Пилотный проект на ПС «Владимирская»

В рамках выполнения данного пилотного проекта планируется:

· обеспечить значительную экономию электроэнергии на собственные и хозяйственные нужды;

· заменить неэффективное устаревшее оборудование систем охлаждения трансформаторов на современное, экономичное и надежное с сохранением существующей схемы охлаждения в качестве резервной;

· обеспечить комплексную автоматизацию технологического процесса;

· обеспечить высокий уровень эффективности инвестиций.

Следует отметить, что с помощью пилотного проекта предполагается показать пример применения системы жидкостного охлаждения трансформаторов с эффективностью в 1,5-2 раза выше существующих систем охлаждения ДЦ¹, используемых на большинстве трансформаторов ФСК.

При этом увеличение капиталовложений составит около 20 %. При новом строительстве и реконструкции капиталовложения могут быть ниже, чем при установке систем ДЦ за счет экономии на мощности трансформатора собственных нужд, стоимости кабелей и коммутации.

Для отопления зданий ОПУ и управления ПМЭС в проекте предлагается использование теплового насоса с этиленгликолем системы жидкостного охлаждения трансформатора в качестве источника тепла. Современные тепловые насосы, спроектированные на температурную обеспеченность 95 %, позволяют сократить расход электроэнергии на отопление приблизительно в 4,5 раза. Система отопления зданий ОПУ и управления ПМЭС спроектирована на температуру подачи 60 °С, соответственно, для внедрения теплового насоса не придется модернизировать систему отопления, а существующие котлы будут использоваться в качестве резервных. Также при небольшой доработке тепловой насос может использоваться в качестве источника холода для системы кондиционирования.

Реализация пилотного проекта на ПС «Владимирская» позволит:

· провести апробацию и разработать технические требования к системам мониторинга расхода электроэнергии по отдельным группам токоприемников собственных нужд;

· оценить фактическую эффективность применения современных автоматизированных ШАОТ по сравнению с традиционными системами управления охлаждением трансформаторов;

· изучить возможность и перспективы внедрения систем жидкостного охлаждения на подстанциях ФСК;

· разработать проект построения высокоэффективной модульной системы сокращения расхода на собственные нужды подстанции (ШАОТ, жидкостное охлаждение и утилизация тепла транс форматора для отопления зданий).

Результаты пилотного проекта на ПС «Владимирская» будут использоваться как при модернизации существующих подстанций, так и при проектировании новых. Например, использование комбинированной системы охлаждения с установкой утилизации тепла позволило бы осуществлять теплоснабжение целого поселка около проектируемой подстанции 220 кВ «Хани». Немаловажным результатом пилотных проектов является и проводимое согласование технических решений с заводами-изготовителями оборудования. С одной стороны, это позволяет получить оценку влияния новых технологий на надежность работы оборудования, с другой — может в дальнейшем обеспечить использование необходимых высокоэффективных технических решений уже на заводе, при комплектации нового оборудования, что значительно снизит стоимость внедрения энергосберегающих технологий.

Реализованные в 2013–2014 годах пилотные проекты по системе охлаждения трансформаторов и системе отопления зданий позволили перейти к комплексному модульному проекту повышения эффективности работы системы охлаждения трансформатора, имеющему следующие особенности:

· система регулирования производительности существующих охладителей автотрансформаторов за счет внедрения системы частотного регулирования;

· система жидкостного охлаждения автотрансформаторов;

· система утилизации тепла от систем жидкостного охлаждения для отопления зданий ПС;

· система мониторинга расхода отдельными токоприемниками (группами токоприемников) для собственных нужд.

 

СН ПС «Новокузнецкая»

    В качестве другого примера по оценке реализации мероприятий по снижению потерь на СН следует рассмотреть ПС 500 кВ «Новокузнецкая». Оборудование, находящееся в распоряжении данной подстанции представлено на рис.2. Используя Инструкцию по расходу электроэнергии на собственные нужды подстанций и с учетом оборудования, находящегося на балансе данной подстанции, были рассчитаны нормы потерь электроэнергии на собственные нужды, значения которых приведены на рис.4

 

Рис.4. Энергобаланс затрат электроэнергии на собственные нужды подстанций Кузбасского ПМЭС

 

Рис.5. Нормы расхода электроэнергии на СН ПС 500 кВ «Новокузнецкая»

Из представленной диаграммы (рис.5.) можно видеть, что больше всего

энергии затрачивается на обдув, охлаждение и обогрев оборудования.

Реальные затраты электроэнергии превышают приведенные нормы, в

связи с чем необходимо проведение мероприятий, снижающих потери элек-

троэнергии на собственные нужды.

Чтобы снизить потери на собственные нужды ПС «Новокузнецкая»

предлагается заменить обогреватели на конвективные регулируемые, а также

использовать индукционные электрокотлы, которые позволят сократить по-

тери электроэнергии на обогрев оборудования и производственных помеще-

ний.

Также, снизить потери на собственные нужды ПС позволит замена ста-

рых светильников на новые светодиодные.

Технологический эффект от проведения данных мероприятий представ-

лен на рис.6.

 

 

Рис.6. Технологический эффект снижения потерь на СН ПС «Новокузнецкая»

Экономический эффект от проведения энергосберегающих мероприя-

тий представлен на рис.7.

Рис.7. Экономический эффект от проведения энергосберегающих мероприя-

тий.

Срок окупаемости от реализации данных мероприятий составит 4,68

лет.

Таким образом, в результате проведения Программы энергосбережения

и повышения энергоэффективности на подстанциях ФСК систематически ре-

ализуются следующие мероприятия: оптимизация продолжительности работыи числа включенных вентиляторов охлаждения трансформаторов и автотрансформаторов; оптимизация работы средств отопления и освещения зданий управления подстанций; частичное отключение освещения ОРУ-500, 220,110 кВ в ночное время, когда не выполняются работы и переключения; повышение энергоэффективности зданий; установка энергосберегающих ламп исветильников освещения ОРУ; замена обогревателей ПЭТ на конвекторы идр.

В результате проведения мероприятий по снижению потерь на СН ПС

«Новокузнецкая» расход электроэнергии на собственные нужды сократится с

4009,584 МВт*ч до 4006,477 МВт*ч, т.е. на 0,7%.

 

Выводы

Обобщая опыт АО «НТЦ ФСК ЕЭС» и на СН ПС «Новокузнецкая» в области проведения энергетических обследований, разработки и реализации проектов повышения энергетической эффективности объектов ФСК, важно отметить:

· Подстанция как объект внедрения энергосберегающих мероприятий обладает значительным потенциалом сокращения расхода электроэнергии. В отличие от мероприятий по сокращению потерь электроэнергии, мероприятия по повышению эффективности работы собственных нужд подстанций имеют высокие экономические показатели эффективности.

· Технически достижимым потенциалом снижения расхода электроэнергии на СН ПС является величина 40–50 %. Однако при внедрении должны в обязательном порядке учитываться экономические показатели мероприятий и получаемый фактический эффект от мероприятий. Для решения этой задачи необходима разработка, апробация и массовое внедрение инновационных комплексных проектов в области повышения эффективности работы СН ПС, первыми этапами которых являются описанные в статье пилотные проекты и НИОКР.

· Пилотное внедрение энергосберегающих технологий должно обеспечивать возможность массового внедрения положительного опыта на подстанциях ФСК. Формат пилотных проектов является оптимальным инструментом отработки перспективных технологий перед принятием решения об их массовом тиражировании.

· Основными направлениями повышения эффективности работы СН ПС ФСК являются:

– оптимизация работы систем охлаждения трансформаторов и реакторов, повышение эффективности работы систем отопления зданий и использование в качестве источников тепла тепловых потерь трансформаторов и реакторов;

– внедрение автоматизированных систем мониторинга расхода на СН ПС;

– уточнение и постоянная актуализация норм расхода на СН ПС, позволяющих адекватно оценивать эффективность работы СН ПС.

· Пилотные проекты апробации энергоэффективных технологий могут финансироваться следующими способами: целевые программы; индивидуальные проекты. Вне зависимости от способа финансирования пилотное внедрение должно обеспечивать решение основной задачи.

· Немаловажную роль при планировании мероприятий и оценке их эффективности играет система мониторинга фактического расхода и система нормирования расхода на собственные нужды. Использование действующей методики нормирования собственных нужд не позволяет корректно оценивать эффективность работы по обеспечению СН ПС. Необходимо провести работу по актуализации существующих норм расхода на СН ПС. В дальнейшем работа по пересмотру норм расхода на собственные нужды должна проводиться с периодичностью 5–7 лет. Это позволит учитывать изменения в составе оборудования и актуальный уровень эффективности работы оборудования СН ПС.

 

 

Литература

1. РД 34.09.208. Инструкция по нормированию расхода электро­энергии на собственные нужды подстанций 35–500 кВ. М., 1981.

2. https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=6476

3. Руководящий документ инструкция по нормированию расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций 35 - 500 кВ РД 34.09.208

4. Электротехнический справочник: В 3 т. Т.3. В 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии / (Под ред.: И.Н. Орлова. 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880 с.: ил.

5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.