|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Современная техника обследования и мониторинга работы электрооборудования. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Снижение нерациональных потерь и затрат энергоресурсов является одним из основных резервов повышения рентабельности для новых собственников зданий, предприятий, торговых и промышленных комплексов. Потенциал энергосбережения - это еще невостребованный капитал в конкурентной борьбе на территории СНГ. Энергосервисная компания Экологические Системы вместе с компанией ФЕСТО-УКРАИНА предлагают новый инструмент для развития энергосбережения в частном бизнесе Украины и СНГ - миниАСКУЭ (автоматизированную систему контроля, учета и управления энергоиспользованием) для широкого круга объектов - торговые центры и комплексы, склады, элеваторы, бензозаправки и бензохранилища, жилые и промышленные здания, малые и средние предприятия, заводы, офисы и представительства частных компаний. Контроль соблюдения нормативов энергозатрат, мониторинг фактической экономии энергоресурсов, все виды отчетности, прямые показания счетчиков и расходомеров - это лишь небольшой перечень возможностей миниАСКУЭ. Узлы учета с выходом в ИНТЕРНЕТ позволяют ежедневно контролировать большое количество имущественных комплексов на всей территории Украины и СНГ. Отличительной особенностью миниАСКУЭ является высокая надежность и низкая стоимость системы. Возможность подключения к миниАСКУЭ широкой номенклатуры существующих счетчиков и расходомеров тепловой и электрической энергии, пара, газа, воды и нефтепродуктов позволяют обеспечить оснащение широкого круга промышленных и торговых объектов. Обмен данными между терминалами операторов и удаленными узлами учета осуществляется с использованием каналов городских и междугородних АТС, а также систем мобильной связи, поддерживающих службы SMS, WAP. МиниАСКУЭ выполняет следующие функции: сбор информации от счетчиков; обработку полученной информации и ее хранение в контроллере; передачу информации от контроллера к терминалу руководителя или собственника; предоставление информации в глобальную сеть, посредством WEB. В качестве программного обеспечения может быть использован стандартный браузер. Содержимое WEB-страниц уточняется на этапе проектирования миниАСКУЭ и может быть изменено в соответствии с требованиями Заказчика. Энергосервисная компания Экологические системы 69035, Украина, г. Запорожье, пр. Маяковского, 11 телефон: (380 - 612) 34 - 35 - 67 факс: (380 - 612) 33 - 15 - 75 E- mail: WEB: МиниАСКУЭ для торговых центров и комплексов, складов, элеваторов и бензохранилищ, малых и средних предприятий, офисов и представительств компаний
В.И.Бабич, к.т.н. ЗАО НТЦ “Поликит” Введение При обследовании электрооборудования обычно ставятся задачи определения: а) надежности и б) экономичности его работы. Однако, принимая во внимание, что отклонения от норм эксплуатационных параметров чреваты большими затратами на внеплановые ремонты, надежность работы оборудования также следует считать экономическим фактором и оценивать экономическими критериями. Таким образом, в данном контексте обследование рассматривается в качестве метода повышения экономической эффективности работы электрооборудования. Некоторые задачи и методы обследования электрооборудования Оптимальная загрузка трансформаторного парка При наличии некоторого запаса по установленной мощности трансформаторов по сравнению с мощностью потребителей оптимизация количества включенных трансформаторов может стать сложной задачей. Поскольку потери в трансформаторах складываются главным образом из потерь в магнитной системе (постоянная величина) и потерь в обмотках (пропорциональны квадрату тока), суммарные потери сложным образом зависят от подключенной нагрузки. В литературе даны методы определения оптимального количества параллельно включенных трансформаторов для заданной нагрузки. В следующем примере показан нетривиальный результат оптимизации набора подключенных трансформаторов по методике. Пример Установлено 3 трансформатора по 630 кВА Установлены трансформаторы 400 и 630 кВА нагрузка, кВА оптимальный набор нагрузка, кВА оптимальный набор P<380 1*630 кВА P<260 400 кВА 380 260 P>1180 3*630 кВА P>450 400+630 кВА Данный результат справедлив при определенных характеристиках трансформаторов, стабильном напряжении и постоянной нагрузке. В реальности трансформаторы по параметрам отличаются как от паспортных данных, так и друг от друга, напряжение в сети колеблется, а нагрузка носит переменный характер, имеет реактивную составляющую, гармонические искажения и, вдобавок, несимметрична по фазам. Все эти факторы существенно затрудняют расчетную оптимизацию. При наличии электроанализатора и некоторого количества времени оптимизацию можно провести опытным путем. Обычно коммерческий учет на предприятии ведется по высокой стороне. В этом случае электроанализатор подключается по низкой стороне и с его помощью проводится запись суточного графика мощности и суммарного потребления активной энергии (назовем ее полезной энергией, Еп). За те же сутки определяется количество потребленной энергии по коммерческим счетчикам Ек. Отношение двух величин определит коэффициент “полезности” Кп = Еп / Ек. Такие измерения проводятся при всех возможных комбинациях подключенных трансформаторов. Наибольшая величина Кп покажет оптимальную загрузку трансформаторов. Для большей верности результата лучше провести несколько измерений в одинаковых условиях и набрать статистику. Сравнение Кп допускается только при одинаковых характерах суточных графиков нагрузки. Если имеется несколько различных характерных графиков, то оптимизация проводится для каждого из них. Следует понимать, что Кп может отличаться от истинного КПД трансформатора из-за систематических погрешностей электроанализатора и системы учета. На практике можно даже получить значение больше 1. Однако конечный результат оптимизации все равно остается правильным, так как систематические погрешности в каждом измерении примерно одинаковы. Оптимизация загрузки позволяет экономить несколько киловатт на каждом трансформаторе. Выбор схемы компенсации реактивной мощности Легко оценить экономический эффект от компенсации реактивной мощности, когда потребитель платит за нее по установленному тарифу. Однако даже в случае отсутствия прямой платы за реактивную энергию компенсация может быть весьма полезной мерой по следующим причинам: снижение потерь активной энергии в сетях и трансформаторах; уменьшение требуемой мощности трансформаторов и сечения кабелей; улучшение качества электроэнергии за счет фильтрации гармоник и импульсных помех. Обследование с помощью электроанализатора позволяет сделать правильный выбор схемы компенсации реактивной мощности. Первоначально электроанализатор устанавливается на трансформаторной подстанции для записи графика суммарной реактивной мощности. Допускается подключение электроанализатора к точкам коммерческого учета по высокому или низкому напряжению. Пример На рисунке показан типичный график реактивной мощности в цехе, работающем в одну смену. Характер графика говорит о наличии постоянно действующей реактивной нагрузки около 200 квар и переменных нагрузок, достигающих 500 квар в пиковые периоды. Оптимальным решением для такого случая будет установка нерегулируемого компенсатора мощностью 180-200 квар на высокой стороне и одного или нескольких автоматических регулируемых компенсаторов на низкой стороне. Для определения оптимальных мощностей и мест установки автоматических компенсаторов потребуются дополнительные замеры реактивной мощности в различных точках сети. Правильная композиция компенсаторов реактивной мощности снижает их стоимость на 20…50% Контроль качества электроэнергии Качество электроэнергии решающим образом влияет на эксплуатационные расходы современного оборудования, критичного к параметрам электропитания. Обследование системы электроснабжения с помощью электроанализатора позволяет обнаружить и классифицировать события нарушения качества, а также выбрать наиболее подходящий способ борьбы с этими нарушениями, как указано в таблице. Нарушения качества электроэнергии Способы борьбы с ними Прерывание подачи электроэнергии Источник бесперебойного питания (ИБП), резервирование Отклонение напряжения от номинала Стабилизаторы электромеханические, регулировка трансформаторов Колебания напряжения и фликер Стабилизаторы электронные или электромеханические, ИБП Короткие (коммутационные) импульсы EMI-фильтры Несимметрия напряжений Балансировка трансформаторов Гармонические искажения Пассивные и активные фильтры, фильтрокомпенсирующие установки Отклонение частоты - (наблюдается только в автономных электросетях) Для успешного определения нарушений качества электроэнергии электроанализатор должен обладать дополнительными возможностями: независимое одновременное измерение фазных и междуфазных напряжений; измерение гармонических составляющих напряжения и тока; регистрация кратковременных импульсов (менее 1 мс); вычисление дозы фликера. Не экономьте на обследовании качества электроэнергии – основное оборудование значительно дороже Контроль и фильтрация гармоник На таком нарушении качества электроэнергии, как гармонические искажения, следует остановиться подробнее. Если гармоники напряжения являются причиной сбоев чувствительного оборудования, ни у кого не возникает сомнений, что с ними нужно бороться. Однако если видимых последствий гармоник нет, то они могут оставаться незамеченными неограниченное время. Тем не менее, гармоники далеко не так безобидны, как многие считают, причем внимательно следует относиться к искажениям и напряжения и тока. Принято оценивать отношение полезной энергии к суммарной передаваемой по сетям энергии параметром Cosj . Это справедливо только для синусоидальных токов и напряжений. При наличии гармоник полная мощность складывается не только из активной и реактивной составляющих, но и из мощности высших гармоник. Поэтому вместо Cosj следует применять так называемый коэффициент (фактор) мощности (Power Factor, PF). Современные электроанализаторы способны измерять коэффициент мощности напрямую. Гармоники вызывают следующие нежелательные явления: дополнительные активные потери в проводниках, несущих гармонические составляющие тока; дополнительные потери в ферромагниитных системах трансформаторов и двигателей; перегрузки трансформаторов, вынуждающие завышать запас по установленной мощности; перегрузки и выход из строя конденсаторов в установках компенсации реактивной мощности; резонансные явления в трансформаторах; большие токи нейтрали в 4-х проводных сетях. Пример По рекомендациям Европейского комитета по стандартизации CENELEC коэффициент, определяющий необходимый запас мощности трансформатора рассчитывается по формуле , где I1 – основная гармоника тока, IRMS – истинное среднеквадратичное значение тока, n – номер гармоники, e,q – коэффициенты, зависящие от составляющих потерь в меди и железе трансформатора (в первом приближении можно принять e = 0,3 ; q = 1,75). Измерения с помощью электроанализатора дают: К = 1,7 ; Cosj = 0,8. Номинальная мощность трансформатора 1000 кВА. Реальная активная нагрузка, которая может быть подключена к трансформатору: P=1000 x 0,8 / 1,7 = 470 кВт. Этот пример подтверждает, что полезная мощность трансформатора существенно снижается в присутствии гармоник тока. Отметим, что приведенная методика требует знания спектра гармоник тока до 40 порядка. Необходимо учитывать это требование при выборе электроанализатора. Хороший электроанализатор измеряет коэффициент мощности и до 40 гармоник тока и напряжения Выбор способа оптимизации электропривода Существует множество способов повышения эффективности электропривода. В качестве иллюстрации приведем упрощенную экспертную систему для выбора технического решения модернизации привода по его условиям эксплуатации. Очевидно, что для правильного выбора технического решения большое значение имеют результаты обследования нагрузок и режимов работы электродвигателей. Такое обследование проводят с помощью электроанализатора, регистрируя с его помощью график активной электрической мощности двигателя. Длительность регистрации составляет от одной смены до нескольких суток. Одновременно записываются значения междуфазных и фазных напряжений для контроля симметричности питающей сети, а также реактивной мощности и cos j для выбора способа компенсации реактивной мощности. Предварительный мониторинг режима работы поможет окупить затраты на модернизацию привода Контроль переходных сопротивлений В любых электросетях присутствует множество механических соединений проводников, вносящих дополнительные локальные сопротивления: контакты реле и выключателей, болтовые соединения шин и кабелей, клеммники электрооборудования и т.п. Загрязнение или ослабление таких соединений вызывает рост переходного сопротивления, что в лучшем случае ведет к дополнительным потерям энергии, а в худшем – к пожарам. Мощность контактных потерь на небольшой подстанции достигает нескольких киловатт. Напрямую измерить контактное сопротивление можно с помощью микроомметра, причем существуют приборы, позволяющие проводить измерения без отключения электроэнергии от обследуемого участка. Все же наиболее удобным и относительно дешевым способом контроля контактов является измерение их температуры бесконтактным термометром. Инфракрасные термометры позволяют измерять температуру на расстоянии несколько метров, что полностью исключает опасность поражения электрическим током даже в высоковольтных сетях. При выборе термометра для обследования контактов важным параметром является так называемое оптическое разрешение – отношение диаметра зоны измерения к расстоянию до объекта D:L. Если предполагается применять прибор в высоковольтных установках, то D:L должно быть не менее 1:30, т.е. на расстоянии 1 м прибор должен различать объект размером 33 мм. Температурный диапазон прибора не является столь существенным требованием – достаточно обеспечить измерения в пределах –20…+200 С. Инфракрасный термометр непременно должен быть в составе электролаборатории Контроль утечек тока Помимо прямых потерь энергии утечки тока на землю вызывают и другие неприятные явления. При нарушении изоляции может появиться потенциал на плохо заземленных корпусах оборудования, что чревато его выходом из строя или поражением людей. Иногда утечки образуют контура тока с большой площадью, охватывающие помещения или даже здания целиком. В таких случаях в помещении возникает электромагнитное поле, взывающее помехи в работе оборудования. Если на экранах мониторов компьютеров или телевизоров наблюдается дрожание картинки, не устраняемое никакими манипуляциями с питанием, то с большой вероятностью причиной является утечка тока из электросети на землю. Пример Компьютерный салон-магазин испытывал трудности с продажей мониторов, поскольку на экранах ЭЛТ-мониторов в демонстрационном зале наблюдались волнообразные искажения растра, которые покупатели принимали за дефект. Искажения оставались даже при переключении компьютеров на питание от ИБП. На матричных мониторах искажения не наблюдались. Причина заключалась в утечке тока с одной из фаз питающей сети в распределительном щите. Потери энергии легко рассчитываются при известном токе утечки. Pп = Iу х Uф , где Pп – мощность потерь, Iу – ток утечки, Uф – фазное напряжение. В действительности суммарная мощность утечек может достигать нескольких киловатт в здании среднего размера. Для измерения тока утечки можно использовать токоизмерительные клещи достаточной чувствительности (желательно не менее 100 мА). Обычно ток утечки измеряется дифференциальным методом, при котором клещи охватывают все проводники кабеля (2 жилы в однофазной сети, 3 или 4 жилы – в трехфазной). В этом случае при отсутствии утечек суммарный ток в кабеле всегда равен нулю, поэтому клещи будут измерять величину утечки. Место утечки обнаруживается при последовательном продвижении по точкам разветвления электросети в направлении от источника к потребителям энергии. Клещи для измерения утечек должны иметь окно достаточного размера, чтобы захватывать кабель нужного диаметра. В практике очень удобны гибкие датчики тока, представляющие собой эластичный сердечник, охватывающий кабель. Клещи для измерения тока утечки могут быть выполнены в виде самостоятельного прибора с индикатором, однако их функции с успехом может выполнить универсальный электроанализатор. Приборы для обследования электрооборудования Здесь рассмотрим только некоторые из приборов для обследования электрооборудования, которые пока еще редко встречаются в традиционных электролабораториях. Тем не менее, они абсолютно необходимы для решения задач по оптимизации работы электрооборудования на достаточно высоком уровне. Анализаторы количества и качества электроэнергии Как можно понять из приведенных выше примеров, основным прибором при обследовании электрооборудования является электроанализатор, правильнее называемый анализатором количества и качества электроэнергии. Электроанализаторы предназначены для измерения и регистрации параметров количества и качества потребляемой электроэнергии, на основании которых делаются выводы об эффективности использования энергии, предлагаются и обосновываются энергосберегающие технические решения. Универсальные электроанализаторы чаще всего бывают рассчитаны на применение в трехфазных несимметричных сетях 220/380 В, поэтому они заведомо применимы в симметричных трехфазных сетях и, тем более, в однофазных. Многие модели электроанализаторов можно подключать и к высоковольтным сетям через измерительные трансформаторы тока и напряжения - для этого приборы оснащаются специальными шунтами. Электроанализатор подключается к сети с помощью датчиков тока (по 1 шт. на фазу) и потенциальных проводов (по 1 шт. на фазу и 1 шт. на нейтраль, если таковая имеется). Таким образом, прибор имеет 6 измерительных каналов (3 по току и 3 по напряжению), по которым поступает вся необходимая информация. Датчики выпускаются различных номиналов, от единиц до тысяч ампер. Конструктивно они выполняются в виде клещей или гибких разъемных колец. Максимально возможный ток в обследуемой сети должен примерно соответствовать номиналу датчика, при этом будет достигаться максимальная точность измерений. По измеренным сигналов микропроцессор прибора рассчитывает множество параметров (обычно около 30), на основании которых можно судить о количестве и качестве потребляемой или генерируемой энергии. В типичный набор параметров, определяемых электроанализатором, входят напряжения, токи, активная и реактивная мощности, активная и реактивная энергии, cos j, частота. Ряд параметров рассчитываются отдельно по каждой фазе и суммарно по всем фазам. Кроме текущих фиксируются средние, максимальные и минимальные значения параметров. Анализаторы также определяют параметры качества энергии: спектры гармоник токов и напряжений, коэффициент фликера, фиксируют отклонения и провалы напряжения, импульсные помехи и т.д. Рассчитанные параметры выводятся на дисплей прибора в реальном времени и могут быть записаны в память с целью последующего воспроизведения и анализа. Все анализаторы оснащены устройствами связи, дающими возможность перенесения накопленных данных на компьютер. Как правило, электроанализаторы снабжаются специализированным программным обеспечением для визуализации, обработки и анализа накопленной информации. При выборе прибора следует учитывать ряд требований, которые облегчают его практическое использование. Портативный прибор должен иметь вес не более 10 кг в комплекте. Прибор должен обладать простотой и оперативностью использования, т.е. обеспечивать установку на любой объект и ввод в режим измерений в течение нескольких минут, иметь простое и удобное управление, не требовать сложных настроек и т.д. Регистрирующий прибор должен обеспечивать надежное хранение и легкий доступ к данным. Носитель данных должен быть электронным (энергонезависимая память), магнитные носители нежелательны. Электроанализатор должен быть внесен в реестр средств измерений Госстандарта РФ. Пример Электроанализатор AR.5 производства CIRCITOR (Испания) AR.5 – один из лучших в мире образцов своего класса. Он способен регистрировать следующие параметры: напряжения каждой фазы и среднее; токи каждой фазы и средний; частота сети; cosj и коэффициент мощности в каждой фазе; 3-фазный коэффициент мощности; активная, индуктивная и емкостная мощности по фазам и суммарно; активная, индуктивная и емкостная (потребленная и выданная) энергии. Перечисленные параметры измеряются и записываются в память с периодичностью от 1 секунды до 4 часов. Объем памяти – до 1 Мб, что достаточно для запоминания 5000 полных измерений. Это количество значительно увеличивается, если ограничить выбор регистрируемых параметров. Дополнительные картриджи-программаторы позволяют регистрировать параметры качества сети: до 49 гармоник напряжения и тока; импульсы, пики, провалы напряжения; коэффициент фликера. Выпускаются также картриджи для проведения специальных тестов: для анализа быстрых процессов, например, разгона асинхронных двигателей; для проверки электросчетчиков на месте. Полученные данные переносятся на компьютер и анализируются с помощью специализированного программного обеспечения Технические характеристики: Число фаз 3 Максимальное напряжение 500 В (при прямом включении) Максимальный ток от 5 до 2000 А (определяется клещами) Класс точности по току и напряжению 0,5 Класс точности по мощности и энергии 1,0 Устройство отображения графический ж/к дисплей Связь с компьютером порт RS232 Программное обеспечение под Windows Питание 220 В или встроенный аккумулятор Масса процессорного блока 0,6 кг Инфракрасные термометры Бесконтактные термометры используют принцип детектора инфракрасного излучения. Интенсивность и спектр излучения тела зависит от его температуры. Измеряя характеристики излучения тела, прибор косвенно определяет температуру его поверхности. Инфракрасный термометр является незаменимым инструментом для проверки состояния электрооборудования, находящегося под напряжением. С его помощью измеряют температуру кабелей и шин, клеммных соединений, контактов выключателей и реле, корпусов трансформаторов, конденсаторов, двигателей и т.д. Повышение температуры этих объектов часто говорит о неисправностях, своевременное выявление и устранение которых позволяет избежать крупных неприятностей. Инфракрасные термометры измеряют среднюю температуру поверхности, находящейся в области чувствительности. Область чувствительности приближенно можно представить конусом, вершина которого упирается в объектив прибора, а основание располагается на поверхности объекта. Отношение диаметра конуса к его высоте D:L, называемое оптическим разрешением (иногда углом или показателем визирования) является одной из основных характеристик прибора (иногда используют обратную величину - L:D). Чем меньше D:L, тем более мелкие предметы может он различить на расстоянии. Простейшие приборы имеют оптическое разрешение 1:6, наиболее сложные - 1:180. Для удобства практического использования прибора важен способ, которым он нацеливается на исследуемый объект. Простейшие термометры не имеют механизма нацеливания и могут применяться только на близких расстояниях. Для нацеливания на удаленные объекты чаще всего применяется луч лазера. С помощью одиночного лазерного луча можно определить только центр зоны чувствительности (точнее, точку вблизи центра, так как луч лазера не совпадает с оптической осью объектива). Приборы с двумя лучами показывают размер зоны чувствительности. Наиболее совершенный способ нацеливания - с помощью нескольких лазерных лучей, расположенных по кругу. Круговой лазер точно обозначает зону измерения на любом расстоянии от термометра. Пример Инфракрасные термометры серии Raynger ST производства RAYTEK (США-Германия) Характеристики ST20 ST30 ST60 ST80 Диапазон температур -32... 400 С -32... 545 С -32... 600 С -32... 760 С Оптическое разрешение 1:12 1:30 1:50 Коэффициент излучения Фиксированный 0,95 Регулируемый Способ нацеливания лазер круговой лазер Предел погрешности в зависимости от диапазона температуры: >23 С: ±1 С или ±1% от показаний (большее) -18...23 С: ±2 С -26...-18 С: ±2,5 С -32...-26 С: ±3 С Чувствительность 0,2 С 0,1 С Время установления показаний <500 мсек (95%) <350 мсек (95%) Температура окружающей среды 0...50 С Питание 9 В батарейка или аккумулятор Масса 320 г Вывоз мусора многие и утилизация отходов Концепция здания специализированного вуза бонн. Энергосбережение в карелии. Программа строительства гту. Энергетический аттестат проекта. Новая страница 1. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
