DOI 10.24412/2413-046Х-2021-10143
РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АО «ВАСИЛЬЕВСКАЯ ПТИЦЕФАБРИКА» В ЦЕЛЯХ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ПРЕДПРИЯТИЯ
IMPLEMENTATION OF THE INTELLIGENT POWER SUPPLY SYSTEM OF JSC «VASILYEVSKAYA POULTRY FARM» IN ORDER TO MANAGE THE ECONOMIC EFFICIENCY OF THE ENTERPRISE
Долотин Алексей Иванович, кандидат технических наук, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Москва
Тусков Андрей Анатольевич, кандидат экономических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», г. Пенза, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Москва,
Шифрин Игорь Олегович, ассистент, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Москва,
Якушкин Николай Сергеевич, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Москва,
Dolotin A.I., alexivm@mail.ru
Tuskov A. A., tuskov@mail.ru
Shifrin I.O., ishifrin2012@yandex.ru
Yakushkin N.S., nic.yakushkin@yandex.ru
Аннотация. На предприятиях используется современное оборудование для эффективного функционирование которого предъявляются повышенные требованию к качеству электроэнергии. Эффективное функционирование технологического оборудования в свою очередь является необходимым условием для обеспечения требуемой экономической эффективности предприятия. Адаптивные технологии дают возможность оперативно выявлять увеличение потерь на отдельных участках энергосистемы и выяснять в чём их причина. Цифровое управление энергопринимающими устройствами позволяет оптимально загружать электрооборудование, что в свою очередь снижает потери на передачу электрической энергии, а значит, снижает затраты на потребление электроэнергии.
Summary. The enterprises use modern equipment for the effective functioning of which are presented with increased requirements for the quality of electricity. Efficient operation of the process equipment in turn is a prerequisite for ensuring the required economic efficiency of the enterprise. Adaptive technologies make it possible to quickly identify the increase in losses in certain parts of the energy system and find out what their cause is. Digital control of power receivers allows you to optimally load electrical equipment, which in turn reduces the loss of electric energy transmission, and therefore reduces the cost of energy consumption.
Ключевые слова: экономическая эффективность, качество электроэнергии, интеллектуальные системы электроснабжения.
Keywords: economic efficiency, quality of electricity, intelligent power supply systems.
Акционерное общество «Васильевская птицефабрика» — одно из старейших птицеводческих предприятий Поволжского региона. АО «Васильевская птицефабрика» является лидером в сегменте охлажденного мяса птицы на рынке Приволжского и Центрального Федеральных округов.
Производственное оборудование — один из ценных активов предприятия. Его техническое состояние напрямую влияет на качество и объемы выпускаемой продукции, а также на конкурентоспособность предприятия в целом. При этом оборудование подвержено негативному воздействию множества факторов, среди которых — некачественное электроснабжение.
Проблемы, вызванные некачественным электропитанием важного производственного оборудования, приводят к финансовым потерям предприятия. Эти потери могут составлять значительную сумму и при этом являются как прямыми, так и косвенными, влияние которых можно оценить только впоследствии.
Результатами поставки электроэнергии несоответствующего качества являются:
- Выход из строя промышленного оборудования и систем управления по причине нестабильности параметров электросети;
- Брак производимой продукции;
- Срыв срока исполнения заказа вследствие внезапного прерывания работы оборудования, задействованного в производственном процессе;
- Нарушение технологических процессов.
Неудовлетворительное состояние электросетей во многих регионах страны одновременно с активным использованием импортного высокотехнологичного оборудования, рассчитанного на подключение к сетям с более высокими параметрами качества электроэнергии, подвергает подобную эксплуатацию расширенным рискам и требует дополнительной защиты.
В этой связи необходим контроль и мониторинг существующей системы электроснабжения предприятия АО «Васильевская Птицефабрика».
В настоящее время электроснабжение АО «Васильевская Птицефабрика» осуществляется от двух ячеек №25, №26 подстанции 35/10 кВ «Лопуховка», в которых установлены приборы учёта для контроля перетоков электрической энергии. Однако эти приборы учёта не обеспечивают контроль и мониторинг перетоков мощности, параметров качества электроэнергии и не обеспечивают передачу информации в режиме реального времени. Своевременная передача информации в режиме реального времени, контроль и мониторинг перетоков мощности позволяет оценивать эффективность передачи электрической энергии энергопринимающим устройствам предприятия АО «Васильевская Птицефабрика». В целях обеспечения своевременной передачи информации по перетокам необходимо реализовать мероприятия по установке приборов учёта электрической энергии на каждую отходящую вводную и секционную ячейки в электросетевом хозяйстве предприятия с передачей информации по цифровым сигналам со всеми доступными интерфейсами в автоматизированную систему контроля и учёта электроэнергии. Передачу информации обеспечивает маршрутизатор каналов связи получающий информацию от приборов учёта.
Кроме того, с целью оперативных переключений и управлений отходящими линиями требуется телеуправление электрическими сигналами. Своевременное управление энергопринимающими устройствами предприятия АО «Васильевская Птицефабрика» позволит обеспечить бесперебойное надёжное и качественное электроснабжение.
Энергосистема собирает данные о токах и напряжениях во всех точках учёта, как коммерческих, так и технических. На основании этих данных, центральный управляющий сервер рассчитывает направления и величину перетоков мощности.
Зная перетоки, система сама загружает и разгружает центры питания, держа частоту в энергосистеме на нужном уровне. Для этого она дистанционно включает или выключает те или иные линии электропередач.
В случае аварийных режимов, таких, как короткие замыкания или перенапряжения, система определяет поврежденный участок, локализует его и восстанавливает подачу электроэнергии потребителям по резервным линиям электропередач.
Непрерывный сбор данных помогает сводить баланс электроэнергии так же в непрерывном режиме.
Адаптивные технологии дают возможность оперативно выявлять увеличение потерь на отдельных её участках и выяснять в чём их причина. Цифровое управление энергопринимающими устройствами позволяет оптимально загружать электрооборудование, что в свою очередь снижает потери на передачу электрической энергии, а значит, снижает затраты на потребление электроэнергии.
Возникают случаи, когда прибор учета, трансформатор тока или трансформатор напряжения выходит из строя, у потребителя возникает безучётное потребление, которое необходимо оплачивать по максимальной мощности до периода восстановления прибора учета.
Просадки напряжения или внезапно выросшие гармоники могут быть следствием действий потребителя или повреждениями в сети.
Вследствие возникновения ситуаций, при которых выходит из строя часть электрооборудования, отвечающая за реализацию контроля и учета электрической энергии, сетевая организация, являющаяся поставщиком электрической энергии выставляет счет на безучетное потребление предприятию АО «Васильевская Птицефабрика». За период с 2015 по 2020 имело место возникновения вышеуказанных ситуаций, приведённое рисунке 4.
Как видно из рисунка 4 максимальное ежегодное количество часов безучетного потребления составило 116 часов в год. Максимальная потребляемая мощность7500 кВт.
Где ТМ – максимальное число часов из рисунка 4, ч;
Рмакс максимальная мощность из рисунка 5, кВт.
Стоимость безучетного потребления определяется из выражения:
где С – годовая стоимость безучетного потребления электроэнергии, руб;
Ц – цена электрической энергии, руб/кВтч.
Средняя стоимость электрической энергии на розничном рынке электроэнергии составила – 15 рублей за один кВтч. Подставляя в формулу 2 получаем стоимость поставленной электроэнергии в рамках безучётного потребления:
С= 870000 ∙ 15= 13 050 000 рублей
Неравномерное распределение перетоков мощности по энергопринимающим устройствам, оказывает непосредственное влияние на годовые потери электрической энергии.
Годовые потери электрической энергии определяются формулой:
где n – число фаз или полюсов;
R – сопротивление одной фаза (полюса), Ом.
Подставляя значения в формулу 3 получаем годовые потери:
В результате реализации цифровой трансформации энергопринимающих устройств предприятия АО “Васильевская Птицефабрика” снижение потерь на передачу электрической энергии составит:
Определим эффективность от снижения потерь при передаче электрической энергии:
В таблице 1 приведены ущерб от безучетного потребления электроэнергии, ущерб от потерь электроэнергии в системе электроснабжения предприятия АО «Васильевская Птицефабрика» и затраты на повышение эффективности электроснабжения.
В результате окупаемость предложенных мероприятий по повышению надежности электроснабжения АО «Васильевская Птицефабрика» составит 0,48 лет.
Литература
- Долотин, А.И. Повышение экономической эффективности за счет внедрения энергосберегающих технологий в кластер полного цикла АО «Птицефабрика Васильевская», А.И. Долотин, И.О. Шифрин, Ю.В. Варламов // FORTUS: экономические и политические исследования» — международный сетевой электронный научно-практический журнал №4, 2019 https://fortus-science.ru/index.php/fs/article/view/266
- Диаковский, Д.В. Изменения в действующих нормативных документах с учетом «цифровизации» систем электроснабжения предприятий пищевой промышленности, Д.В. Диаковский, А.И. Долотин, М.С. Савватеева, А.В. Палатов // Национальная безопасность в эпоху индустрии 4.0 — сб. научн. статей по материалам всерос. научно-метод. конф. с междунар. участием. — Пенза: Изд-во ПГУ, 2019