Balanços de potència i augment de l'eficiència dels modes de consum d'energia de les empreses industrials

El paper de les balances elèctriques en la regulació del consum elèctric i els seus tipus

En el racionament del consum d'electricitat per unitat de producció, el paper principal correspon als equilibris elèctrics dels objectes de racionament i a les característiques elèctriques de les unitats i operacions tecnològiques. Els balanços elèctrics ajuden a identificar i avaluar correctament les pèrdues innecessàries d'electricitat i esbossen maneres d'estalviar-la.

Les característiques elèctriques, expressant relacions funcionals entre els elements de consum energètic i les quantitats raonades que caracteritzen matèries primeres, productes acabats i processos tecnològics, permeten establir-ne els valors òptims i el consum energètic específic òptim. Complementant-se, són la base sobre la qual es poden calcular raonablement els nivells progressius de consum elèctric.

Els balanços de potència compilats per les empreses industrials, en funció de l'escala de les tasques a resoldre, es divideixen en balanços:

• operacions i unitats;

• processos de producció agregada de seccions, departaments, tallers i centrals elèctriques complexes (calderes, sales de compressors, etc.);

• empreses industrials.

Per finalitat, els saldos es divideixen en reals, normalitzats, planificats i prospectius.

Els balanços d'electricitat reals reflecteixen els indicadors reals de consum d'electricitat i el nivell mitjà anual real de qualitat del consum d'energia durant l'últim any.

Els balanços elèctrics normalitzats reflecteixen el més progressiu, basat en càlculs tècnics i econòmics, el nivell d'ús energètic d'una unitat, procés, instal·lació, taller, empresa. La base per al càlcul d'aquests balanços elèctrics són les característiques elèctriques de les unitats i operacions i les normes específiques progressives de pèrdues i consums útils d'electricitat, compilades sobre la seva base, corresponents a les condicions òptimes de producció.

Els balanços d'electricitat planificats són la principal forma de planificació anual del consum d'energia de l'empresa. Aquests balanços s'elaboren sobre la base d'un programa de producció determinat i de les condicions actuals de l'empresa en termes de tecnologies, organització de la producció i esquemes de subministrament d'energia, però tenen en compte els canvis específics en aquestes condicions descrits pel pla tècnic de l'empresa. per al proper any.

Els balanços elèctrics prometedors compensen períodes llargs (cinc anys o més) i reflecteixen els canvis fonamentals previstos per a aquests períodes en tecnologia, organització i volum de producció.En el curs de la compilació de balanços elèctrics prometedors basats en càlculs tècnics i econòmics, decideixen la selecció de nous equips tecnològics i elèctrics amb millors característiques elèctriques, dissenyen esquemes de subministrament d'energia més racionals, justifiquen la construcció de nous, l'ampliació i la reconstrucció de l'electricitat existent. instal·lacions i xarxes.

Estructura i forma

L'equilibri elèctric del bloc, lloc, taller, empresa també consta de dues parts: entrada i sortida, numèricament iguals entre si. La part d'entrada inclou l'electricitat rebuda d'una font d'alimentació (externa, pròpia). La part de despeses inclou les següents partides de despeses:

• costos directes del procés tecnològic principal amb l'assignació del consum d'energia útil per a la producció de productes;

• costos indirectes d'electricitat per al procés tecnològic principal per imperfecció o violació dels estàndards tecnològics;

• despeses d'electricitat per a necessitats auxiliars (ventilació, il·luminació, transport en tallers, etc.);

• pèrdues d'electricitat en els elements del sistema d'alimentació (línies, transformadors, reactors, dispositius compensadors i motors);

• subministrament elèctric a usuaris externs.

Els balanços elèctrics de les unitats s'elaboren en forma de taules o esquemes que relacionen els balanços amb el funcionament especificat o real de la unitat o amb la unitat del producte principal produït per la unitat o la matèria primera principal consumida. Els balanços de capacitat d'objectes, departaments, tallers i empreses s'elaboren en forma de taules que expressen les posicions de balanç en termes absoluts o específics.

Elaboració de balanços elèctrics

El treball de compilació i anàlisi de balanços de potència se centra a resoldre els problemes d'avaluació de l'estat real i augmentar l'eficiència del subministrament d'energia i el consum d'energia, quantificar les reserves d'estalvi i pèrdues energètiques, determinar els requisits per millorar el control de l'energia real. modes de consum d'energia.

A l'hora d'elaborar balanços elèctrics, les dades inicials són:

a) una llista d'equips elèctrics amb una indicació dels paràmetres i característiques del passaport,

b) materials de mapes tecnològics i una llista d'operacions tecnològiques,

(c) esquemes de poder de rendiment,

d) els resultats de les mesures objectiu de consum d'electricitat i potència reactiva,

e) registres operatius i formularis d'informes existents a l'empresa,

f) Actes d'estudis previs dels equips elèctrics, materials de planificació, departaments financers i altres serveis de l'empresa.

L'equilibri elèctric d'una unitat, unitat tecnològica, taller, empresa en el seu conjunt consta de parts d'entrada i sortida que són generalment iguals entre si.

El consum útil (la quantitat d'energia útil utilitzada) es defineix com a teòricament necessari per a la implementació del procés tecnològic, calculat, per regla general, d'acord amb les fórmules que es donen a la literatura científica i tècnica de la branca (per exemple, operacions tecnològiques en el treball de la fusta, producció de mobles, vaixella, etc.).

Es recomana utilitzar el mètode computacional i experimental de manera més àmplia a les empreses operatives.Quan s'utilitza aquest mètode, el consum útil es determina restant del consum real d'energia modificat pel comptador, les seves pèrdues en xarxes, transformadors de potència i accionament elèctric.

Les pèrdues d'energia encara no estan determinades per l'instrument, el seu valor es determina mitjançant càlcul.

Determinació de pèrdues energètiques en xarxes elèctriques

La quantitat de pèrdua d'energia ΔWc kW-h a la xarxa que subministra un bloc electrificat, lloc, taller amb consum d'energia W, kW-h i consum d'energia reactiva V, kvar-h

on Ic és el valor del corrent consumit, A, R és la resistència de la línia, Ohm, Tr és la durada de funcionament de l'equip que consumeix energia, h.

El factor 3,3 (1,1 × 3) té en compte l'augment de la resistència a causa de contactes transitoris, torsió dels cables, augment de longitud a causa de la deflexió de la línia aèria o corbes del cable.

En absència de dades sobre el valor real de Tp, la durada de funcionament dels equips que consumeixen energia es pot determinar amb prou precisió Tp = V /qh, on V és el consum d'energia reactiva, kvarh, qh - consum d'energia reactiva per hora.

Els canvis en la potència activa de la càrrega industrial principal de les empreses industrials: els motors asíncrons estan determinats per la intensitat del procés. Els canvis en la potència reactiva els determina en molt menor mesura, per tant l'estimació de Tp es fa en funció del consum. potència reactiva… Amb la determinació repetida de ΔWc per a diversos objectes, es recomana automatitzar tots els càlculs.

Determinació de les pèrdues d'energia en transformadors de potència

Les pèrdues d'energia en transformadors de potència ΔWt, kWh són iguals

on Ro, Pk sense càrrega i pèrdues en curtcircuit, kW, es prenen segons les dades del passaport (si falten segons el directori), k és el factor de càrrega del transformador, Tp, Tr és el nombre de hores de connexió i funcionament sota càrrega, h. En l'estimació de pèrdues, la càrrega del transformador sol estimar-se pel consum d'energia mensual i la potència reactiva.

Per a les empreses que treballen en dos torns, Tp es pren 450 hores, en tres torns 700 hores. …

Si el transformador es va apagar durant els caps de setmana i festius, el TP es redueix en el moment de l'apagat.

Balanços elèctrics de blocs i àrees tecnològiques

En l'elaboració de balanços elèctriques, el consum de potència elèctrica i reactiva es determina utilitzant els aparells de control i mesura disponibles, la utilització d'aparells portàtils, per càlcul quan no hi ha aparells de control i mesura o no estan econòmicament justificats.

Les pèrdues en motors i accionaments només es calculen per a unitats grans. Per a màquines AC

Per a màquines de corrent continu

on ΔBeshe, ΔWmech — pèrdues en l'acer del motor i pèrdues mecàniques a la unitat, kWh, Ro — la potència en ralentí del motor connectat al mecanisme d'accionament, determinada pel wattmetre (metre), Azo — corrent en ralentí, A , ro — resistència de l'induït, Ohm, r1 — Resistència de l'estator i del rotor reduïda a l'estator per a motors d'inducció, Ohm.

Les balances elèctriques es preparen en forma de taules o diagrames que expressen les posicions de la balança en unitats absolutes i relatives.En el balanç elèctric normalitzat, no hi ha pèrdues indirectes, ja que se suposa que el procés tecnològic es troba en un mode òptim.

Un exemple de balança elèctrica:

Balances elèctriques de tallers i empreses

El balanç elèctric al taller s'obté sumant les posicions corresponents dels balanços elèctrics dels alimentadors, que al seu torn estan formats pels balanços dels nodes i nodes tecnològics. En la part consumiva de les balances elèctriques del taller, el consum d'energia en processos tecnològics, principal i auxiliar, es distribueix en xarxes de taller, transformadors, accionament elèctric, consums per a necessitats generals del taller (il·luminació, calefacció, ventilació, etc.).

En analitzar les pèrdues a les xarxes, es presta especial atenció a l'avaluació del mode de consum de potència reactiva. Les pèrdues en accionaments elèctrics solen estimar-se només per a unitats grans, aquí s'estableixen pèrdues constants a partir de la potència sense càrrega (corrent) i les pèrdues de càrrega del consum mitjà de corrent.

Balanç elèctric de fàbrica Phaser:

El consum d'electricitat es pot atribuir a una unitat de producció i comparar-se amb estàndards. Els balanços elèctrics de l'empresa es preparen sumant els balanços elèctrics de la botiga, tenint en compte les necessitats generals de la planta, el subministrament d'energia de tercers.

Vegeu també: Metodologia per a la determinació de pèrdues elèctriques en línies, transformadors i motors elèctrics, Regulació del consum elèctric a les empreses industrials