Опыт проектирования установки регулируемых приводов

Опыт проектирования институтом Белнипиэнергопром установки регулируемых приводов на объектах энергетики Республики Беларусь

Королев В. Н., Егорушкин С. В.

Внедрение регулируемых электроприводов (далее РЭП, в данной статье под термином регулируемый электропривод понимается комплект, состоящий из электродвигателя и преобразователя частоты) в энергетике Республики Беларусь началось более 20 лет назад. Поскольку институт Белнипиэнергопром является генпроектной организацией всех электростанций, крупных котельных, насосных станций в республике, то большинство внедрений РЭП проводилось либо по проектам, выполненным институтом, либо при его участии. Еще в 1980 г. на Минской ТЭЦ-4 введен в эксплуатацию РЭП дутьевого вентилятора мощностью 1000 кВт по схеме машины двойного питания (разработка ВНИИЭ, г. Москва). На той же ТЭЦ-4 в период 1988 - 1998 гг. введены в действие РЭП на механизмах, сведения о которых приведены в таблице.
Большинство из этих РЭП вводилось в опытном порядке, в единичных экземплярах. Фактически Минская ТЭЦ-4 является полигоном для промышленных испытаний разрабатываемых отечественных образцов новой техники в области регулируемого электропривода.
Примерно с 1996 - 1997 гг. в связи с появлением на рынке СНГ ряда фирм с широкой номенклатурой РЭП начался период интенсивного внедрения РЭП различных типов мощностью от единиц до сотен и тысяч киловатт.
Начиная с 1997 г. ежегодно концерном Белэнерго утверждается программа внедрения РЭП на конкретных механизмах суммарной мощностью до 15 тыс. кВт в год, однако в связи с задержками финансирования проектов внедряется РЭП суммарной мощностью 5-6 тыс. кВт в год.
Положительные стороны внедрения РЭП в настоящее время общеизвестны, много раз доказаны и уже практически воспринимаются как аксиомы.
Некоторые преимущества, получаемые в результате внедрения РЭП на объектах энергетики, можно оценить достаточно просто и точно количественно, например:
непосредственную экономию электроэнергии, затрачиваемой механизмами с электроприводами (по статистике она составляет в среднем 25 - 40%);
экономию топлива, воды и других энергоресурсов;
уменьшение выбросов и отходов в окружающую среду (СО2, NOx, SO и др.);
повышение КПД энергоисточников;
увеличение количества отпускаемой энергоисточниками электрической и тепловой энергии без дополнительного ввода генерирующих мощностей.
Другие положительные факторы оценить количественно сложнее, и поэтому они, как правило, не учитываются при оценках и расчетах экономической эффективности внедрения РЭП. К ним можно отнести:
улучшение, оптимизацию технологических процессов;
уменьшение аварийности из-за повреждений тепломеханического и электротехнического оборудования (сальников запорной арматуры, подшипников электродвигателей и механизмов, пускозащитной электроаппаратуры и др.) вследствие отсутствия пусковых токов, гидроударов в сетях;
увеличение срока службы приводных механизмов, коммутационной аппаратуры;
увеличение межремонтных интервалов, уменьшение числа плановых и неплановых ремонтов и соответственно затрат рабочего времени и ремонтных материалов.
Несмотря на то, что накоплен довольно большой опыт проектирования, наладки и эксплуатации РЭП, все же нередко при внедрении РЭП фирмами-поставщиками, коммерческими фирмами- посредниками делаются технические ошибки и экономические просчеты. Остановимся на наиболее характерных ошибках, приводящих к отрицательным результатам.

1. В ряде случаев РЭП устанавливались на оборудовании, редко используемом в эксплуатации.
2. РЭП устанавливались на механизмах, работающих большую часть времени на номинальной мощности.
3. РЭП устанавливался силами эксплуатационного персонала без проекта, без расчета экономической эффективности, без анализа и пересмотра условий АВР, защит, блокировок.

Рис. 1. График зависимости минимальной годовой экономии электроэнергии от тарифа

В первых двух случаях затраты на установку РЭП не окупались, цели не достигались. В третьем случае - происходили если не аварии, то нарушения режимов технологической системы, где внедрялся РЭП, вследствие неправильной работы АВР при снижении давления в трубопроводе посредством РЭП.

1. В некоторых отчетах о внедрении РЭП приводятся цифры экономии электроэнергии 60 - 70%, что свидетельствует либо о некорректном учете, либо о том, что установленное оборудование имеет явно завышенную мощность.
2. Внедрение РЭП фирмами-поставщиками, фирмами-посредниками часто производится без надлежащего обоснования экономической эффективности или с весьма приблизительным расчетом окупаемости.

Рис. 2. Себестоимость, полные затраты и доход от реализации дополнительного количества электроэнергии при внедрении регулируемых приводов

В институте Белнипиэнергопром при проектировании РЭП, как и другого энергетического оборудования, вопросам технико-экономического обоснования эффективности внедрения новой техники придается первостепенное значение, учитываются все влияющие факторы. Далее приводится принятый порядок обоснований и расчетов, даются анализ и рекомендации, которые направлены на получение максимального положительного эффекта при выборе объекта для внедрения РЭП.