с - фазные токи и коэффициенты мощности по каждой фазе. Измерения относительного отклонения напряжения должны производиться синхронно, как минимум в двух точках, одной из которых должна быть шина 0,4 кВ подстанции. Графики активной и реактивной нагрузки снимают по показаниям соответствующих счётчиков или с помощью токовых клещей. Период анализа - неделя.

Методика анализа исходных данных энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятия хранения зерна заключается: 1) по показателям качества напряжения определяется соответствие значений этих показателей нормативным значениям; 2) по показателям нагрузочных режимов работы электрической сети 0,4кВ определяется математическое ожидание или среднее значение тока нагрузки, дисперсия тока нагрузки. На основании измерения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности, действующих значений фазных токов и напряжений определятся коэффициент несимметрии токов по нулевой последовательности по формуле (5). Определяется коэффициент превышения потерь мощности от несимметрии по формуле (3), коэффициент превышения потерь мощности от реактивной мощности по выражению (2). В итоге определяются относительные потери мощности в электрической сети (4) и потери электрической энергии (6). По значениям фазных токов и коэффициентов мощности каждой фазы формируются данные для математической модели, на базе которой рассчитываются потери мощности и электричесхой энергии по участкам, ПКЭ во всех узлах сети 0,4 кВ. На основе расчета принимаются организационно-технические мероприятия по снижению потребления электроэнергии и приведению ПКЭ к нормируемым значениям. Одним из них является компенсации реактивной мощности.

Предлагается итерационная методика определения мощности и места установки (узла) конденсаторной установки (КУ) по экономическому критерию.

При размещении КУ в к-ом узле с током компенсации (емкостным) Д разница между потерями мощности до и после компенсации

^/•о ) Ь-0 ) ) 7 V 'ж0 )

где г/, г2.....г„ - активные сопротивления п межузловых участков токонесущих проводников; 1а„ /„ - источники активного и реактивного тока имитирующие действие ¡-го электроприемника как соответствующей нагрузки сети; х- степень компенсации реактивной мощности,* =

/■0

На основании математического анализа получен максимум функции

Ш')'

ь,

/-0

Зная величину предотвращенных потерь энергии данного фидера за определенное время, например - за год, можно определить экономический эффект в денежном выражении от действия КУ - Э(х) = ЛР{ (х) -Т(-Тр, где Тр - тариф на электроэнергию; Г/ - суммарное время (в часах) работы нагрузки в году. Определяя чистый дисконтированный доход, получаем экономические показатели характеризующие КУ в рассматриваемом узле. Мощность КУ определяется

(14)

где 1]ф - фазное напряжение.

По предлагаемым методикам проведен энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ ОАО «Величковский элеватор» и учхоза «Кубань». В результате было рекомендовано установить КУ на РП1 фидера «Шинный мост ЛВ4» мощностью 90 квар. Это позволит сэкономить за год 6585кВт-ч электроэнергии, что составляет 2,75% от потребленной фидером за год. При этом КУ окупается на 3-ой год и по его окончанию приносит прибыль

4485 рублей. Если учесть что доля электроэнергии в себестоимости зерна 34%, то при сокращении потребления на 2,75% эта доля уменьшается до 33,06%. Нормативное значение затраты электроэнергии на хранение одной тонны зерна снизятся и для рассматриваемого элеватора составят не 25,58кВт-ч, а 24,88кВт-ч. На одну тонну зерна выигрыш составит 0,70 кВт-ч. За 2008 год на ОАО «Ве-личковский элеватор» было заготовлено 96829 тонн зерна, поэтому выигрыш составит около 68 тыс. кВт-ч. С учетом годовой заготовки зерна по краю 3787 тыс. тонн, ожидаемый эффект может составить 2,6 млн. кВт-ч

Рассчитаны расходы на проведение энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ на предприятии хранения зерна при анализе десяти фидеров. В итоге энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления с использованием анализатора качества напряжения и разработанной имитационной модели электрической сети 0,4 кВ в 3,8 раза дешевле, чем при использовании микропроцессорного анализатора качества электрической энергии. Стоимость анализатора качества напряжения 9700 рублей. При серийном производстве эта стоимость может быть значительно уменьшена.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для анализа показателей качества электрической энергии и её потерь на каждом участке рассматриваемой электрической сети 0,4 кВ при различных режимах ее работы, разработана математическая модель, учитывающая основные особенности электрических сетей предприятий хранения зерна. Исходными данными являются ортогональные составляющие токов нагрузок, определяемые прямыми измерениями в узлах рассматриваемой сети 0,4кВ (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007614667).

2. Установлены функциональные зависимости коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности от фазных и линейных напряжений, результаты которых совпадают с результатами, полученными по формулам Фортескью, что позволяет их рекомендовать к практическому использованию.

3. На основании теоретических исследований разработаны и реализованы аппаратно схемотехнические решения, позволяющие определять относительное отклонение напряжения, коэффициенты несимметрии напряжений по нулевой и обратной последовательности, которые интегрированы в виде анализатора качества напряжения. Установлена функциональная зависимость между коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности и действующим значением второй гармоники выходного сигнала трехфазного мостового выпрямителя, которая реализована аппаратно (патент РФ №2353943) в анализаторе качества напряжения.

4. Разработана адаптированная методика проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятий хранения зерна, которая позволяет сократить затраты на проведение энергоаудита в 3,8 раза. Затраты составят 27000 рублей при обследовании электрической сети 0,4 кВ десяти отходящих фидеров.

5. Разработан итерационный метод выбора места установки и расчетной мощности устройства компенсации реактивной мощности в электрической сети 0,4 кВ по экономическому критерию на основе имитационного моделирования с использованием ортогональных составляющих тока нагрузки сети. Это позволит снизить потребление электроэнергии предприятием хранения зерна на 2,75%. Себестоимости зерна уменьшится, так как нормативное значение затрат электроэнергии на хранение одной тонны зерна снизится на 0,70 кВтч. С учетом годовой заготовки зерна на ОАО «Величковский элеватор» 96829 тонн и по краю 3787 тысяч тонн за 2008 г., ожидаемый эффект составит на элеваторе около 68 тыс. кВт-ч и в Краснодарском крае около 2,6 млн. кВт-ч.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Емелин A.B. Определение коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности косвенным методом / A.B. Савенко, A.B. Емелин // Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропи-

тания для АПК [посвящается 180 летию Тесла] Труды Кубанского ГАУ. -Вып. 421(151). - Краснодар, 2006. - С. 261-263.

2. Емелин A.B. Определение функциональной зависимости тока нейтрали в сети 0,4кВ от коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности / A.B. Савенко, A.B. Емелин // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы 8-й региональной научно-практической конференции молодых ученых. - Краснодар: КубГАУ, 2006. - С. 300-301.

3. Емелин A.B. Расчет потерь электрической энергии и показателей ее качества в электрической сети 0,4 кВ (имитационное моделирование режимов работы электрической сети 0,4 кВ) / A.B. Савенко, A.B. Емелин // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007614667. Зарегист-рир. 09.11.2007.

4. Емелин A.B. Определение рекомендуемой длины линии 0,4кВ электрической сети на имитационной математической модели / A.B. Савенко, A.B. Емелин, В.А. Перепечин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2007. № 8. - С. 9-10.

5. Емелин A.B. Методика определения потерь энергии в четырехпро-водной электрической сети по показаниям измерителя ампер-квадрат-часов / В.В. Тропин, A.B. Савенко, A.B. Емелин // Известия вузов. Электромеханика. -2007. Специальный выпуск. - С. 61.

6. Емелин A.B. Методика определения потерь энергии в четырехпро-водной электрической сети по показаниям счетчиков электроэнергии / В.В. Тропин, A.B. Савенко, A.B. Емелин // Известия вузов. Электромеханика. 2007. -Специальный выпуск. - С.62.

7. Емелин A.B. Программа управления базой данных схемы электроснабжения электрооборудования и системы планово-предупредительного ремонта на предприятии АПК/ A.B. Савенко, A.B. Емелин // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2008610564. Зарегистрир. в 31.01.2008.

8. Емелин A.B. Методическое обеспечение анализа исходных данных экспресс-энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления предприятий АПК / A.B. Савенко, A.B. Емелин // Труды Кубанского ГАУ. Серия Агроинженер. - №1.2008. - С. 81-82.

9. Емелин A.B. Аппаратное обеспечение энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления электрической сети 0,4 кВ сельскохозяйственного предприятия / A.B. Савенко, A.B. Емелин, A.C. Белах // Известия вузов. Электромеханика. - 2008. Специальный выпуск. - С. 123-124.

10. Емелин A.B. Математическое моделирование системы электроснабжения и электропотребления предприятия АПК при проведении на нем экспресс-энергоаудита / A.B. Савенко, A.B. Емелин // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 6-й Международной конференции (13-14 мая 2008 года, г. Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 5-ти частях. Ч. 1. Проблемы энергообеспечения и энергосбережения. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. -С.196-199.

11. Емелин A.B. Определение коэффициента обратной последовательности напряжений в электрических сетях 0,4 кВ / A.B. Емелин // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы II всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Краснодар: КубГАУ, 2008. -С. 325-326.

12. Пат. РФ №2353943, МПК G01R 29/16 Фильтр напряжения обратной последовательности / В.В. Тропии, A.B. Савенко, A.B. Емелин; Патентообладатель КГАУ. - №2008110252. - заявл.17.03.2008; опубл. 27.04.2009. Бюл. №12, -4 с.

Подписано в печать 16.04.2010 г. Формат 60x84 1/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ.л 1 Заказ № 275

Тираж ЮОэкз._

Отпечатано в типографии КубГАУ 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Введение.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГОАУДИТА СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 0,4 кВ ПРЕДПРИЯТИЙ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА.

1.1. Анализ потребления электрической энергии на предприятиях хранения зерна.

1.2. Особенности систем электроснабжения и электропотребления

0,4 кВ сельских предприятий с позиции энергосбережения.

1.3. Энергоаудит - как метод определения дополнительных потерь электрической энергии с возможностью идентификации причин и способов их устранения.!.

1.4. Существующие аппаратные средства проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления

0,4 кВ предприятий хранения зерна.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОСНОВНЫХ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 0,4 КВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

ПРЕДПРИЯТИЯ.:.

2.1. Исследование закономерности возникновения потерь мощности и электроэнергии электрической сети 0,4 кВ с сосредоточенными параметрами.

2.2. Имитационная математическая модель электрической сети 0,4 кВ с распределенными параметрами.

2.3. Аналитическое определение показателей качества электроэнергии

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГОАУДИТА СИСТЕМ ЭЛЕКТР О СНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 0,4 кВ ПРЕДПРИЯТИЙ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА.

3.1. Определение коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности.

3.2. Определение относительного отклонения напряжения прямой последовательности.

3.3. Определение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности.

3.4. Синтез автономного анализатора качества напряжения АКН.

3.5 . Выводы.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГОАУДИТА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 0,4 кВ ПРЕДПРИЯТИЯ ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ.

4.1. Методика сбора исходных данных начального этапа энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятия хранения зерна.

4.2. Методика анализа исходных данных энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятия хранения зерна.

4.3. Рекомендуемые организационно — технические мероприятия по снижению потребления электрической энергии предприятием хранения зерна.

4.4. Реализация методики начального этапа энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ на действующих предприятиях хранения зерна.

4.5. Оценка экономических затрат на проведение энергоаудита системы электроснабжения и электропотребление 0,4 кВ.

Повышение эффективности сельскохозяйственного производства напрямую связано с разработкой мероприятий по уменьшению потребления электрической энергии, то есть с энергосбережением. Предприятия сельского хозяйства должны быть надежно обеспечены качественной электроэнергией и эффективно ее использовать. Под энергетической эффективностью понимается способность энергохозяйства предприятия, в целом и отдельных ее элементов выполнять свои функции при минимальных затратах электрической энергии. Предприятия хранения зерна являются крупными потребителями электрической энергии. Их разрешенная активная мощность достигает 3 МВт и более. В настоящее время в Российской Федерации имеется около 1147 элеваторных комплексов общей вместимостью зернохранилищ порядка 102 млн. тонн. Современному технологическому уровню соответствуют 22% предприятий. На предприятиях хранения зерна в зависимости от износа производственных мощностей, от загрузки емкостей и политики, проводимой предприятием, доля электрической энергии в себестоимости хранения может достигать 34% [114].

Отметим, что невозможно экономить электроэнергию не зная достоверно, как она расходуется, какие участки предприятия, сколько потребляют, какие реальные графики электропотребления и т.д. Поэтому при выработке мероприятий по повышению эффективности использования и экономии электроэнергии необходимо проводить энергетическое обследование предприятия или энергоаудит [71, 107, 108, 109]. Необходимость энергоаудита подтверждается еще и тем, что сельские распределительные сети напряжением 0,38. 10 кВ являются наиболее слабым звеном в электроэнергетике страны [103]. Степень износа основных фондов электрооборудования превышает 75%. Потери в сельских электрических сетях 0,4-10 кВ иногда составляют до 50% [11, 18]. Показатели качества электрической энергии в сети 0,4 кВ зачастую не соответствуют ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», что вызывает ее дополнительные технические потери, сокращение срока службы электрооборудования, снижение производительности труда [56,66,67,68]. Уровень же технических потерь неразрывно связан с качеством электроэнергии. Проведение энергоаудита и внедрение его результатов в производство позволит снизить издержки производства продукции сельского хозяйства за счет уменьшения расходов на электроэнергию и повысить качество сельхозпродукции. Как указал академик РАСХН В.И Кашин, в настоящее время при опережающем росте тарифов и цен на энергоносители по сравнению с ценами на сельхозпродукцию доля энергозатрат в её себестоимости резко возросла [120], по некоторым видам - до 30-50% и более (теплицы, птицефабрики). В каждом конкретном случае, то есть для отдельно взятого сельскохозяйственного предприятия существует индивидуальный набор технико - экономических рекомендаций, выполнение которых позволит снизить потребление электроэнергии, повысить ее качество и тем самым снизить себестоимость продукции. Энергоаудит необходим сельскохозяйственным предприятиям переработки и хранения, например, элеваторам, которые содержат электроприемники большой мощности (55 кВт и более).

Проведение энергетических обследований (энергоаудит) предусмотрено Федеральным законом Российской Федерации № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 года, целью которого является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности, а также приказами Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации от 4 октября 2005 г. № 265, № 267, № 268, № 269, от 13 января 2006 г. № 3. Энергетическое обследование (энергоаудит) предприятия включает в себя энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления. Сюда входят анализ схем, режимов работы трансформаторных подстанций и системы регулирования, обследование основного электропотребляющего оборудования, составление баланса электроэнергии и оценка потерь мощности и электроэнергии в системе электроснабжения. Следует отметить, что в условиях экономического кризиса у предприятий хранения зерна как и остальных сельскохозяйственных предприятий нет возможности обратиться к специализированным энергоаудиторским фирмам, которые используют методики [110, 111]. На текущий момент, из-за переизбытка зерна от урожаев 2008 и 2009 годов цена на зерно падает, а себестоимость хранения возрастает. В результате уменьшается прибыль элеваторов. Например, за 2008 год чистая прибыль ОАО «Динской элеватор» составила 68 тысяч рублей, и было принято решение не выплачивать дивиденды акционерам за 2008 год [119]. Отдельной проблемой остается задержка с оплатой услуг элеваторов, так как стоимость хранения возросла в 2009 году до 62 рублей за тонну в месяц [120]. Поэтому, приглашение аудиторской фирмы или покупка дорогостоящего анализатора в настоящих экономических условиях не представляется возможным.

Таким образом, актуальными являются вопросы, связанные с разработкой простого и наглядного методического обеспечения проведения внутреннего энергетического обследования предприятия хранения зерна, которое можно будет провести недорогими и простыми в эксплуатации аппаратными средствами. Это позволит оценить потери электрической энергии по известным показателям качества, и выработать экономически обоснованные рекомендации по экономии электрической энергии и по приведению показателей ее качества к требованиям [26].

Объектом исследования являются параметры системы электроснабжения и электропотребление 0,4 кВ предприятий хранения зерна и показатели режимов ее работы.

Предметом исследования является закономерности, связывающие функционально потери мощности и электрической энергии с показателями режимов работы электрической сети 0,4 кВ и качества электрической энергии на предприятиях хранения зерна.

Целью работы является снижение себестоимости хранения зерна на элеваторах путем адаптации методического и аппаратного обеспечения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления.

Рабочая гипотеза - проведение энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4кВ требует иметь в наличии адаптированную методику для предприятий хранения зерна, что позволит разработать экономические обоснованные мероприятия по снижению потребления электрической энергии и приведению ее показателей качества к нормируемым значениям:

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи исследования:

1. Разработать математическую модель электрической сети 0,4кВ учитывающую основные особенности сельских электрических сетей с позиции потерь энергии и напряжения и наиболее полно учитывающую показатели качества электроэнергии и ее потери на каждом участке сети при различных режимах работы.

2. Исследовать взаимосвязь между показателями качества электрической энергии от показателями режимов работы электрической сети, на основании которых возможен синтез анализатора качества напряжения.

3. Разработать методику получения исходных данных для проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ на предприятии хранения зерна на базе разработанных аппаратных средств.

4. Разработать рекомендации по повышению качества электроэнергии и минимизации ее потерь по результатам проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления по технико-экономическому критерию.

5. Оценить технико-экономическую эффективности применения разработанной методики энергоаудита для предприятий хранения зерна.

Результаты данной работы опираются на известные труды и разработки. Большой вклад в решение научных проблем повышения эффективности электроснабжения сельского хозяйства, в том числе -снижения потерь и повышения качества электрической энергии внесли отечественные ученые Будзко И.А., Левин М.С., Лещинская Т.Б., Мурадян А.Е., Железко Ю.С., Воротницкий В.Э., Тропин В.В., Богдан A.B., Маркушевич Н.С., Поспелов Г.Е., Троицкий А.И., Кужеков С.Л., Коваленко П.В., Косоухов Ф.Д. и др. Научные школы этого направления сложились в Московском государственном аграрном университете, в Красноярском государственном аграрном университете, Новочеркасском и других технических университетах, а также - в ведущих НИИ - ВИЭСХ, ВНИИЭ. Однако работы посвященные вопросам закономерностей взаимосвязи потерь, качества электроэнергии и ее учета относительно немногочисленны, их результаты оставляют широкое поле для исследований. До сих пор не разработана методика энергоаудита которая бы учитывала особенности работы электрических сетей предприятия хранения зерна и сельского хозяйства в целом.

В ходе проведения исследований были получены результаты, новизна которых заключается в следующих положениях:

- получена имитационная математическая модель электрической сети 0,4кВ на основании задаваемых величин ортогональных составляющих токов нагрузок, как наиболее удобными исходными данными, получаемыми из экспериментов, которая позволяет провести анализ относительных потерь мощности и показателей качества электрической энергии на каждом участке рассматриваемой сети при различных режимах ее работы; определена функциональная зависимость коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности от значений фазных и линейных напряжений, позволяющая определять показатели качества электроэнергии косвенным методом; установлена функциональная зависимость коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности от значения второй гармоники выходного сигнала напряжения трехфазного мостового выпрямителя, которая реализована в виде схемотехнического решения;

- разработан итерационный метод расчета и последующего выбора места установки и мощности устройства компенсации реактивной мощности в электрической сети по экономическому критерию.

Практическая значимость и ценность работы.

На основе полученных теоретических положений разработан и изготовлен анализатор качества напряжения, который позволяет вести непрерывный мониторинг таких показателей качества электрической энергии как относительное отклонение напряжения, коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Предложена адаптированная методика получения исходных данных для энергоаудита система электроснабжения и электропотребления на предприятии хранения зерна на базе разработанных аппаратных средств, на основе которой могут быть выработаны мероприятия по снижению потребления электрической энергии и приведению показателей ее качества к нормируемым значениям. Эта методика также дает возможность предприятию хранение зерна провести энергоаудит силами службы главного энергетика, причем затраты при проведении энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления предприятия хранения зерна по предлагаемой методике и с предлагаемым аппаратным обеспечением снижены в 3,8 раз.

Разработанное методическое и аппаратное обеспечение использовалось при проведении энергоаудита ОАО «Величковский элеватор», учхоза «Кубань».

Материалы результатов научно-исследовательской работы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» при изучении дисциплин: «Электротехника и электроника», «Электроснабжение».

На защиту выносятся:

- математическая модель электрической сети 0,4кВ, рас пределенные нагрузки которой представлены источниками ортогональных токов (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007614667); функциональные зависимости коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности от значений фазных и линейных напряжений; функциональная зависимость коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности от значения второй гармоники выходного сигнала напряжения трехфазного мостового выпрямителя, которая получила аппаратную реализацию (патент РФ №2353943);

- итерационный метод выбора места установки и мощности устройства компенсации реактивной мощности в электрической сети на основе экономического критерия;

- методика получения исходных данных проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления на предприятии хранения зерна, в частности на ОАО «Величковский элеватор».

Исследования по теме диссертации выполнялись в рамках научно-исследовательских работ в соответствии с госбюджетной темой ФГОУ ВПО «Кубанский ГАУ» на 2006-2010г.г.(№ГР01.2.00606851 раздел 1.3 «Снижение энергопотенциальных потерь в сельских электрических сетях»).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для анализа показателей качества электрической энергии и её потерь на каждом участке рассматриваемой электрической сети 0,4 кВ при различных режимах ее работы, разработана математическая модель, учитывающая основные особенности электрических сетей предприятий хранения зерна. Исходными данными являются ортогональные составляющие токов нагрузок, определяемые прямыми измерениями в узлах рассматриваемой сети 0,4кВ (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007614667).

2. Установлены функциональные зависимости коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности от фазных и линейных напряжений, результаты которых совпадают с результатами, полученными по формулам Фортескью, что позволяет их рекомендовать к практическому использованию.

3. На основании теоретических исследований разработаны и реализованы аппаратно схемотехнические решения, позволяющие определять относительное отклонение напряжения, коэффициенты несимметрии напряжений по нулевой и обратной последовательности, которые интегрированы в виде анализатора качества напряжения. Установлена функциональная зависимость между коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности и действующим значением второй гармоники выходного сигнала трехфазного мостового выпрямителя, которая реализована аппаратно (патент РФ №2353943) в анализаторе качества напряжения.

4. Разработана адаптированная методика проведения энергоаудита системы электроснабжения и электропотребления 0,4 кВ предприятий хранения зерна, которая позволяет сократить затраты на проведение энергоаудита в 3,8 раза. Затраты составят 27000 рублей при обследовании электрической сети 0,4 кВ десяти отходящих фидеров.

5. Разработан итерационный метод выбора места установки и расчетной мощности устройства компенсации реактивной мощности в электрической сети 0,4 кВ по экономическому критерию на основе имитационного моделирования с использованием ортогональных составляющих тока нагрузки сети. Это позволит снизить потребление электроэнергии предприятием хранения зерна на 2,75%. Себестоимости зерна уменьшится, так как нормативное значение затрат электроэнергии на хранение одной тонны зерна снизится на 0,70 кВтч. С учетом годовой заготовки зерна на ОАО «Величковский элеватор» 96829 тонн и по краю 3787 тысяч тонн за 2008 г., ожидаемый эффект составит на элеваторе около 68 тыс. кВт-ч и в Краснодарском крае около 2,6 млн. кВт-ч.

1. Арзамасцев Д. А. Снижение технологического расхода электроэнергии в электрических сетях / Д.А. Арзамасцев, A.B. Липес. — М.: Высшая школа, 1989. - 127с.

2. Арутюнян A.A. Оценка потерь мощности в электросети по результатам вычислительного эксперимента // Электричество. 1990. - № 3. - С. 55-59.

3. Афанасьев H.A., Юсипов М.А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования энергохозяйств промышленных предприятий. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 528с.

4. Бабич В.И. Приборное и методическое обеспечение энергоаудита // В.И. Бабич, H.H. Игнатюк // ЭСКО, электронный журнал компании «Экологические системы». 2002. - № 5.

5. Балашов О.В. Современные тенденции в области приборов учета электроэнергии/ О.В. Балашов // ВСТ: Водоснабж. сан. техн. 1997. - №8. -С.28-29.

6. Баркан Я.Д. Эксплуатация электрических систем: Учебное пособие для электроэнергетических спец. / Я.Д. Баркан. М.: Высшая школа, 1990.-304с.

7. Бебко В.Г. Методика расчета расхода электроэнергии на ее транспорт в сельских электрических сетях напряжением 6-10 кВ / Электрические станции 1983, №5, С.42.45

8. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник. 10-е изд. — М.: Гардарики, 2002. - 638с.

9. Блок В.М. Электрические сети и системы. — М.: Высшая школа, 1986.-430с.

10. Борисов Ю.С. Оценка остаточного ресурса электродвигателей в животноводстве./ Ю.С. Борисов // Техника в сельском хозяйстве. 2006. -№3. — С.15-18.

11. Бородин И.Ф. Потери электроэнергии в сельских сетях и пути их снижения / И.Ф. Бородин, А.П. Сердешнов // Техника в сельском хозяйстве. -2002. №1. — С.23-26.

12. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства. / И.А. Будзко, Н.М. Зуль. М.: Агропромиздат, 1990. - 496 с.

13. Будовский В.П., Афанасьев А.И. Методика оценки коммерческих потерь электроэнергии // Электрические станции. 1997. - №8. - С.47-52.

14. Вакулко А.Г. Проблемы ценообразования при проведении энергетических обследований / А.Г. Вакулко, А.А.Злобин, Г.А. Романов // Энергосбережение. — 2003. №3.

15. Водяников В.Т. Экономика и организация сельской энергетики. -М.: МГАУ, 1998. 203с.

16. Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. — М.: Эко-Трендз, 2002. — 280с.

17. Воротницкий В., Апряткин В. Коммерческие потери электроэнергии в электрических сетях. Структура и мероприятия по снижению// Новости Электротехники. 2002. - N 4 (16).

18. Воротницкий В.Э. Нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях: результаты, проблемы, пути решения // Энергоэксперт. 2007. - № 3. - С.10-19.

19. Воротницкий В.Э., Идельчик Б.В., Евстигнеева Е.Б. Определение потерь электроэнергии в сетях 0,38 кВ // Сельская электрификация и электропривод. Моск. гос. агроинж. ун-т. -М.:1995. — С. 18-22.

20. Воротницкий В.Э., Калинкина М.А., Комков Е.В., Пятигор В.И. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях. Динамика, структура, методы анализа и мероприятия // ЭСКО, электронный журнал компании «Экологические системы». — 2005. — № 5.

21. Воротницкий В.Э. Нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях: результаты, проблемы, пути решения // Энергоэксперт.

22. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. -М.: Агропромиздат, 1990. 496 с.

23. Воротницкий В.Э., Калинкина М.А., Комков Е.В., Пятигор В.И. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях. Динамика, структура, методы анализа и мероприятия // ЭСКО, электронный журнал компании «Экологические системы». — 2005. — № 5.

24. Галанов В.П. О влиянии нелинейных и несимметричных нагрузок на качество / В.П. Галанов В.П., В.В. Галанов // ЭСКО, электронный журнал компании «Экологические системы». 2004. - № 2.

25. ГОСТ 13109-97. Качество электрической энергии. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. -М., 1999.-31 с.

26. Губанов М.В., Лещинская Т.Б. Состояние сельской электрификации и ее ерспективы / Механизация и электрификация, №3, 2000, с.2

27. Гуков П.О. и др. Моделирование регулирующего эффекта нагрузки в электрической сети 10 кВ / П.О. Гуков, С.А. Филонов, P.M. Панов // Техника в сельском хозяйстве. — 2007. №4. - С. 14-17.

28. Демирчан К.С. Разложение мгновенной мощности на составляющие// Изв. РАН. Энергетика. 1994. - № 5. - С. 73-79.

29. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке. Пер. с чеш. — М.: Энергоатомиздат, 1985.-211с.

30. Дьяков А.Ф. Электроэнергетика России на рубеже XXI века и перспективы ее развития / А.Ф. Дьяков // Изв. РАН. Энергетика. 2000. -№ 1- С. 69-83.

31. Дьяченко Ю.А. Выбор средств обеспечения надежности электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели : автореф. дис.канд.техн. наук: 26.01.09/ Дьяченко Ю.А. — Москва, 2008. 17 с.

32. Единичный коэффициент мощности уменьшает риск перегрузки системы бесперебойного питания. American Power Conversion, http ://www.apc.ru

33. Епишков H.E. Энергосбережение — базовая технология создания эффективного сельского хозяйства / Н.Е. Епишков // Вестник энергосбережения Южного Урала. 2001. - №1.

34. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях.- 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Энергоатомиздат, 2005.-261 с.

35. Железко Ю. Нормирование технологических потерь электроэнергии в сетях. Новая методология расчета // Новости электротехники. 2003. - N 5 (23). - С. 23-27.

36. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 176 с.

37. Железко Ю.С. Потери электроэнергии в оборудовании сетей и подстанций. Энергосистемы не учитывают почти десятую их часть /Ю.С. Железко // Новости электротехники. 2003, - №6.

38. Железко Ю.С. Стратегия снижения потерь и повышения качества электроэнергии в электрических сетях//Электричество.- 1992.- № 5.- С. 6-12.

39. Железко Ю.С., Артемьев A.B., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов / НЦ ЭНАС. — М., 2002 — 280 с.

40. Железко Ю.С., Малхасьянц К.Б., Плотников Г.А. Состояние и перспективы нормативного планирования потерь электроэнергии в сетях энергосистем // Электрические станции. 1992. - № 10. - С. 24-29.

41. Заслонов C.B., Калинкина М.А. Расчет технических потерь мощности и электроэнергии в распределительных сетях 0,38-10 кВ // Энергетик 2002 № 7.- С. 21-22.

42. Итоги производственной деятельности. Передача и распределение электроэнергии. — http://rao-ees.ru/ru/investor/reporting/reports/report 2006/112.htm.

43. Карташов И.И., Пономаренко И.С., Ярославский В.Н. Требования к средствам измерения показателей качества электроэнергии // Электричество 2000. - № 4. - С. 11-17.

44. Каялов Г.М., Надтока И.И. , Надтока В.И. Расчет потерь мощности в промышленной электрической сети // Изв. вузов. Электромеханика. 1986.- № 12.- С. 74 - 75.

45. Клименко C.B. Сравнение показателей надежности сельских распределительных сетей, выполненных с применением изолированных и неизолированных проводов / C.B. Клименко // Известия вузов. Электромеханика. -2004. №6. - С. 14-17.

46. Коваленко П.В. Потери и качество электроэнергии в системах электроснабжения при несимметрии токов и напряжений: монография / П.В. Коваленко; Юж. Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: Оникс+, 2007. — 227с.

47. Концепция развития электрификации сельского хозяйства России. -М.: Россельхозакадемия, 2001.

48. Коршунов А.П. Методика расчета тариф овна электроэнергию для сельских потребителей / А.П. Коршунов // Техника в сельском хозяйстве. — 1995. -№5.-С.11-14.

49. Косоухов Ф.Д. Расчет потерь мощности, напряжения и показателей несимметрии токов и напряжений в трехфазных сетях при несимметричной нагрузке // Изв. вузов. Энергетика. 1988 - № 6. - С. 8-12.

50. Кужеков С.Л. Гончаров С.В. Снижение отклонений фазных напряжений при обрыве нулевого провода в электрических сетях напряжением 0,4 кВ// Изв. Вузов. Электромеханика. 1998. - №2-3. - С.62-64.

51. Кулагин С.А. Способы и средства повышения качества электрической энергии в сельских распределительных 0,38 кВ при несимметричной нагрузке: автореф. дис.канд.техн.наук: 05.09.90/ Кулагин С.А. Ленинград, 1990.- 18с.

52. Кунгс Я.А. Энергосбережение и энергоаудит в осветительных и облучательных установках: Учебное пособие / Я.А. Кунгс, Н.В. Цугленок. -Красноярск, 2003.

53. Кушнарев Ф.А., Хлебников В.К. Нормативные характеристики потерь электроэнергии // Изв.вузов. Электромеханика. — 1998. №2-3. — С.105-106

54. Левин М.С. и др. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. Под ред. акад. ВАСХНИЛ Будзко И.А. М.: «Энергия», 1975. -224с.

55. Левин М.С., Лещинская Т.Б. Анализ несимметричных режимов сельских сетей 0,38 кВ // Электричество. 1999. - № 5. - С. 18-22.

56. Лещинская Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства. Учебник для ССУЗов / Т.Б. Лещинская. М.: Колос, 2006. -368с. - ISBN: 5953202059.

57. Макаров В.П. Энергоаудит предприятий Ставропольского края / В.П. Макаров, С.А. Филатов, Ф.А. Дьячков // Известия вузов. Электромеханика. 1996. - №3-4. - С.92-94

58. Марку шевич Н.С. Регулирование напряжения и экономия электроэнергии. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 160 с.

59. МДС 13-20.2004 — Комплексная методика по обследованию и энергоаудиту реконструируемых зданий. Пособие по проектированию

60. Методика (методические указания) энергетического мониторинга сельскохозяйственных объектов, выявление резервов и потенциала экономии

61. ТЭР // ЭСКО, электронный журнал компании «Экологические системы». -2002.-№5.

62. Методика расчета нормативных (технологических) потерь электроэнергии в электрических сетях. Утверждена приказом № 21 Минпромэнерго России 3 февраля 2005 г.

63. Мурадян А.Е. Нетрадиционный подход к решению некоторых задач электрического расчета сельских сетей / А.Е. Мурадян // Техника в сельском хозяйстве. 2005. - №2. - С. 14-19.

64. Наумов A.JI. Энергоаудит инструмент энергосбережения / A.JI. Наумов// Энергосбережение. - 2000. - №4.

65. Никольская Е.И. Энергоаудит заказывали? / Е.И. Никольская // Энергосбережение. — 2000. №3.

66. Овсейчук В. Сверхнормативные потери электроэнергии. Экономические последствия / В. Овсейчук // Новости Электротехники. -2008. №2.

67. Перова М.Б. Анализ качества напряжения в сельских распределительных сетях / М.Б. Перова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1998. - №6. - С.10-12.

68. Перова М.Б. Убытки сельскохозяйственных потребителей от отклонения напряжения / Перова М.Б. // Мех. и электр. сел хоз-ва. 1999. -№9.

69. Петров В.М., Щербаков Е.Ф., Петрова М.В. О влияении бытовых электроприемников на работу смежных электротехнических устройств // Промышленная энергетика. 1998. - №4. - С.28-30.

70. Пономаренко И.С. Приборное обеспечение в задачах энергоаудита, анализа режимов и качества электроэнергии в системах электроснабжения // ЭСКО, электронный журнал компании «Экологические системы». 2004. - № 2.

71. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях. — М.: Энергоатомиздат, 1981. — 216 с.

72. Потребич A.A. Моделирование нагрузок для расчета потерь электроэнергии в электрических сетях. // Электричество. — 1997. №3.- С. 712.

73. Потребич A.A. О нормировании потерь энергии в электрических сетях промышленных предприятий // Электрические станции. 2000. - № 4 — С. 10-12.

74. Пястолов A.A., Ерошенко Г.П. Эксплуатация электрооборудования. М.: Агропромиздат, 1990. — 287с.

75. Рыбкин Г. Энергосбережение время действовать / Г. Рыбкин // Новости Электротехники. 2001. - №6.

76. Савенко A.B. Аналитическое определение коэффициентов несимметрии напряжения сети по нулевой и обратной последовательностям / A.B. Савенко // Известия вузов. Электромеханика. 2006. - №2.

77. Савенко A.B. Влияние качества электрической энергии на ее учет в сельских электрических сетях: автореф. дис.канд.техн.наук: 31.05.99/ Савенко A.B. Краснодар, 1999.- 25с.

78. Савенко A.B. Емелин A.B. Программа управления базой данных схемы электроснабжения электрооборудования и системы планово-предупредительного ремонта на предприятии АПК/ Савенко A.B., Емелин

79. A.B. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2008610564. Зарегестрировано в Реестре программ для ЭВМ 31 января 2008г.

80. Савенко A.B., Емелин A.B. Определение рекомендуемой длины линии 0,4кВ электрической сети на имитационной математической модели / A.B. Савенко, A.B. Емелин, В.А. Перепечин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. №8

81. Савиных В.В. Определение и снижение потерь электроэнергии в нормальных режимах сетей 0,4 кВ сельских населенных пунктов : автореф. дис.канд.техн. наук: 23.04.07/ Савиных В.В. Краснодар, 2007. - 21 с.

82. Сапронов А.А. Методы и средства автоматизации коммерческого учета электроэнергии в электрических сетях напряжением 0,4 кВ: автореф. дис.канд.техн.наук: 20.09.2007/ Сапронов А.А. Новочеркасск, 2007.- 34с.

83. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях. Динамика, структура, методы анализа и мероприятия / В.Э. Воротницкий, М.А. Калинкина, Е.В., Комкова и др. // Энергосбережение. 2005. - №2. - С. 90-94.

84. Стребков Д.С., Мурадян А.Е., Конечный В.П. Эффективность сельских сетей при многотарифном учете электроэнергии / Техника в сельском хозяйстве, №2 2000 с.З

85. Троицкий А. И. О потерях электроэнергии в сельских распределительных сетях 0,4 кВ // Изв. вузов Сев.-Кав. науч. центра высш. шк. Технические науки. 1996. - № 1. - С. 78 - 88.

86. Троицкий А. И. О потерях электроэнергии в сельских распределительных сетях 0,4 кВ // Изв. вузов Сев.-Кав. науч. центра высш. шк. Технические науки. 1996. - № 1. - С. 78 - 88.

87. Троицкий А.И. О потерях электроэнергии в сельских распределительных сетях 0,4 кВ / А.И. Троицкий // Изв. Вузов Сев.-Кав. науч. центра высш. шк. Технические науки. 1996. - №1. - С.78-88.

88. Троицкий А.И. Рациональное использование электрической энергии при ее транспортировке: Учеб. пособие для энергетиков / А.И. Троицкий, В.И. Надтока. Юж-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ. -2004. - 224с.

89. Тропин В.В. Савенко A.B. Емелин A.B. Фильтр напряжения обратной последовательности. Патент РФ на изобретение №2353943 Приоритет изобретения 17.03.2008 Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 27.04.09

90. Тропин В.В., Савенко A.B., Емелин A.B. Методика определения потерь энергии в четырехпроводной электрической сети по показаниям счетчиков электроэнергии / Тропин В.В., Савенко A.B., Емелин A.B.// Известия вузов. Электромеханика.2007. Специальный выпуск.

91. Филянович Л.П. К вопросу применения методов кластерного анализа для определения потерь электроэнергии в распределительных сетях // Изв. вузов. Энергетика. 1986. - №12. - С.38-40.

92. Шаманов Д. Распределительные сети Финляндии. Особенности схемных решений // Д.Шаманов, С. Соколов // Новости Электротехники. -2008. №2.

93. Шидловский А.К. Расчет электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий / А.К. Шидловский, Г.Я. Вагин, Э.Г. Куренный. — М.: Энергоатомиздат, 1992. —224с.

94. Электрические системы и электрические сети: Учеб. для электроэнерг. спец. вузов/ В.А. Веников и др./ Под ред. Веникова В.А., Строева В.А. М.: Высшая школа, 1998.

95. Энергетическая программа России на период до 2020 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2003 года // Сб. «Законодательство Российской Федерации» №36, 8 сентября 2003.

96. В. Завадский, А. Кошелев Целесообразность проведения энергоаудита в условиях кризиса Энергоаудит №1 2009

97. Л.Толасова Зачем предприятию энергоаудит Энергоаудит №1 2008

98. МДК 1-01.2002. Методические указания по проведению энергоресурсоаудита в жилищно-коммунальном хозяйстве

99. МДС 13-20.2004 Комплексная методика по обследованию и энергоаудиту реконструируемых зданий. Пособие по проектированию

100. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов /Ю.С. Железко. М.: ЭНАС, 2009. - 456 с.