Баланси на мощността и повишаване на ефективността на режимите на консумация на енергия на промишлените предприятия

Ролята на електрическите баланси в регулирането на консумацията на електроенергия и техните видове

При нормирането на потреблението на електроенергия на единица продукция водещата роля принадлежи на електрическите баланси на обектите за нормиране и електрическите характеристики на технологичните единици и операции. Електрически баланси помагат за идентифициране и правилна оценка на ненужните загуби на електроенергия и очертават начини за нейното спестяване.

Електрическите характеристики, изразяващи функционални взаимоотношения между елементите на консумация на енергия и аргументирани количества, характеризиращи суровините, готовите продукти и технологичните процеси, позволяват да се установят техните оптимални стойности и оптимално специфично потребление на енергия. Допълвайки се взаимно, те са основата, на която прогресивните нива на потребление на електроенергия могат да бъдат разумно изчислени.

Балансите на мощността, съставени от индустриалните предприятия, в зависимост от мащаба на решаващите се задачи, са разделени на баланси:

• операции и звена;

• съвкупни производствени процеси на секции, отдели, цехове и сложни електроцентрали (котелни, компресорни помещения и др.);

• индустриални предприятия.

По предназначение салдата се разделят на действителни, нормализирани, планирани и перспективни.

Действителни електрически баланси отразяват реалните показатели за потреблението на електроенергия и действителното средногодишно ниво на качество на потреблението на енергия през изминалата година.

Нормализирани електрически баланси отразяват най -прогресивното, въз основа на технически и икономически изчисления, нивото на използване на енергия от единица, процес, инсталация, цех, предприятие. Основата за изчисляване на такива електрически баланси са електрическите характеристики на агрегатите и операциите и прогресивните специфични норми за загуби и полезен разход на електроенергия, съставени на тяхна база, съответстващи на оптималните производствени условия.

Планирани електрически баланси са основната форма на годишно планиране на потреблението на енергия на предприятието. Такива баланси се съставят въз основа на дадена производствена програма и текущите условия на предприятието по отношение на технологиите, организацията на производството и схемите за захранване, но отчитат специфичните промени в тези условия, очертани от техническия план на предприятието за следващата година.

Обещаващи електрически баланси компенсират за дълги периоди (пет или повече години) и отразяват планираните за тези периоди фундаментални промени в технологията, организацията и обема на производството. В хода на съставянето на обещаващи електрически баланси въз основа на технически и икономически изчисления те вземат решение за избора на ново технологично и електрическо оборудване с по -добри електрически характеристики, проектират по -рационални схеми за захранване, оправдават изграждането на нови, разширяване и реконструкция на съществуващи електрически инсталации и мрежи.

Структура и форма

Електрическият баланс на блока, площадката, цеха, предприятието също се състои от две части — вход и изход, числено равни една на друга. Входящата част включва електричество, получено от източник на захранване (външен, собствен). Разходната част включва следните разходни позиции:

• преки разходи за основния технологичен процес с разпределяне на полезна консумация на енергия за производството на продукти;

• косвени разходи за електроенергия за основния технологичен процес поради несъвършенство или нарушаване на технологичните стандарти;

• разходи за електроенергия за спомагателни нужди (вентилация, осветление, транспорт в работилници и др.);

• загуби на електроенергия в елементите на електрозахранващата система (линии, трансформатори, реактори, компенсиращи устройства и двигатели);

• електроснабдяване на външни потребители.

Електрическите баланси на агрегатите се изготвят под формата на таблици или диаграми, отнасящи се към балансовите цифри към определената или действителната работа на агрегата или към единицата на основния продукт, произведен от агрегата, или основната консумирана суровина. Балансите на мощности на обекти, отдели, работилници и предприятия са съставени под формата на таблици, изразяващи балансовите позиции в абсолютно или конкретно изражение.

Съставяне на електрически баланси

Работата по съставянето и анализа на балансите на мощността е фокусирана върху решаването на проблемите за оценка на действителното състояние и повишаване на ефективността на електрозахранването и консумацията на енергия, количествено определяне на резервите за спестяване и загуби на енергия, определяне на изискванията за подобряване на контрола на действителното потребление на енергия режими.

При съставяне на електрически баланси първоначалните данни са:

а) списък на електрическо оборудване с указание на паспортните параметри и характеристики,

б) материали от технологични карти и списък на технологичните операции,

в) схеми за захранване на производителността,

г) резултатите от целевите измервания на консумацията на електроенергия и реактивната мощност,

д) съществуващи в предприятието оперативни дневници и форми за отчитане,

е) актове от предишни проучвания на електрическите съоръжения, материали от планирането, финансови отдели и други услуги на предприятието.

Електрическият баланс на единица, технологична единица, цех, предприятие като цяло се състои от входни и изходни части, които са общо равни една на друга.

Полезното потребление (количеството използвана полезна енергия) се определя като теоретично необходимо за осъществяването на технологичния процес, изчислено, като правило, съгласно формулите, дадени в отрасловата научно -техническа литература (например технологични операции в дървообработването , производство на мебели, чинии и др.).

Препоръчително е по -широко да се използва изчислителният и експериментален метод в действащите предприятия. Когато се използва този метод, полезният разход се определя чрез изваждане от действителното потребление на енергия, изменено от измервателния уред, неговите загуби в мрежи, силови трансформатори и електрическо задвижване.

Загубите на енергия все още не са определени от инструмента, тяхната стойност се установява чрез изчисление.

Определяне на загубите на енергия в електрическите мрежи

Размерът на загубата на енергия ΔWc kW-h в мрежата, захранваща електрифициран блок, площадка, работилница с консумация на енергия W, kW-h и консумация на реактивна мощност V, kvar-h

където Ic е стойността на консумирания ток, A, R е съпротивлението на линията, Ohm, Tr е продължителността на работа на енергоемкото оборудване, h.

Коефициентът 3.3 (1.1×3) отчита увеличаването на съпротивлението поради преходни контакти, усукване на проводници, увеличаване на дължината поради отклонението на въздушната линия или завоите на кабела.

При липса на данни за действителната стойност на Tp, продължителността на работа на енергоемко оборудване може да бъде определена с достатъчна точност Tp = V /qh, където V е консумацията на реактивна мощност, kvarh, qh — почасова консумация на реактивна мощност.

Промените в активната мощност на основния промишлен товар на промишлените предприятия — асинхронните двигатели се определят от интензивността на процеса. Промените в реактивната мощност се определят от него в много по -малка степен, поради което оценката на Tp се прави въз основа на потреблението реактивна мощност… С многократно определяне ΔWc за редица обекти, се препоръчва да се автоматизират всички изчисления.

Определяне на загубите на енергия в силови трансформатори

Загуби на енергия в силови трансформатори ΔWt, kWh са равни

където Ro, Pk-загуби на празен ход и късо съединение, kW, се вземат според паспортните данни (ако те липсват според справочника), k е коефициентът на натоварване на трансформатора, Tp, Tr е числото на часове на свързване и работа под товар, ч. При оценката на загубите натоварването на трансформатора обикновено се оценява чрез месечната консумация на енергия и реактивна мощност.

За предприятия, работещи на две смени, Tp се приема 450 часа, на три смени 700 часа. …

Ако трансформаторът е бил изключен през уикендите и празниците, TP се намалява с времето за изключване.

Електрически баланси на блокове и технологични области

При изготвяне на електрически баланси, консумацията на електрическа и реактивна мощност се определя с помощта на наличните контролни и измервателни устройства, използването на преносими устройства, чрез изчисление, когато няма контролни и измервателни устройства или не са икономически оправдани.

Загубите в двигатели и задвижвани механизми се изчисляват само за големи агрегати. За AC машини

За DC машини

където ΔБеше, ΔWmech — загуби в стоманата на двигателя и механични загуби в агрегата, kWh, Ro — мощността на празен ход на двигателя, свързана с задвижвания механизъм, определена от ватметъра (брояча), Азo — ток на празен ход, A, ro — съпротивление на котвата, Ом, r1 — съпротивление на статора и ротора, намалено до статора за асинхронни двигатели, Ом.

Електрическите везни се изготвят под формата на таблици или диаграми, изразяващи позиции на баланса в абсолютни и относителни единици. В нормализирания електрически баланс няма косвени загуби, тъй като се приема, че технологичният процес е в оптимален режим.

Пример за електрически баланс:

Електрически баланси на цехове и предприятия

Електрическият баланс в цеха се получава чрез сумиране на съответните позиции на електрически баланси на захранващите хранилки, които от своя страна се образуват от балансите на технологичните възли и възли. В консумативната част на цеха електрически баланси се разпределя консумацията на енергия в технологичните процеси, основна и спомагателна, в цехови мрежи, трансформатори, електрическо задвижване, консумация за общи нужди на работилницата (осветление, отопление, вентилация и др.).

При анализ на загубите в мрежите се обръща специално внимание на оценката на начина на потребление на реактивна мощност. Загубите в електрическите задвижвания обикновено се оценяват само за големи агрегати, тук постоянните загуби се установяват от мощност на празен ход (ток), а загубите от натоварване от средното потребление на ток.

Електрически баланс на фабриката за фазер:

Консумацията на електроенергия може да бъде приписана на производствена единица и сравнена със стандартите. Електрическите баланси за предприятието се изготвят чрез сумиране на електрическите баланси в магазина, като се вземат предвид общите нужди на завода, енергийното снабдяване на трети страни.

Вижте също: Методика за определяне на загубите на електроенергия в линии, трансформатори и електродвигатели, Нормиране на потреблението на електроенергия в промишлени предприятия