Bilanse mocy i zwiększanie efektywności sposobów zużycia energii w przedsiębiorstwach przemysłowych

Rola wag elektrycznych w regulacji zużycia energii elektrycznej i ich rodzaje

W racjonowaniu zużycia energii elektrycznej na jednostkę produkcji wiodącą rolę odgrywają bilanse elektryczne obiektów racjonowania oraz charakterystyki elektryczne jednostek technologicznych i operacji. Bilanse energii elektrycznej pomagają identyfikować i prawidłowo oceniać niepotrzebne straty energii elektrycznej oraz wyznaczać sposoby jej oszczędzania.

Charakterystyki elektryczne, wyrażające zależności funkcjonalne między elementami energochłonności oraz rozumiane wielkości charakteryzujące surowce, wyroby gotowe oraz procesy technologiczne, pozwalają na ustalenie ich optymalnych wartości oraz optymalnego jednostkowego zużycia energii. Uzupełniając się wzajemnie, stanowią podstawę, na podstawie której można rozsądnie obliczyć progresywne poziomy zużycia energii elektrycznej.

Bilanse mocy sporządzane przez przedsiębiorstwa przemysłowe, w zależności od skali zadań do rozwiązania, dzielą się na bilanse:

• operacje i jednostki;

• zbiorcze procesy produkcyjne sekcji, wydziałów, warsztatów i kompleksowych elektrowni (kotły, sprężarkownie itp.);

• przedsiębiorstwa przemysłowe.

Celowo salda dzieli się na rzeczywiste, znormalizowane, planowane i prognozowane.

Rzeczywiste bilanse energii elektrycznej odzwierciedlają rzeczywiste wskaźniki zużycia energii elektrycznej oraz rzeczywisty średnioroczny poziom jakości zużycia energii w ciągu ostatniego roku.

Znormalizowane wagi elektryczne odzwierciedlają najbardziej progresywny, oparty na obliczeniach techniczno-ekonomicznych, poziom zużycia energii przez jednostkę, proces, instalację, warsztat, przedsiębiorstwo. Podstawą do obliczenia takich bilansów elektrycznych są charakterystyki elektryczne jednostek i operacji oraz opracowywane na ich podstawie progresywne normy szczegółowe dotyczące strat i użytecznego zużycia energii elektrycznej, odpowiadające optymalnym warunkom produkcji.

Planowane bilanse energii elektrycznej są główną formą rocznego planowania zużycia energii w przedsiębiorstwie. Bilanse takie są sporządzane na podstawie danego programu produkcyjnego i aktualnych warunków przedsiębiorstwa w zakresie technologii, organizacji produkcji i schematów zasilania, ale uwzględniają specyficzne zmiany tych warunków określone w planie technicznym przedsiębiorstwa na następny rok.

Obiecujące bilanse energii elektrycznej rekompensują długie okresy (pięć i więcej lat) i odzwierciedlają planowane na te okresy zasadnicze zmiany w technologii, organizacji i wielkości produkcji.W trakcie sporządzania obiecujących bilansów elektrycznych na podstawie obliczeń techniczno-ekonomicznych decydują o doborze nowych urządzeń technologicznych i elektrycznych o lepszych właściwościach elektrycznych, projektują bardziej racjonalne schematy zasilania, uzasadniają budowę nowych, rozbudowę i przebudowę istniejących instalacje i sieci.

Struktura i forma

Bilans elektryczny bloku, miejsca, warsztatu, przedsiębiorstwa również składa się z dwóch części - wejściowej i wyjściowej, liczbowo sobie równych. Część wejściowa obejmuje energię elektryczną otrzymaną ze źródła zasilania (zewnętrznego, własnego). Część wydatkowa obejmuje następujące pozycje wydatków:

• koszty bezpośrednie głównego procesu technologicznego z alokacją użytecznego zużycia energii do produkcji produktów;

• pośrednie koszty energii elektrycznej dla głównego procesu technologicznego z powodu niedoskonałości lub naruszenia standardów technologicznych;

• koszty energii elektrycznej na potrzeby pomocnicze (wentylacja, oświetlenie, transport w warsztatach itp.);

• straty energii elektrycznej w elementach systemu zasilania (linie, transformatory, dławiki, urządzenia kompensacyjne i silniki);

• dostawy energii elektrycznej do odbiorców zewnętrznych.

Bilanse elektryczne jednostek są sporządzane w formie tabel lub wykresów, odnoszących się do określonej lub rzeczywistej pracy jednostki lub jednostki głównego produktu wytwarzanego przez jednostkę lub głównego zużywanego surowca. Bilanse zdolności produkcyjnych obiektów, wydziałów, warsztatów i przedsiębiorstw zestawione są w postaci tablic wyrażających pozycje bilansowe w wartościach bezwzględnych lub szczegółowych.

Zestawienie bilansów elektrycznych

Prace nad zestawieniem i analizą bilansów mocy ukierunkowane są na rozwiązywanie problemów oceny stanu rzeczywistego i zwiększania sprawności zasilania i zużycia energii, kwantyfikacją rezerw na oszczędności i straty energii, określaniem wymagań dla poprawy kontroli rzeczywistych tryby zużycia energii.

Podczas sporządzania wag elektrycznych dane początkowe to:

a) wykaz urządzeń elektrycznych ze wskazaniem parametrów i charakterystyki paszportowej,

b) materiały z map technologicznych oraz zestawienie operacji technologicznych,

(c) schematy mocy wydajności,

d) wyniki docelowych pomiarów zużycia energii elektrycznej i mocy biernej,

e) istniejące w przedsiębiorstwie dzienniki eksploatacji i formularze sprawozdawcze,

f) akty wcześniejszych badań sprzętu elektrycznego, materiałów planistycznych, działów finansowych i innych usług przedsiębiorstwa.

Bilans elektryczny jednostki, jednostki technologicznej, warsztatu, przedsiębiorstwa jako całości składa się z części wejściowych i wyjściowych, które są na ogół sobie równe.

Zużycie użytkowe (ilość zużytej energii użytkowej) określa się jako teoretycznie niezbędne do realizacji procesu technologicznego, obliczone co do zasady według wzorów podanych w branżowej literaturze naukowo-technicznej (np. operacje technologiczne w obróbce drewna, produkcja mebli, naczyń itp.).

Zaleca się szersze stosowanie metody obliczeniowej i eksperymentalnej w funkcjonujących przedsiębiorstwach.Przy zastosowaniu tej metody zużycie użytkowe określa się odejmując od rzeczywistego zużycia energii zmodyfikowanego przez licznik jego straty w sieciach, transformatorach mocy i napędzie elektrycznym.

Straty energii nie są jeszcze określane przez przyrząd, ich wartość jest określana na podstawie obliczeń.

Wyznaczanie strat energii w sieciach elektrycznych

Wielkość strat energii ΔWc kW-h w sieci zasilającej zelektryfikowany blok, obiekt, warsztat z poborem energii W, kW-h i poborem mocy biernej V, kvar-h

gdzie Ic to wartość pobieranego prądu, A, R to rezystancja linii, Ohm, Tr to czas pracy urządzenia energochłonnego, h.

Współczynnik 3,3 (1,1×3) uwzględnia wzrost rezystancji w wyniku styków przejściowych, skręcenia przewodów, zwiększenia długości w wyniku ugięcia linii napowietrznej lub zagięć kabli.

W przypadku braku danych o rzeczywistej wartości Tp czas pracy urządzeń energochłonnych można określić z wystarczającą dokładnością Tp = V /qh, gdzie V to pobór mocy biernej, kvarh, qh — godzinowy pobór mocy biernej.

Zmiany mocy czynnej głównego obciążenia przemysłowego przedsiębiorstw przemysłowych - silników asynchronicznych zależą od intensywności procesu. Zmiany mocy biernej są przez nią determinowane w znacznie mniejszym stopniu, dlatego oszacowanie Tp dokonywane jest na podstawie zużycia reaktywna moc… Przy wielokrotnym wyznaczaniu ΔWc dla wielu obiektów zaleca się zautomatyzowanie wszystkich obliczeń.

Wyznaczanie strat energii w transformatorach elektroenergetycznych

Straty energii w transformatorach mocy ΔWt, kWh są sobie równe

gdzie Ro, Pk-bez obciążenia i straty zwarciowe, kW, są przyjmowane zgodnie z danymi paszportowymi (jeśli ich brakuje zgodnie z katalogiem), k jest współczynnikiem obciążenia transformatora, Tp, Tr jest liczbą godzin załączenia i pracy pod obciążeniem, h. Przy szacowaniu strat obciążenie transformatora ocenia się zwykle na podstawie miesięcznego zużycia energii i mocy biernej.

W przypadku przedsiębiorstw pracujących na dwie zmiany Tp wynosi 450 godzin, na trzy zmiany 700 godzin. …

Jeżeli transformator był wyłączony w weekendy i święta, TP ulega obniżeniu o czas wyłączenia.

Bilanse energetyczne bloków i obszarów technologicznych

Przy wykonywaniu wag elektrycznych określa się pobór mocy elektrycznej i biernej przy wykorzystaniu dostępnych przyrządów kontrolno-pomiarowych, przy użyciu urządzeń przenośnych, kalkulacyjnie w przypadku braku urządzeń kontrolno-pomiarowych lub nieuzasadnionych ekonomicznie.

Straty w silnikach i napędach są obliczane tylko dla dużych jednostek. Do maszyn AC

Do maszyn prądu stałego

gdzie ΔBeshe, ΔWmech — straty w stali silnika i straty mechaniczne w zespole, kWh, Ro — moc jałowa silnika podłączonego do mechanizmu napędowego, określona przez watomierz (metr), Azo — prąd na biegu jałowym, A , ro — rezystancja twornika, Ohm, r1 — rezystancja stojana i wirnika zredukowana do stojana dla silników indukcyjnych, Ohm.

Wagi elektryczne przygotowywane są w postaci tabel lub wykresów przedstawiających pozycje wagi w jednostkach bezwzględnych i względnych.W znormalizowanym bilansie elektrycznym nie występują straty pośrednie, gdyż zakłada się, że proces technologiczny przebiega optymalnie.

Przykład wagi elektrycznej:

Wagi elektryczne warsztatów i przedsiębiorstw

Bilans elektryczny w warsztacie uzyskuje się przez zsumowanie odpowiednich pozycji bilansów elektrycznych podajników, które z kolei tworzą bilanse węzłów technologicznych i węzłów. W części użytkowej warsztatu wagi elektryczne, zużycie energii w procesach technologicznych, głównych i pomocniczych, rozdzielane jest na sieci warsztatowe, transformatory, napęd elektryczny, zużycie na ogólne potrzeby warsztatu (oświetlenie, ogrzewanie, wentylacja itp.).

Analizując straty w sieciach szczególną uwagę zwraca się na ocenę sposobu poboru mocy biernej. Straty w napędach elektrycznych są zwykle szacowane tylko dla dużych jednostek, tutaj stałe straty są ustalane od mocy (prądu) biegu jałowego i straty obciążenia od średniego poboru prądu.

Fabryczna waga elektryczna Phaser:

Zużycie energii elektrycznej można przypisać do jednostki produkcyjnej i porównać z normami. Wagi elektryczne dla przedsiębiorstwa są przygotowywane poprzez zestawienie wag elektrycznych w sklepie, z uwzględnieniem ogólnych potrzeb zakładu, zaopatrzenia w energię stron trzecich.

Zobacz też: Metodyka wyznaczania strat energii elektrycznej w liniach, transformatorach i silnikach elektrycznych, Regulacja zużycia energii elektrycznej w przedsiębiorstwach przemysłowych