Потребление электрической энергии

Как рассчитать потребление электрической энергии

В эпоху, когда без электрических приборов трудно представить свою жизнь, а цена на энергоносители постоянно растёт, важно уметь планировать и рассчитывать. Расчёт расхода электроэнергии важен как для планирования будущих затрат на оплату счетов по электроэнергии, так и для определения убытка, нанесённого безучётным пользованием электроэнергией.

Варианты определения расхода электроэнергии.

Каждый электрический прибор содержит ярлык с указанием его технических характеристик, значение которое измеряется в Ваттах (W или Вт) это и есть электрическая мощность. На некотором оборудовании, например, микроволновой печи, может указываться диапазон значений, например, от 800 до 1000Вт в таком случае принято брать среднее значение 900 Вт. Так же, известно приблизительное время работы каждого потребителя электрической энергии. Холодильник работает не более 8 часов в сутки и так по каждому прибору. Только время работы обогревателя, вентилятора и кондиционера могут существенно отличаться в зависимости от сезона. В таком случае точнее будет проводить разные расчёты для каждого времени года.
Далее, мощность каждого электроприбора умножается на время его работы, в часах за сутки. После чего находится суммарный расход по квартире (дому, предприятию) и делится на 1000, поскольку стандартная единица расхода кВт*ч, формула в этом случае достаточна, проста, и в результате подсчёта получается расход электроэнергии за сутки. Умножив число на количество дней в месяце или в году, можно определить месячный и годовой расход соответственно.
Второй способ очень похож на первый. Но в нём указано как считать расход электроэнергии у электроприборов с неуказанной мощностью. Правильно рассчитать мощность можно зная величину потребляемого тока и напряжения в сети. Ток указывается на бирке с индексом «А», напряжение «В» («V»). Величина напряжения, общепринятая в нашей стране 220 В. Умножив ток на напряжение, можно достаточно точно рассчитать потребляемую прибором мощность. Дальнейший расчёт не отличается от первого варианта.
Как правило, электросчётчик достаточно точно рассчитывает количество потреблённой электроэнергии. Руководствуясь его показаниями можно достаточно точно определить объём потреблённой энергии. Для этого достаточно из текущих показаний прибора, вычесть предыдущие. Полученное значение и будет расход за конкретный период времени. В случае со счётчиками непрямого измерения, то есть с трансформаторами тока и (или) напряжения, полученное число нужно умножить на коэффициент трансформации.

Среднеприведённые значения мощности электрических приборов

Бездоговорное потребление электрической энергии

Порой в быту достаточно тяжело определить значение мощности указанное на бирках, а показания электросчётчика ставятся под сомнение. В таблице представлены типовые значения мощности распространённых электроприборов.

Наименование электроприбора Мощность, Вт Холодильник 1000 Компьютер 750 Телевизор 250 Пылесос 1500 Утюг 1500 Микроволновая печь 1000

Лампа накаливания 75

Приведённые в таблице данные могут значительно отличаться от реальных, поскольку сейчас существует достаточно много модификаций одного и того же электроприбора.

В случае когда точную мощность прибора определить невозможно, отсутствуют паспортные данные, специалисты часто пользуются токоизмерительными приборами, амперметром или клещами. Энергоснабжающие организации часто пользуются расчётом электропотребления в случае выявления безучётного потребления электроэнергии и бездоговорного потребления электроэнергии. В этом случае, расчет производится с применением специальных коэффициентов, и, как правило, значение получается выше реально потреблённой электроэнергии.

Правильно применяя вышеуказанные формулы и произведя обратный расчёт, можно без труда вычислить потребляемую мощность электроприборов, зная расход за месяц, и даже среднее значение тока. Эти данные помогут определить сечение токопроводящих жил и защитной аппаратуры.

amperof.ru

Потребление электроэнергии бытовыми приборами - Автономный дом

Несмотря на то, что нефть и нефтепродукты дешевеют, тарифы на электроэнергию неуклонно увеличиваются. Чтобы экономить без ущерба для своего комфорта и привычного образа жизни, надо понимать, какое потребление электроэнергии у различных бытовых приборов, чем различаются классы энергопотребления и как вписаться в норму потребления электричества. Жаль, что этому не учат в школе!

Нормативы потребления электроэнергии

В 2013 году правительство РФ предложило ввести нормативы для потребления электроэнергии, чтобы ускорить переход к энергоэкономным технологиям и научить население бережнее относиться к природным ресурсам.

Какой норматив потребления электроэнергии на 1 человека, принимает решение региональная власть, исходя из целого ряда показателей, среди них:

климатическая зона региона;
региональное финансовое благополучие;
состояние жилья;
нахождение жилья в городе или сельской местности;
наличие электроплиты и электрического водонагревателя;
количество комнат;
количество зарегистрированных человек на данной площади и др.

Региональные власти для подсчета норматива берут данные об энергопотреблении 10 тысяч одиноких граждан и выводят среднее значение. Какой норматив потребления электроэнергии на одного человека? Из-за того, что экономическое состояние регионов разнится, различаются и нормы на 1 человека, составляя, например:

в Москве — 117 кВт/час;
в Красноярском крае — 100 кВт/час;
в Ростовской области — 96 кВт/час;
в Забайкалье — 65 кВт/час.

Оплата зависит от того, какое потребление электроэнергии происходит сверх нормы, поскольку тариф на социальное потребление электроэнергии предусматривает одну сумму оплаты, а использованная дополнительно электроэнергия оплачивается уже дороже.

Важно! Какая социальная норма потребления электроэнергии, следует узнавать в своей региональной энергопоставляющей компании.

Дифференцированный тариф

В ряде регионов местными органами исполнительной власти установлены дневной и ночной тарифы, отличающиеся от усредненной ставки: ночные значительно дешевле, а дневные дороже. В таких областях потребителям выгодно приобретать двух- или трехтарифные электросчетчики.

С какого часа ночное потребление электроэнергии начинается? Федеральная служба по тарифам РФ установила:

ночная тарификация – с 23 до 7 часов;
дневная – с 7 до 23 часов.

Для трехтарифных счетчиков установлены следующие временные интервалы:

ночной – с 23 до 7 часов;
пиковый – 7.00–10.00 и 17.00–21.00;
полупиковый – 10.00–17.00 и 21.00–23.00.

Важно! В ночное время электроэнергия дешевле примерно на треть.

Казалось бы немного, но тут можно существенно сэкономить благодаря тому, что во многих бытовых электроприборах есть режим «отложенный старт». Стирка и мойка посуды могут дождаться 23 часов, потом устройства включатся сами, даже если хозяева давно спят. Хлебопечка и мультиварка тоже выполнят свои задачи без присутствия владельцев, при этом их работа обойдется дешевле.

Можно ли уложиться в энергетический норматив?

1 кВт/ч энергии – это много или мало? Многие люди даже не представляют, что может сделать 1 кВт/ч. А ведь с помощью одного киловатта можно:

два часа работать на компьютере;
слушать радио в течение двух суток подряд;
смотреть 4 часа телевизор;
пылесосить 1 час;
5 минут принимать душ с помощью водонагревательного котла.

Узнав в энергопоставляющей компании, какой норматив потребления электроэнергии на одного человека, нужно понять, где можно сэкономить.

Выбираем класс энергопотребления электроприборов

Приобретая новый холодильник или телевизор, кофеварку или микроволновую печь, стоит внимательно присмотреться к цветной маркировке на корпусе. Легко понять, какой класс потребления электроэнергии лучше: цветными ярлычками и буквами на всех электроприборах обозначен класс энергопотребления – уровень эффективности использования электроэнергии данным устройством.

Важно! Приобретая бытовые устройства, минимально расходующие впустую энергию, каждый из нас экономит прежде всего свои средства.

Расход энергии различными бытовыми приборами

Какое потребление электроэнергии у холодильника? На обеспечение работы этого охлаждающего устройства уходит почти треть всей электронергии. Класс энергопотребления холодильника определяется производителем, исходя из ряда показателей, таких как герметизация устройства, отвод тепла в контуре, предотвращение процесса обледенения, полезный объем морозильной и холодильной камер, уровень шума и пр.

Какой класс потребления электроэнергии лучше для холодильника? Наиболее дорогие холодильники, оснащенные множеством дополнительных функций, имеют класс энергопотребления А+++. Однако даже устройства с классом В неплохо справляются с экономией электроэнергии, если ими правильно пользоваться. Как помочь холодильнику меньше потреблять электричества:

разместить его как можно дальше от отопительных приборов и солнца;
вовремя убирать наледь или размораживать;
не держать дверцу холодильника подолгу открытой;
не ставить в холодильник горячие блюда.

Этими нехитрыми приемами можно добиться существенной экономии в масштабах годового потребления.

Какое потребление электроэнергии у компьютера? На компьютер приходится всего 5% использованной энергии. Исследования показали, что офисный компьютер потребляет около 100 Вт, домашний – около 200, геймеровский – до 600.

Расход электроэнергии компьютером определяется:

мощностью ПК;
мощностью охлаждающей системы;
загруженностью и частотой использования ПК.

Но и тут можно сэкономить: хотя современные компьютеры сами поддерживают режим энергосбережения, следует активизировать автоматический переход в «спящий» режим.

Какое потребление электроэнергии у ноутбука, зависит от модели и мощности аккумуляторной батареи.

Какое потребление электроэнергии у кондиционера? Это зависит от его энергоэффективности, которая определяется соотношением мощности, обеспечивающей подачу тепла или холода, и мощности потребления электричества. Энергопотребление кондиционера определяется рядом технических параметров:

мощностью компрессора;
имеющейся температурной разницей улица/помещение;
функцией, которую он выполняет (охлаждение или нагревание).

Для облегчения понимания экономности производители классифицируют устройства по классам от А до G. Самый выгодный, конечно, класс А. Обычно бытовые кондиционеры имеют потребление 2400 Вт, что означает при использовании устройства в жаркий день в течение 6 часов расход около 5 кВт.

В основном, электроэнергия тратится на предварительный прогрев системы «теплый пол», в дальнейшем заданная температура поддерживается минимальным количеством электричества.

Из расчета на 1 кв. м «теплый пол», состоящий из термоматов, потребляет около 120-200 Вт на 1 кв. м, пленочный – 150-400 Вт, греющий кабель – 10-600 Вт.

В среднем «теплый пол», который является основным источником обогрева в помещении, расходует 200 кВт/ч в месяц на площадь в 10 кв. м.

При рациональном подходе к использованию электроприборов можно добиться соответствия потребленной электроэнергии норме на 1 человека и этим значительно сэкономить на оплате счетов за электричество.

Как сэкономить потребление электроэнергии бытовыми приборами Какие нормативы потребления электроэнергии? Дифференцированный тариф. Как уложиться в энергетический норматив? Классы и расход энергопотребления электроприборами.

Источник: koffkindom.ru

Тем или иным видом лампочек пользуется каждый из нас. Мощность самых распространенных (пока) ламп накаливания указана на их цоколе и составляет от 60 до 100 Ватт. Лампочки большей мощности запрещены к продаже. При пользовании ими в течение 5 часов день одна лампочка накаливания потребляет ежемесячно 9-16 кВт•ч.

Приобретающие все большую популярность (из-за снижения своей стоимости) энергосберегающие лампочки используют всего 15-25 кВт•ч в месяц. При этом ее световая мощность в 5 раз больше аналогичной лампы накаливания.

Светодиодные лампы еще экономичнее, так как их световая мощность уже в 10 раз больше. При мощности в 5 Ватт и пятичасовом использовании в день, она израсходует 1 кВт•ч за месяц.

Холодильник

Потребляемая электрическая мощность современных домашних холодильников колеблется от 100 до 190 Вт в час. Ее величина зависит от многих факторов: класса энергопотребления холодильника, объема морозильной камеры, количества открывания дверцы, температуры в квартире и других.

Величина годового потребления этого электроприбора при оптимальных условиях указывается в его паспорте. Она составляет от 200 до 450 кВт•ч в год для разных моделей холодильников, или 20-35 кВт•ч ежемесячно.

В реальных условиях при мощности такого потребителя в 150 Вт и среднесуточном времени работы 12 часов месячный расход электрической энергии составляет 58 кВт•ч.

Телевизоры могут быть:

с жидкокристаллическим экраном (ЖК);
с электронно-лучевой трубкой (кинескопом);
плазменным экраном.

Потребление электрической энергии телевизоров зависит от размера экрана, яркости изображения, громкости звука, года выпуска и прочих параметров.

Энергопотребление телевизора с кинескопом составляет 50-100 Вт в час. При его просмотре 5 часов в день месячное потребление этого электроприбора достигает 15 кВт•ч.

Жидкокристаллические телевизоры с больших размеров потребляют 150-250 Вт в час. Если смотреть его по 5 часов день, то ежемесячно получится 18-35 кВт•ч. Жидкокристаллические телевизоры с небольшим размером экрана потребляют в месяц 8-15 кВт.

Широкоэкранные плазменные панели требуют большей мощности – 30-40 Квт•ч ежемесячно. Их энергоемкость напрямую зависит от качества телевизионной картинки на экране.

Стиральная машина

Электрическая мощность домашней стиральной машины 1-2,4 кВт•ч и зависит от загрузки барабана, режима стирки и отжима, ее класса энергопотребления. Если вы пользуетесь ею 6 часов в неделю, то ежемесячно она израсходует 25-45 кВт•ч.

Энергоемкость стационарного домашнего компьютера зависит количества подключенных периферийных устройств (сканера, принтера и т. д.), от мощности блока питания, типа и размера монитора. Она составляет 0,2-0,3 кВт. При использовании его в течение 8 часов в день, месячный расход энергии составит около 60 кВт•ч.

Для сравнения: месячная норма потребления ноутбука составляет около 8-10 кВт•ч.

Прочие бытовые электроприборы

А теперь рассчитаем, сколько электроэнергии потребляют домашние бытовые приборы нерегулярного пользования. К ним можно отнести утюг, пылесос, электрочайник, фен, кондиционер, зарядные устройства и другие бытовые приборы.

Некоторые приборы потребляют большое количество электроэнергии. Благо, что пользуемся ими мы довольно непродолжительное время.

Тем не менее пылесос использует ежемесячно 2,5-4,8 кВт•ч, электрочайник – 15-20 кВт•ч. Потребление микроволновой печи, фена не столь велико. Значительно увеличивают месячное потребление энергоемкие приборы и устройства: обогреватели, теплые полы в квартире, кондиционер.

Сколько электроэнергии потребляют бытовые приборы: таблица При ежегодном росте тарифов на ЖКХ важно знать, сколько электроэнергии потребляют бытовые приборы. Это поможет наметить пути экономии потребления

Источник: zhkhinfo.ru

Потребление электроэнергии в быту с каждым годом увеличивается, и эта тенденция сохранится, поскольку население в последние годы активно приобретает бытовую технику (стиральные машины, кухонные комбайны, пылесосы, электрочайники, электромясорубки, электрокофеварки и т.д.), являющуюся одним из главных потребителей электроэнергии в домах и квартирах. Разные бытовые приборы тратят электроэнергию по-разному. Давайте попробуем хотя бы примерно разобраться, сколько же электроэнергии могут потреблять бытовые электроприборы.

1. Потребление электроэнергии холодильником.

Домашний холодильник — единственный прибор, который постоянно включен в сеть и работает на нас круглые сутки, день за днем, год за годом. Никакая другая бытовая техника не сравнится с ним по потреблению энергии. Холодильник потребляет как минимум 30 процентов всей электроэнергии, расходуемой на домашние электроприборы. Энергопотребление холодильников рассчитывается за 365 дней для сети 220В/50Гц. Рассчитанное на 100 л полезного объема в день, оно позволяет сравнивать различные по размеру холодильники. Кроме того, количество потребляемой мощности зависит от объема холодильника и от количества хранящихся в нем продуктов, а также от внешних условий, которые меняются в зависимости от времени года. В техническом паспорте на холодильник указывается энергопотребление в год. В большинстве случаев эта цифра колеблется в пределах от 230 до 450 кВт/ч. Путём нехитрых расчетов, поделив эту цифру на 12 месяцев, получаем от 20 до 40 кВт/ч. Опять же, указанное число применимо лишь для идеальных условий. В реальности же получается больше.

2. Потребление электроэнергии телевизором.

Обычные телевизоры с электронно-лучевой трубкой могут потреблять во время работы до 100 Вт мощности. В режиме ожидания (телевизор не работает, но включен в сеть и на телевизоре горит красная кнопка) может потреблять до 2-3 Вт. Телевизор уходит в режим ожидания, когда его выключают с пульта. Новые широкоформатные плазменные телевизоры потребляют до 300-400 Вт, жидкокристаллические до 150-250 Вт во время работы и около 4-6 Вт в режиме ожидания. В среднем, для расчета, будем брать 100 Вт/ч. При просмотре телевизора 5 часов в день – 0,5 кВт/ч. В месяц – 15 кВт/ч. ЖК-телевизоры с достаточно большой диагональю потребляют около 200-250 Вт в час

1. Потребление электроэнергии компьютером.

Все компьютеры различаются по мощностии блока питания, кроме того потребление электроэнергии зависит от загруженности компьютера. Например, даже мощный компьютер, на котором в течении часа будут просматривать страницы в интернете израсходует гораздо меньше электроэнергии, чем такой же компьютер, на котором в течении часа гоняли в игры. Чем меньше запущено программ и чем они проще – тем меньше нагрузка на процессор, тем меньше энергопотребление компьютера. При заявленной мощности блока от 350 до 550 Ватт, он вряд ли будет потреблять её всю даже в режиме полной загруженности. Сюда же можно добавить монитор – от 60 до 100 Ватт. Таким образом, среднестатистический блок питания 450 Ватт и монитор 100 Ватт потребляют 550 Ватт или 0,55 кВт электроэнергии в час. Опять же, эти цифра сильно завышена. Для приблизительного расчета можно взять практически максимальное значение – 0,5 кВт/ч – не ошибёмся. При пользовании компьютером 4 часа в день получаем 60 кВт/ч в месяц. Соответственно, при пользовании 8 часов в сутки – 120 кВт/ч, и так далее. А вот ноотбук потребляет всего 35-45 ватт электроэнергии в час, что намного меньше, чем персональный компьютер.

4. Потребление электроэнергии стиральной машиной.

Мощность, потребляемая стиральной машиной – величина непостоянная, и зависит от режима стирки, массы белья и типа материала. Стиральные машины больше всего расходуют энергии при нагреве воды. Поэтому некоторые производители разработали такие модели стиральных машин, которые можно подключить непосредственно к горячей воде. В среднем, заявленная мощность большинства стиральных машин – от 2 до 2,5 кВт/ч. Однако, редкие машинки потребляют такое количество энергии. Для расчетов можно взять от 1 до 1,5 кВт/ч. При стирке 3 раза в неделю по 2 часа, получаем от 24 до 36 кВт/ч в месяц. Сокращение температуры на 10 градусов, вызовет экономию в 30-40%. Постарайтесь, как можно реже использовать сушку. Правильное использование стиральной машины может привести к экономии в 30-40 кВт·ч.

5. Потребление электроэнергии чайником и утюгом.

Всем известно также о большом расходе электроэнергии при использовании электрических чайников и утюгов. Работая минимальное количество времени, они потребляют почти столько же электроэнергии, как некоторые работающие весь месяц приборы. При мощности чайника от 1,5 до 2,5 кВт/ч, пользуясь им 4 раза в день по 5 минут, получаем от 20 до 25 кВт/ч в месяц. С утюгом почти такая же история. Мощность у него примерно такая же, как и у чайника, и если гладить 3 раза в неделю по 1 часу, то получится 25 – 30 кВт/ч в месяц.

Это наиболее распространенные потребители электроэнергии в квартире. А ведь есть ещё и микроволновые печи, пылесосы, посудомоечные машины, зарядные устройства мобильных телефонов и ноутбуков. Не говоря уже о лампах накаливания, которые, в зависимости от их количества, мощности и времени горения, могут брать на себя от 50 до 100 кВт/ч электроэнергии, потребляемой в месяц.

В результате, путём простого сложения, получаем приблизительный расход от 200 до 300 кВт/ч в месяц. Опять же, без учета электроплиты. А сколько электроэнергии расходуете вы?

Потребление электроэнергии приборами Потребление электроэнергии приборами…Сколько же электроэнергии могут потреблять бытовые электроприборы.

Источник: obovsemponemnogu.ru

Разумная экономия еще никогда не помешала, особенно если речь идет о семейном бюджете. Можно отказаться от использования всех электрических приборов и жить при свете керосиновой лампы, но куда более разумным будет анализ и планирование таких расходов. Важнейшей информацией для подобных целей будет, сколько электроэнергии потребляют бытовые приборы, а также основные моменты, как снизить этот показатель. Во всех этих нюансах поможет разобраться наша статья.

Кто главный виновник потребления электроэнергии

Ассортимент техники в наших домах, естественно разный, как и модели, класс потребления электроэнергии и мощность бытовых приборов. Все эти факторы безусловно влияют на количество используемой энергии, а соответственно и на затраты по этому пункту. Чтобы точно определить главного потребителя, можно составить следующую таблицу:

В нашем случае суммарное потребление получается 180 кВт/ч в месяц. Разумеется, такой расчет не будет особенно точен, ведь время работы, количество и вид используемого оборудования могут весьма сильно меняться со временем. Рассматривайте подобную таблицу скорее как некую отправную точку, которая позволит вам наметить пути экономии электроэнергии в вашем доме.

Неучтенные затраты электроэнергии

Безусловно, в предыдущий расчет необходимо внести еще один пункт, характеризующий непредвиденные затраты. Речь идет не только об использовании кофемашины и другой мелкой бытовой техники, без которой мы уже не представляем себе комфортную жизнь. В зависимости от условий проживания, может использоваться станция водоснабжения, циркуляционный насос в системе отопления, электрооборудование газового котла и конвектора, а также водонагреватель, отопительный котел, электрическая плита или духовка, сварка. Список можно перечислять долго, ведь в современной жизни много домашних приборов осуществляют питание через электросеть.

Расход электроэнергии в этом случае «тянет» и электроприбор в режиме «ожидания», когда провод включен в сеть. По сути это мелочь, но если подсчитать затраты за месяц, год…

Обладатели кондиционеров также вынуждены дополнительно оплачивать возможность комфортного отдыха от жаркой температуры. В зимнее время повышается расход за счет использования газового котла, конвекторов и обогревателей. Потребление электроэнергии кондиционером даже при самом минимальном использовании обойдется примерно в 100 – 120 кВт в месяц, что может заметно увеличить ваши расходы. Мощности бытовых отопительных приборов также хватит, чтобы «накрутить» столько же в холодное время, поэтому перед покупкой такой техники необходимо просчитать целесообразность ее использования.

Как можно сэкономить?

Полностью отказаться от благ современной жизни, конечно же, неразумно, но в целях экономии можно обратить внимание на энергосберегающие холодильники, ведь этот прибор будет работать круглый год вне зависимости от погодных условий. Если подсчитать, сколько энергии потребляет телевизор и компьютер в месяц, можно вполне повлиять на эту сумму, выбирая один работающий прибор. Часто включенный монитор работает целый день без пользы, а работающий телевизор становиться фоном, под который мы выполняем повседневные дела. Избавиться от таких привычек непросто, но уже через месяц это даст результат в виде уменьшенного счета за электроэнергию.

Другие методы экономии электричества:

Заменить все приборы освещения новыми энергосберегающими или светодиодными лампами. Первоначальное вложение сторицей окупиться нешуточной экономией и продолжительным сроком службы.
Если вы часто пользуетесь электрочайником, всегда наливайте воды ровно столько, сколько необходимо, а не про запас. Энергосберегающих чайников, к сожалению, пока не придумали, а вот откорректировать режим использования вполне в ваших силах.
Переведите компьютер в комфортный режим ожидания. В этом случае он выключается автоматически, если проходит определенное время в бездействии. При включении он соответственно затратит меньше энергии, что также немаловажно.
Вовремя размораживать холодильник и морозильную камеру — также часть семейной экономии. При образовании значительного количества льда на стенках увеличивается расход электроэнергии, поэтому обязательно устраняйте этот фактор.
Использование теплоотражающих экранов поможет сделать работу обогревателей и конвекторов эффективней.
Замена проводки и организация местного освещения на кухне или в зоне отдыха также позволит существенно снизить затраты.
Использование переходников и удлинителей увеличивает расход энергии.
Приобретая новые электроприборы, лучше отдавать предпочтение экономному классу потребления. Основные позиции приведены в таблице.

Одним из нераспространенных способов экономии электроэнергии считается установка многотарифных счетчиков. Это позволит включать некоторые приборы в ночное время, когда электроэнергия будет стоить дешевле. Такая практика отлично себя показала в зарубежных странах, но к сожалению, пока не прижилась у нас.

Полностью отказаться от использования электрических приборов, наверное, нельзя в современном мире. Даже газовый котел и отопительный конвектор должны потреблять определенное количество энергии для своего функционирования. Если же речь идет о сварочном аппарате, бойлере или кондиционере, расход значительный даже при непродолжительном использовании. Несмотря на это, потребитель покупает все больше разнообразных электроприборов, поэтому нелишним будет узнать главного «виновника» счетов за электричество, а также проверенные методы разумной экономии, которые помогут сделать затраты меньше.

Потребление электроэнергии бытовыми приборами Узнайте какой прибор в вашей квартире потребляет больше всего электроэнергии и на чем реально можно сэкономить.

Источник: yaelectrik.ru

Читайте также: Как сделать солнечные батареи своими руками Поделитесь статьей в соц. сетях:

avtonomny-dom.ru

Потребляемая электрическая энергия

Потребляемая группой электроприемников электрическая энергия за рассматриваемый промежуток времени определяется по графику активной мощности узла нагрузки за рассматриваемый промежуток времени:

, (4.30)

где – электрическая энергия, потребленная группой электроприемников за рассматриваемый промежуток времени, кВт·ч;– значение активной мощности за интервал времени, кВт;– интервал времени, за который определяется значение активной мощности, ч.

При проектировании потребление электрической энергии определяют, как правило, за год. Значение годового потребления электрической энергии определяется из годового графика по продолжительности (упорядоченная диаграмма нагрузок).

Одним из важных показателей является время использования максимальных нагрузок в течение года, которое определяется по формуле

, (4.31)

где – время использования максимальных нагрузок в течение года, ч;– электрическая энергия, потребленная потребителем за год, кВт·ч;– максимальная мощность нагрузки потребителя, кВт.

5. Методы определения расчетных электрических нагрузок

Одним из основных этапов проектирования систем электроснабжения объекта является правильное определение ожидаемых электрических нагрузок как отдельных ЭП, так и узлов нагрузки на всех уровнях системы электроснабжения.

Расчетные значения нагрузок – это нагрузки, соответствующие такой неизменной токовой нагрузке (), которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему тепловому воздействию (не превышая допустимых значений) на элемент системы электроснабжения.

Зная электрические нагрузки, можно выбрать нужную мощность силовых трансформаторов, мощность и место подключения компенсирующих устройств, выбрать и проверить токоведущие части по условию допустимого нагрева, рассчитать потери и колебания напряжения, выбрать виды защит.

Существуют различные методы расчета электрических нагрузок, которые в свою очередь делятся:

- на основные;

- вспомогательные.

5.1. Основные методы расчета электрических нагрузок

- По номинальной мощности и коэффициенту использования;

- По номинальной мощности и коэффициенту спроса;

- По средней мощности и расчетному коэффициенту;

- По средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней;

- По средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки.

Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов и наличием исходных данных.

Метод расчета электрических нагрузок по номинальной мощности и коэффициенту использования

Метод определения расчетных нагрузок по номинальной мощности и коэффициенту использования применяется, как правило, для индивидуальных ЭП напряжением до 1 кВ, работающих в длительном режиме (ПВ=1).

По данному методу расчетные нагрузки принимаются равными средним значениям нагрузок за наиболее загруженную смену:

- расчетная активная мощность, потребляемая одним ЭП, при наличии графика нагрузки по активной мощности

, (5.1)

где – расчетная активная мощность, кВт;– среднее значение активной мощности ЭП за наиболее загруженную смену, кВт;

- расчетная активная мощность, потребляемая одним ЭП, при отсутствии графика нагрузки по активной мощности

, (5.2)

где – коэффициент использования активной мощности электроприемником за рассматриваемый промежуток времени (технологический параметр);

–номинальная активная мощность ЭП, кВт;

- расчетная реактивная мощность, потребляемая одним ЭП, при наличии графика нагрузки по реактивной мощности

, (5.3)

где – расчетная реактивная мощность, кВ·Ар;– среднее значение реактивной мощности ЭП за наиболее загруженную смену, кВ·Ар;

- расчетная реактивная мощность, потребляемая одним ЭП, при отсутствии графика нагрузки по реактивной мощности

, (5.4)

где – коэффициент использования реактивной мощности ЭП за рассматриваемый промежуток времени (технологический параметр);– номинальная реактивная мощность ЭП, кВт;tg – номинальное значение коэффициента реактивной мощности, соответствующего cos ЭП;

- расчетная полная мощность, потребляемая одним ЭП:

, (5.5)

где – расчетное значение полной мощности ЭП, кВ·А;

- расчетное значение тока ЭП

, (5.6)

где – расчетный ток ЭП, А;– напряжение питания ЭП, кВ.

По данному методу допускается определение расчетных нагрузок группы ЭП напряжением до 1 кВ, связанных технологическим процессом, (например, многодвигательные приводы), а их число, как правило, не более трех-четырех. Режим работы электроприемников данной группы должен быть приведен к длительному режиму (ПВ=1).

Расчетные нагрузки группы ЭП, определяемые по данному методу:

- расчетная активная мощность, потребляемая группой ЭП, при наличии группового графика узла нагрузки по активной мощности

, (5.7)

где – расчетная активная мощность, потребляемая группой ЭП, кВт;

–средняя активная мощность, потребляемая группой ЭП, за наиболее загруженную смену, кВт;

- расчетная активная мощность, потребляемая группой ЭП, при отсутствии группового графика узла нагрузки по активной мощности

, (5.8)

где – коэффициент использования по активной мощности индивидуального ЭП, входящего в группу; n – число ЭП в группе;

- расчетная реактивная мощность, потребляемая группой ЭП, при наличии группового графика узла нагрузки по реактивной мощности

, (5.9)

где – расчетная реактивная мощность группы ЭП, кВ·Ар;– среднее значение реактивной мощности группы ЭП, кВ·Ар;

- расчетная реактивная мощность, потребляемая группой ЭП, при отсутствии группового графика узла нагрузки по реактивной мощности

или , (5.10)

где – коэффициент использования по реактивной мощности индивидуального ЭП, входящего в группу; – средневзвешенный коэффициент реактивной мощности, соответствующий средневзвешенному значению данной группы ЭП;

- расчетная полная мощность, потребляемая группой ЭП

, (5.11)

где – расчетная полная мощность узла нагрузки, кВ·А.

- Расчетное значение тока группы ЭП

, (5.12)

где Iр – суммарный расчетный ток узла нагрузки, А; Uн – напряжение питания узла нагрузки, кВ.

studfiles.net

1.1. Потребление электрической энергии. Требования к качеству энергии и надежности электроснабжения*

А. А. Васильев

И. П. Крючков

Е.Ф. Наяшкова

М. Н. Околович

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

Под редакцией А. А. Васильева

2-е ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

МОСКВА

ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ

1990

САМАРА

СамГТУ (Кафедра «Электрические станции»)

2002

Перевод в электронный вид А. Антонов

ПРЕДИСЛОВИЕ

Со времени выхода в свет первого издания учебника прошло 10 лет. За это время произошли значительные изменения в энергетике, строительстве электрических станций. Это потребовало коренной переработки учебника.

В настоящем втором издании сохранен порядок изложения материала, согласованный с изучением смежных дисциплин, работами в лаборатории и выполнением курсового проекта. Он может быть изменен в соответствии с учебными планами и практикой преподавания, принятыми в других вузах. Учтена возросшая роль самостоятельной работы студентов.

Авторы благодарны коллективу кафедры электрических станций и , подстанций Ивановского ордена «Знак Почета» энергетического института имени В. И. Ленина, рецензировавшему рукопись, за замечания и предложения по ее улучшению, которые учтены при редактировании.

Авторы благодарны также редакторам И. П. Крючкову и А. П. Долину за тщательную подготовку рукописи к печати.

А. А. Васильевым написаны Введение, гл. 1 —16, 18, 19, 22-24, 27, 28, 30, И. П. Крючковым - гл. 21, § 26.2 и приложения, Е. Ф. Наяшковой — гл. 20, М. Н. Околович — гл. 17, 26 (кроме § 26.2) и 29, А. А. Васильевым и А. И. Пойдо — гл. 25, Ю. П. Кузнецовым — гл. 31, А. П. Васильевой — гл. 32.

Критические замечания по книге авторы просят направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, ЭнергоатомиЗдат.

Авторы

ВВЕДЕНИЕ

Энергетика в СССР. История и перспективы развития

С самого начала хозяйственного и экономического строительства в нашей стране после победы Октября развитие энергетической базы общества и особенно электроэнергетики как наиболее прогрессивной ее сферы рассматривалось Коммунистической партией и Советским правительством в качестве основы преобразования производительных сил нового общества, развития всего народного хозяйства страны [В.1].

Это нашло свое отражение в принятом VIII съездом Советов в декабре 1920 г. плане ГОЭЛРО — первом едином общегосударственном народнохозяйственном плане развития социалистического общества, заложившем основы государственного планирования. В этом плане электроэнергетика и электрификация послужили стержнем и основным инструментом осуществления широкой программы хозяйственного строительства. В плане ГОЭЛРО были разработаны и сформулированы направления и масштабы развития всех отраслей промышленности, транспорта, капитального строительства, сельского хозяйства, улучшения условий быта людей на основе электрификации.

В 1983 г. была принята Энергетическая программа СССР. Эта программа — в своем роде план ГОЭЛРО нашего времени. Предусмотренные в Энергетической программе приросты мощностей электростанций и производства электрической энергии в десятки раз выше, чем в плане ГОЭЛРО. В этих двух важнейших документах, между которыми интервал в 60 лет, отражены принципы подхода Советского государства к ключевым вопросам экономического строительства.

В Энергетической программе СССР

так же, как в плане ГОЭЛРО, электрификация рассматривается в качестве основы научно-технического прогресса, действенного фактора повышения производительности труда в общественном производстве. Обоими документами предусмотрено опережающее развитие электроэнергетики.

План ГОЭЛРО предусматривал:

развитие промышленного, сельскохозяйственного производства, а также транспорта путем технического перевооружения хозяйства и резкого повышения производительности общественного труда на базе электрификации с преимущественным развитием на этой основе тяжелой промышленности;

создание и опережающее развитие электроэнергетики как необходимое условие решения главной задачи — построения материальной базы социализма;

организацию электроэнергетической отрасли на основе наиболее эффективных направлений*, таких как концентрация производства электроэнергии путем создания крупных электростанций, связанных между собой и с потребителями разветвленной сетью линий электропередачи, рационализация топливно-энергетического баланса путем вовлечения гидроэнергетических ресурсов, наиболее дешевых и наименее дефицитных видов топлива, особенно местных, а также оптимизация размещения производительных сил и энергетического хозяйства.

Эти принципы развития электроэнергетики впоследствии дополнялись и развивались, но в качестве основополагающих сохранились и до наших дней.

В области развития электроэнергетики план ГОЭЛРО предусматривал восстановление и реконструкцию энергетического хозяйства, разрушенного во вре-

мя первой мировой и гражданской войн, и сооружение за 10—15 лет 30 новых электростанций общей мощностью 1750 МВт, в том числе 20 тепловых электростанций (ТЭС) мощностью 1110 и 10 гидроэлектростанций (ГЭС) мощностью 640 МВт. Среди них Днепровская, Волховская, Нижне- и Верхнесвирские ГЭС, Каширская, Шатурская, Штеровская ТЭС и ряд других электростанций в различных районах страны. Планом было предусмотрено увеличить производство электроэнергии в стране с 2 млрд. кВт∙ч в 1913 г. до 9 млрд. кВт∙ч к 1935 г.

Выполнение плана ГОЭЛРО стало важнейшим политическим и хозяйственным фактором построения материально-технической базы социализма.

В развитии электроэнергетики план был полностью выполнен уже к 1931 г., а к конечному сроку, на который он был рассчитан (1935 г.), его задания были значительно перевыполнены. К этому времени установленная мощность электростанций страны превысила задания плана в 2,5 раза и вместо 30 электростанций было построено 40, причем их единичная мощность была выше первоначально запланированной.

В результате СССР по производству электроэнергии не только догнал, но и перегнал многие европейские капиталистические страны и занял третье место в мире после США и Германии.

Продолжая развиваться на основе плана ГОЭЛРО, отечественная электроэнергетика в 1940 г., к началу Великой Отечественной войны, удесятерила мощность своих электростанций и почти в 24 раза увеличила годовое производство электроэнергии (табл. В.1), которое на душу населения достигло 249 кВт ∙ч.

Качественно изменился технический уровень электроэнергетики за этот период. Если до революции максимальная мощность электроустановки составляла в стране 10 МВт, а основными параметрами пара на ТЭС были давление 1 МПа и температура 280-300 °С, то в 1940 г. уже работали первые отечественные энергоблоки мощностью 100 МВт и широко использовались параметры пара

3 МПа и 425 °С. В связи с этим удельные расходы топлива (в условном исчислении) на производство электроэнергии сократились с 1000 до 645 г/(кВт-ч). Единичная мощность электростанций возросла за этот период с 40 — 60 до 350 МВт на ТЭС и до 560 МВт на ГЭС. Были построены первые линии электропередачи (ВЛ) напряжением 220 кВ, а общая протяженность электрических сетей напряжением 35 кВ и выше достигла 20,2 тыс. км.

Огромный ущерб нанесла всему народному хозяйству, в том числе энергетике, Великая Отечественная война. В первый год войны было выведено из строя свыше 60 крупных электростанций общей мощностью 5800 МВт, или более половины всех мощностей, имевшихся в стране. Производство электроэнергии снизилось на 40%.

Несмотря на это, в результате принятых мер по эвакуации энергооборудования из занятых врагом районов и развертыванию строительства новых электростанций на востоке СССР энергоснабжение страны, хотя и с большим напряжением, обеспечивалось. За годы войны было введено в действие 3400 МВт новых электрических мощностей.

По мере освобождения от врага советской территории быстро развертывалось восстановление электроэнергетики, и уже в 1946 г. общая мощность электростанций и производство электроэнергии в стране достигли уровня предвоенного 1940 г., а в 1950 г. значительно превысили его. К этому времени выработка электроэнергии достигла 91,2 млрд. кВт-ч, установленная мощ-

ность электростанций — 19 600 МВт, а протяженность электрических сетей напряжением 35 кВ и выше — 31,4 тыс. км.

В последующее 10-летие (1951 — 1960 гг.) электроэнергетика развивалась наиболее высокими темпами за весь послевоенный период. За 10 лет мощность электростанций увеличилась в 3,4 раза и достигла в 1960 г. 66700 МВт, а производство электроэнергии возросло в 3,2 раза и составило 292,3 млрд. кВт ∙ч.

Это был период крутого перелома в уровне технического развития энергетики, перехода к созданию энергоблоков большей мощности, повышения парамет-ров пара на ТЭС, значительного увеличения единичных мощностей электростанций. В эти же годы был создан научно-технический задел развития атомной энергетики и в 1954 г. осуществлен ввод в действие первой в мире атомной электростанции.

Электроэнергетика страны в 1960— 1985 гг. За прошедшую четверть века электрификация продолжала оставаться основой научно-технического прогресса. На ее базе происходило непрерывное совершенствование технологий в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и строительстве, механизировались и автоматизировались производственные и управленческие процессы, повышалась производительность и улучшались условия труда и быта людей.

Впечатляющими являются достижения электроэнергетики (табл. В.2).

На всех этапах хозяйственного строительства последовательно претворялась в жизнь ленинская политика рационального размещения производительных сил, развития отсталых районов. В соответствии с этим быстро росла электроэнергетика во всех районах страны, особенно в тех, где форсированно наращивалась промышленность (табл. В.З).

Для обеспечения таких высоких темпов роста энергетических мощностей страна выделяла крупные ресурсы. Энергостроители резко увеличили освоение капиталовложений в развитие отрасли, которые возросли в 1985 г. по сравнению с 1960 г. в 3 раза. Была создана мощная база строительной индустрии, сложились квалифицированные коллективы энергостроителей различных специальностей.

В большей мере успехи отрасли были достигнуты благодаря правильно выб-

ранным направлениям ее развития, ко-торые в совокупности представляют собой техническую и экономическую политику в электроэнергетике.

Эти главные направления политики в отрасли являлись и являются логическим и органическим продолжением и развитием принципов плана ГОЭЛРО и заключаются в следующем: централизация и концентрация производства электроэнергии путем рационального укрупнения единичных мощностей электростанций и энергоблоков; рационализация структуры топливно-энергетического баланса электроэнергетики с учетом развития всего топливно-энергетического комплекса, экономически целесообразного вовлечения гидроэнергетических ресурсов и комплексного их использования, а в последние годы применения ядерного горючего; повышение параметров и технического уровня энергоустановок; централизация теплоснабжения на базе теплофикации; укрупнение энергетических систем и формирование единой энергосистемы страны.

Эти главнейшие стратегические направления развития электроэнергетики на протяжении последних 25 лет реализовались на базе внедрения новой прогрессивной техники, что и явилось основой улучшения технических и экономических показателей отрасли, таких как удельные расходы топлива, удельная численность персонала, расход электроэнергии на собственные нужды электростанций, себестоимость, прибыль в отрасли и т. п.

Как указывалось ранее, централизация производства электроэнергии открыла широкие возможности для экономически целесообразного укрупнения единичных мощностей электростанций и энергоблоков.

В начале 60-х годов в стране работало лишь несколько электростанций единичной мощностью 1000—1200 МВт. Десятилетие 1960—1970 гг. ознаменовалось созданием многих ГРЭС мощностью 2400 МВт. В 1966 г. достигла мощности 2400 МВт Приднепровская ГРЭС, а в начале 70-х годов за рубеж 2000 МВт перешагнули уже более десят-

ка ГРЭС. В 70-х годах энергетики начали создавать ГРЭС следующей ступени мощности — 3600—4000 МВт. Уже в 1977 г. мощность Запорожской ГРЭС составила 3600 МВт, следом за ней на этот рубеж вышли Углегорская и Костромская ГРЭС. Затем мощности 3800 МВт достигла Рефтинская ГРЭС и 4000 МВт - Экибастузская ГРЭС-1. Наряду с продолжением работы по созданию таких и еще более крупных электростанций в Экибастузе и Сургуте в Сибири было развернуто строительство ГРЭС следующего поколения мощностью 6400 МВт.

Параллельно осуществлялось наращивание единичной мощности энергоблоков тепловых электростанций. В большей мере этому способствовал массовый переход на прогрессивную блочную схему ГРЭС. В 1960 г. был введен первый энергоблок мощностью 200 МВт, в 1963 г.-300, в 1968 г.-500, в 1971 г.— 800 (с одновальной турбиной), а в 1980 г. - 1200 МВт.

Быстрыми темпами наращивалась мощность гидроэлектростанций и их агрегатов. В 1963 г. Братская ГЭС достигла мощности 3600 МВт (позднее 4100 МВт) с гидроагрегатами по 225 МВт, в 1971 г. Красноярская ГЭС — мощности 6000 МВт с агрегатами по 500 МВт. Введены в действие все 10 агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС проектной мощностью 6400 МВт.

Лишь два десятилетия назад началось в нашей стране промышленное развитие атомной энергетики. Процесс концентрации единичных мощностей в этой отрасли шел и продолжается так бурно, что уже к настоящему времени атомные электростанции не уступают по этому показателю традиционным тепловым электростанциям и даже опережают их. В 1981 г. достигла мощности 4000 МВт Ленинградская АЭС, в 1985 г.—Курская АЭС. Развернуто строительство ряда АЭС по 6000 МВт.

Динамика структуры мощностей электростанций и производства электроэнергии в период с 1960 по 1985 г. приведена в табл. В.4.

Большое внимание уделялось и уде-

ляется повышению эффективности отрасли за счет снижения расхода топлива на производство электроэнергии. Рост экономичности ТЭС обеспечивается путем повышения начальных параметров пара. В 1959 г. впервые были пущены энергоблоки с параметрами пара 14 МПа и 560/565 °С, которые затем стали стандартными, а уже в 1963 г. началось практическое освоение первых энергоблоков со сверхкритическими параметрами пара - 24 МПа и 560/565 °С.

Другим важным направлением в повышении экономичности тепловых электростанций являлось развитие комбинированного производства электрической и тепловой энергии. Более 1/3 мощности всех тепловых электростанций страны составляют теплоэлектроцентрали. Наиболее крупные из них имеют мощность более 1000 МВт. В стране создан парк современного специального оборудования для ТЭЦ. Почти 40% централизованно производимой тепловой энергии вырабатывается теплоэлектроцентралями, протяженность магистральных тепловых сетей от них превышает 20 тыс. км. Наряду с дальнейшим повышением эффективности традиционных источников теплоснабжения было необходимо искать новые технические пути централизованного теплоснабжения, особенно это касалось европейской части страны. Эти поиски предопределили целесообразность создания атомных теплоэлектроцентралей, атомных станций теплоснаб-жения.

Расширение и углубление электрификации страны, быстрый рост производства электроэнергии на качественно новой технической основе требовали со-

вершенствования организации и оперативного управления процессом ее производства и распределения. Перед отраслью стояла задача укрупнения энергетических объединений, создания объединенных территориальных энергосистем, формирования Единой энергетической системы СССР. Эта задача могла быть решена только при создании в стране разветвленной системы электрических сетей высоких напряжений, удовлетворяющих требованиям устойчивости параллельной работы энергосистем и передачи возрастающих потоков энергии.

В 1959 г. была построена первая ВЛ напряжением 500 кВ Волжская ГЭС им. XXII съезда КПСС — Москва. Одновременно в ряде районов страны сооружались линии электропередачи напряжением 330 кВ. В 1967 г. была пущена в эксплуатацию опытно-промышленная ВЛ 750 кВ Конаковская ГРЭС - Белый Раст, на базе опыта эксплуатации которой в 1972 г. было завершено сооружение первой промышленной ВЛ 750 кВ Донбасс - Днепр и в 1985 г. ВЛ 1150 кВ Экибастуз — Кокчетав — Кустанай.

На основе этих технических достижений в стране быстро развивались электрические сети напряжением 330 — 1150 кВ.

Такое развитие электрических сетей позволило перейти к созданию на базе районных энергосистем объединенных энергосистем (ОЭС), а затем к образованию Единой энергосистемы европейской части СССР (ЕЕЭС). К концу восьмой пятилетки в ЕЕЭС уже входили, семь объединенных энергосистем. В 1972 г. к ней была присоединена ОЭС Казахстана и тем самым было начато

формирование Единой энергосистемы СССР (ЕЭС). В 1978 г. к ЕЭС СССР присоединилась ОЭС Сибири.

В 1985 г. в ЕЭС работало параллельно в едином режиме девять объединенных энергосистем, установленная мощность которых составила 265300 МВт, или 84,2 % общей мощности всех электростанций, а производство электроэнергии — 88,8 % общей выработки в стране. Оперативное управление этим одним из крупнейших в мире энергообъединением осуществляется из единого центра — Центрального диспетчерского управления с использованием современной электронно-вычислительной техники и автоматизированной системы управления.

Энергосистема СССР успешно сотрудничает с энергетическими системами соседних государств. В 1978 г. ЕЭС СССР включилась на параллельную работу с объединенными энергосистемами европейских стран — членов СЭВ. Энергосистема СССР связана линиями электропередачи с МНР, Финляндией, Норвегией, Турцией.

Создание объединенных энергосистем и ЕЭС СССР повысило надежность и экономическую эффективность энергетического производства. За счет использования различия в расположении электростанций по широте и долготе достигнута экономия более 12000 МВт установленной мощности.

В результате реализации прогрессивных технических направлений развития электроэнергетики СССР достигнуты крупные успехи в повышении основных экономических показателей отрасли. Так, удельные расходы топлива на отпускаемую электроэнергию электростанциями Минэнерго СССР уменьшены с 471 г/(кВт·ч) в 1960 г. до 326,2 г/(кВт·ч) в 1985 г. Расход электроэнергии на собственные нужды электростанций сокращен за это же время на 30 %, удельная численность производственного персонала снижена почти в 2 раза.

Электроэнергетика СССР вышла на передовые позиции в мировой энергетике по таким важным показателям, как удельные расходы условного топлива,

параметры и единичные мощности тепловых, гидравлических и атомных электростанций и их энергоблоков, уровни напряжений в электрических сетях, масштабы теплофикации и др. Это позволило обеспечить высокие темпы электрификации народного хозяйства СССР и быта населения. Доля нашей страны в мировом производстве электроэнергии возросла с 3,3% в 1913 г. до 9% в 1950 г. и 17% в 1985 г. Значительно повысилась электровооруженность труда в промышленности и сельском хозяйстве.

Перспективы развития энергетики и электрификации. Решениями XXVII съезда КПСС определены «Основные направления экономического и социального развития СССР на период до 2000 года». В них указано, что высшей целью экономической стратегии партии остается неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни советского народа. Это требует ускорения социального и экономического развития, всемерной интенсификации и повышения эффективности производства на базе научно-технического прогресса с тем, чтобы обеспечить увеличение до конца столетия реальных доходов на душу населения в 1,6—1,8 раза. Намечено увеличить за указанный период национальный доход и производство промышленной продукции в 2 раза, повысив при этом производительность труда в 2,3 — 2,5 раза. Для повышения эффективности экономики и выполнения поставленных задач предусматривается превратить ресурсообразование в решающий источник удовлетворения растущих потребностей в топливе, энергии, сырье и материалах и таким путем обеспечить 75 — 80 % требуемого прироста этих ресурсов.

Для того чтобы осуществить намеченное наращивание экономического потенциала страны запланирован ввод в действие новых мощностей на электростанциях отрасли, чтобы создать в электроэнергетике нормативные резервы для надежного электроснабжения страны.

С этой целью, а также для повышения экономической эффективности отрасли предусмотрено улучшить исполь-

зование имеющегося оборудования, модернизировать устаревшее оборудование и обеспечить замену узлов, отработавших свой ресурс, а также вывести из работы морально и физически изношенное оборудование.

Запланированная динамика структуры производства электроэнергии предопределила и структуру ввода новых мощностей. С учетом анализа последствий аварии на Чернобыльской АЭС размеры ввода мощностей на атомных электростанциях будут уточнены при разработке годовых планов. Развитие АЭС предусмотрено осуществить главным образом на основе блоков мощностью 1000 МВт с реакторами водо-водяного типа. Такие энергоблоки будут введены на Калининской, Ростовской, Балаковской, Южно-Украинской, Запорожской, Хмельницкой АЭС и др. Будет начато сооружение новых электростанций с аналогичным оборудованием.

Кроме того, будут использоваться построенные энергоблоки с реакторами типа РБМК, усовершенствованными с целью повышения их надежности.

Для качественного улучшения использования ядерного топлива развернется сооружение энергоблоков мощностью по 800 МВт с реакторами на быстрых нейтронах. Будет продолжена работа по созданию научно-технического задела для последующего развития атомной энергетики — термоядерных установок, которые в соответствии с Энергетической программой СССР являются одним из наиболее перспективных направлений обеспечения потребностей общества в энергии.

Исходя из изложенных концепций развития топливно-энергетического

комплекса будет продолжено сокращение применения на ТЭС в качестве топлива мазута путем замены его газом, а также сокращение использования мощностей, работающих на мазуте.

Во всех восточных районах страны развитие ТЭС будет осуществляться высокими темпами, причем в Сибири, Казахстане, Забайкалье и на Дальнем Востоке оно будет базироваться на местных углях, а в Тюменской области и

в Средней Азии — на местном газе. Определяющим для обеспечения электроснабжения восточных районов является создание топливно-энергетических комплексов — Канско-Ачинского, Экибастуз-ского, Западно-Сибирского. Должны серийно вводиться энергоблоки мощностью 800 МВт на Березовской ГРЭС-1, Сургутской ГРЭС-2 и Нижневартовской ГРЭС, блоки мощностью 500 МВт на Экибастузской ГРЭС-2.

На Дальнем Востоке и в Забайкалье должны быть введены новые мощности на Приморской, Харанорской, Гусино-озерской. Нерюнгринской ГРЭС, ряде крупных ТЭЦ, на Урале — крупнейшая Пермская ГРЭС, в Средней Азии — Та-лимарджанская, Ангренская ГРЭС.

Предусматривается повышение технического уровня тепловых электростанций. Главным направлением научно-технического прогресса в теплоэнергетике является применение газотурбинных парогазовых установок. Так предусмотрено построить парогазовую установку мощностью 800 МВт на Карма-новской ГРЭС, ряд крупных газотурбинных энергоблоков, в том числе мощностью 150 МВт, осуществить комплекс работ по освоению возобновляемых источников энергии в теплоэнергетике.

За счет совершенствования эксплуатации тепловых электростанций и режимов их работы, расширения комбинированного производства тепловой и электрической энергии запланировано снизить удельные расходы условного топлива на производство электроэнергии против 326,3 г/(кВт-ч) в одиннадцатой пятилетке.

Развитие тепловых электростанций непосредственно связано с централизацией теплоснабжения и его прогрессивного направления — теплофикации. Централизация производства тепла остается главнейшим направлением повышения эффективности системы теплоснабжения. Стратегия развития ТЭЦ с позиций топливно-энергетического баланса в принципе аналогична изложенной для ГРЭС, с той лишь разницей, что в европейском регионе за счет атомной энергии на данном этапе будет обеспе-

чиваться лишь небольшая доля прироста потребления тепла, а основная его часть будет обеспечиваться наряду с ТЭЦ крупными централизованными котельными.

В стране имеется значительный, пока еще не используемый потенциал гидроресурсов. Однако сооружение гидроэлектростанций связано с затоплением и подтоплением земель. Поэтому поставлена задача — максимально использовать потенциал горных рек Кавказа, Средней Азии и в восточной части страны, где масштабы затопления несравнимо меньше. В одиннадцатой пятилетке было в основном завершено строительство таких крупных ГЭС, как Саяно-Шушенская, Чебоксарская, Нижнекамская, Нурекская, Токтогульская, Зейская и др., а развернутый объем строительства новых ГЭС не позволяет в настоящее время вводить мощности в больших размерах. Предстоит реконструировать и модернизировать оборудование действующих гидроэлектростанций и развернуть строительство малых ГЭС в районах, где они экономически эффективны.

В соответствии с решениями XXVII съезда КПСС продолжается формирование Единой энергетической системы СССР. На данном этапе наряду с территориальным развитием Единой энергосистемы следует обеспечить ее органическое соответствие тем новым качественным изменениям, которые возникают в отечественной электроэнергетике. К их числу относятся изменение структуры генерирующих мощностей, требующее специальных мер по обеспечению необходимой маневренности энергосистем в современных условиях формирования атомной энергетики и преобладающего сооружения крупных тепло-

энергетических блоков; широкое сооружение электростанций мощностью больше 6000 МВт, повышение масштабов электропотребления в крупных промышленных комплексах и необходимость межрегионального маневрирования энергетическими ресурсами и электрическими мощностями, которые требуют резкого повышения пропускной способности системных электрических сетей.

Планируется к Единой электроэнергетической системе СССР присоединить ОЭС Средней Азии. Предусмотрено начать работы по присоединению и ОЭС Дальнего Востока.

Маневренность энергосистем намечено повысить путем сооружения специальных мощностей и целенаправленного развития потребителей-регуляторов. Намечено построить гидроаккуму-лирующие электростанции суммарной мощностью 2600 МВт и создать задел для более быстрого их последующего строительства. Предусмотрено осуществить ввод в действие ' новых газотурбинных и парогазовых установок.

Целям повышения маневренности энергосистем и надежности их работы, лучшего использования мощностей и транспорта энергоресурсов служит предусмотренное значительное увеличение протяженности линий электропередачи, особенно высоких и сверхвысоких напряжений 1150 кВ переменного и 1500 кВ постоянного тока. Предусмотрено создание межсистемной электрической связи 1150 кВ Урал — Экибастуз — Сибирь и введение в эксплуатацию ВЛ напряжением 1500 кВ постоянного тока Экибастуз — Центр. Начнется сооружение и других ВЛ напряжением 1150 кВ для связи с энергосистемами Средней Азии.

Глава первая

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Различают следующие основные группы потребителей электрической энергии: 1) промышленные предприятия; 2) строительство; 3) электрифицированный транспорт; 4) сельское хозяйство; 5) бытовые потребители и сфера обслуживания городов и рабочих поселков; 6) собственные нужды электростанций. Приемниками электроэнергии являются асинхронные электродвигатели, электрические печи, электротермические, электролизные, и сварочные установки, осветительные и бытовые приборы, кондиционные и холодильные установки, радио- и телеустановки, медицинские и другие установки специального назначения. Кроме того имеется технологический расход электроэнергии, связанный с ее передачей и распределением в электрических сетях.

Режим потребления электрической энергии. Потребление электрической энергии отдельными предприятиями, населением городов и поселков в течение суток и года неравномерно, что объясняется работой предприятий в одну, две и три смены с неодинаковой нагрузкой, перерывами между сменами, изменением режима работы в летнее время, праздничные дни, а также внешними факторами: продолжительностью светлой части суток, температурой воздуха и др. Значительную неравномерность вносит нагрузка светильников, возрастающая зимой в утренние и вечерние часы и спадающая днем и ночью, а также летом.

Режим потребления электроэнергии

__________________________

* Использована работа Б. Н. Неклепае-ва, написавшего «Введение» в первом издании учебника.

может быть представлен графиком нагрузки — зависимостью активной, реактивной или полной мощности от времени. Различают суточные графики для разных дней недели и разных периодов года (зимний, летний, весенний, осенний), а также годовые графики.

В качестве примера на рис. 1.1 приведены суточные графики: подстанции с преимущественно осветительной нагрузкой (рис. 1.1, а); предприятия легкой промышленности с работой в две смены (рис. 1.1, б); нефтеперерабатывающего завода с работой в три смены (рис. 1.1, в).

Характерными величинами суточного графика являются нагрузки: максимальная минимальная средняяа также коэффициент неравномерности нагрузки

Годовые графики (рис. 1.2) строят по характерным суточным графикам для зимних, весенне-осенних и летних дней. При этом ординаты этих графиков располагают вдоль оси абсцисс от 0 до 8760 ч в порядке их значений. При таком построении графика абсцисса t1 соответствующая ординате Р1 указывает время в часах, в течение которого нагрузка равна или превышает P1. Такие графики называют графиками, построенными по продолжительности.

Площадь годового графика соответствует в некотором масштабе электроэнергии W, потребленной в течение года. Отношениеназывают

продолжительностью использования максимальной нагрузки, ч/год.

Графики электрических нагрузок предприятий различных отраслей промышленности, городов, рабочих поселков позволяют прогнозировать ожидаемые максимальные нагрузки, режим и размеры потребления электроэнергии, обоснованно проектировать развитие системы. Чем равномернее графики нагрузки потребителей, тем равномернее

и график нагрузки электрической системы в целом, тем легче обеспечить экономичную работу электростанции.

Требования к качеству электроэнергии. Под качеством электроэнергии понимают степень соответствия напряжения и частоты нормированным значениям. Ниже приведены важнейшие требования, установленные ГОСТ 13109-67*:

а) отклонение напряжения от номи нального значения (при скорости измене ния напряжения менее 1% в секунду),%,

б) колебания напряжения (при ско рости изменения напряжения более 1% в секунду), %,

в) несинусоидальность или коэффи циент несинусоидальности, определяю щий форму кривой напряжения, %,

— напряжение у-и

гармоники;— напряжение основной частоты.

Если , то форма кривой

напряжения считается практически синусоидальной;

г) отклонение частоты (за 10 мин), %,

Допустимые отклонения напряжения у зажимов электроприемников приведены в табл. 1.1.

Колебания напряжения у зажимов осветительных- ламп и радиоприборов допускаются не выше

где п — число колебаний в час;

- сред-

ний за час интервал между последующими колебаниями, мин.

Для приемников с ударной нагрузкой допускаются колебания напряжения до 1,5% при неограниченной частоте. Для остальных приемников электрической энергии колебания напряжения не нормируются.

Отклонение частоты в нормальном режиме допускается в пределах +0,1 Гц. При этом расхождение между астрономическим и синхронным временем (т. е. временем, показываемым электрическими часами с синхронным электродвигателем, подключенным к сети) не должно превышать +2 мин. Указанные нормативы на частоту не распространяются на период послеаварийного режима.

Требования к надежности электроснабжения. Согласно Правилам устройства электроустановок [1.1] приемники электрической энергии разделяются на следующие три категории:

электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения ^которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования;

электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

электроприемники III категории —

все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников энергиии может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должен быть предусмотрен третий независимый источник энергии.

В качестве третьего независимого источника энергии для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника энергии для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, сборные шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного снабжения, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимую непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии, к которым предъявляются дополнительны? требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Электроприемники II категории ре-

Комендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников энергии допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного источника энергии действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему продолжительному току ВЛ. Допускается электроснабжение электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему коммутационному аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут допускается электроснабжение электроприемников II категории от одного трансформатора.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника энергии при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не пре-вьщгают 1 сут.