מאזני כוח והגברת היעילות של מצבי צריכת אנרגיה של מפעלים תעשייתיים

תפקידם של מאזני חשמל בוויסות צריכת החשמל וסוגיהם

בקיצוב צריכת החשמל ליחידת ייצור, התפקיד המוביל שייך למאזנים החשמליים של חפצי הקיצוב ולמאפיינים החשמליים של יחידות ופעולות טכנולוגיות. מאזני חשמל עוזרים לזהות ולהעריך נכון הפסדים מיותרים של חשמל ומתווים דרכים לחיסכון בו.

מאפיינים חשמליים, המבטאים קשרים פונקציונליים בין מרכיבי צריכת אנרגיה וכמויות מנומקות המאפיינות חומרי גלם, מוצרים מוגמרים ותהליכים טכנולוגיים, מאפשרים לבסס את הערכים האופטימליים שלהם ואת צריכת האנרגיה הספציפית האופטימלית שלהם. משלימים זה את זה, הם הבסיס שעליו ניתן לחשב באופן סביר רמות פרוגרסיביות של צריכת חשמל.

מאזני כוח שנערכים על ידי מפעלים תעשייתיים, בהתאם להיקף המשימות שיש לפתור, מחולקים לאיזונים:

• פעולות ויחידות;

• תהליכי ייצור מצרפים של מקטעים, מחלקות, בתי מלאכה ותחנות כוח מורכבות (דודים, חדרי מדחסים וכו');

• מפעלים תעשייתיים.

לפי מטרה, היתרות מחולקות למעשה, מנורמל, מתוכנן ופוטנציאלי.

מאזני החשמל בפועל משקפים את מדדי צריכת החשמל בפועל ואת הרמה השנתית הממוצעת בפועל של איכות צריכת האנרגיה בשנה האחרונה.

מאזני חשמל מנורמלים משקפים את רמת השימוש באנרגיה על ידי יחידה, תהליך, התקנה, בית מלאכה, מפעל, המבוסס על חישובים טכניים וכלכליים, המתקדם ביותר. הבסיס לחישוב יתרות חשמל כאלה הוא המאפיינים החשמליים של היחידות והפעולות והנורמות הספציפיות הפרוגרסיביות להפסדים וצריכה שימושית של חשמל, המורכבות על בסיסן, התואמות לתנאי הייצור האופטימליים.

מאזני חשמל מתוכננים הם הצורה העיקרית של תכנון צריכת אנרגיה שנתית של המיזם. יתרות כאלה נערכים על בסיס תוכנית ייצור נתונה והתנאים הנוכחיים של המיזם במונחים של טכנולוגיות, ארגון הייצור ותכניות אספקת החשמל, אך לוקחים בחשבון את השינויים הספציפיים בתנאים אלה המתוארים בתוכנית הטכנית של המיזם לשנה הבאה.

מאזני חשמל מבטיחים מפצים על תקופות ארוכות (חמש שנים או יותר) ומשקפים שתוכננו לתקופות אלו שינויים מהותיים בטכנולוגיה, בארגון ובהיקף הייצור.במהלך עריכת מאזני חשמל מבטיחים המבוססים על חישובים טכניים וכלכליים, הם מחליטים על בחירת ציוד טכנולוגי וחשמלי חדש עם מאפיינים חשמליים טובים יותר, מתכננים תוכניות אספקת חשמל רציונליות יותר, מצדיקים בניית חדש, הרחבה ובנייה מחדש של חשמל קיים. התקנות ורשתות.

מבנה וצורה

המאזן החשמלי של הבלוק, האתר, הסדנה, הארגון מורכב גם משני חלקים - קלט ופלט, שווים זה לזה מבחינה מספרית. חלק הקלט כולל חשמל המתקבל ממקור כוח (חיצוני, משלו). חלק ההוצאות כולל את סעיפי ההוצאה הבאים:

• עלויות ישירות של התהליך הטכנולוגי העיקרי עם הקצאת צריכת אנרגיה שימושית לייצור מוצרים;

• עלויות חשמל עקיפות עבור התהליך הטכנולוגי העיקרי עקב חוסר שלמות או הפרה של תקנים טכנולוגיים;

• עלויות חשמל לצרכי עזר (אוורור, תאורה, הובלה בבתי מלאכה וכו');

• הפסדי חשמל באלמנטים של מערכת אספקת החשמל (קווים, שנאים, כורים, התקני פיצוי ומנועים);

• אספקת חשמל למשתמשים חיצוניים.

מאזני החשמל של היחידות נערכים בצורה של טבלאות או דיאגרמות המתייחסות את נתוני האיזון לפעולה המפורטת או בפועל של היחידה או ליחידת המוצר העיקרי המיוצר על ידי היחידה או חומר הגלם העיקרי הנצרך. מאזני הקיבולת של חפצים, מחלקות, בתי מלאכה ומפעלים מורכבים בצורה של טבלאות המבטאות את עמדות האיזון במונחים מוחלטים או ספציפיים.

קומפילציה של מאזני חשמל

העבודה על הידור וניתוח מאזני הספק מתמקדת בפתרון הבעיות של הערכת המצב בפועל והגברת יעילות אספקת החשמל וצריכת האנרגיה, כימות הרזרבות לחיסכון והפסדי אנרגיה, קביעת הדרישות לשיפור הבקרה בפועל. מצבי צריכת חשמל.

בעת עריכת מאזנים חשמליים, הנתונים הראשוניים הם:

א) רשימה של ציוד חשמלי עם ציון הפרמטרים והמאפיינים של הדרכון,

ב) חומרים ממפות טכנולוגיות ורשימת פעולות טכנולוגיות,

(ג) סכימות כוח ביצועים,

ד) התוצאות של מדידות יעד של צריכת חשמל והספק תגובתי,

ה) יומני הפעלה וטפסי דיווח הקיימים בארגון,

ו) פעולות של מחקרים קודמים של ציוד חשמלי, חומרי תכנון, מחלקות פיננסיות ושירותים אחרים של המיזם.

מאזן החשמל של יחידה, יחידה טכנולוגית, בית מלאכה, מפעל בכללותו מורכב מחלקי קלט ופלט השווים בדרך כלל זה לזה.

צריכה שימושית (כמות האנרגיה השימושית) מוגדרת כנחוצה תיאורטית ליישום התהליך הטכנולוגי, מחושבת, ככלל, על פי הנוסחאות הניתנות בספרות המדעית והטכנית הענפית (לדוגמה, פעולות טכנולוגיות בעיבוד עץ, ייצור רהיטים, כלים וכו').

מומלץ להשתמש בשיטה החישובית והניסויית באופן נרחב יותר במפעלים הפועלים.כאשר נעשה שימוש בשיטה זו, הצריכה השימושית נקבעת על ידי הפחתה מצריכת האנרגיה בפועל ששונתה על ידי המונה, הפסדים שלה ברשתות, בשנאי כוח ובכונן חשמלי.

הפסדי אנרגיה עדיין לא נקבעים על ידי המכשיר, ערכם נקבע על ידי חישוב.

קביעת הפסדי אנרגיה ברשתות חשמל

כמות אובדן האנרגיה ΔWc kW-h ברשת המספקת בלוק מחושמל, אתר, בית מלאכה עם צריכת אנרגיה W, kW-h וצריכת חשמל תגובתית V, kvar-h

כאשר Ic הוא הערך של הזרם הנצרך, A, R הוא ההתנגדות של הקו, Ohm, Tr הוא משך הפעולה של הציוד עתיר האנרגיה, h.

הגורם 3.3 (1.1×3) לוקח בחשבון את עליית ההתנגדות עקב מגעים חולפים, פיתול של חוטים, עלייה באורך עקב סטיית קו עילי או עיקולי כבלים.

בהיעדר נתונים על הערך האמיתי של Tp, ניתן לקבוע את משך הפעולה של ציוד עתיר אנרגיה בדיוק מספיק Tp = V /qh, כאשר V הוא צריכת ההספק התגובתית, kvarh, qh - צריכת חשמל תגובתית שעתית.

שינויים בכוח הפעיל של העומס התעשייתי העיקרי של מפעלים תעשייתיים - מנועים אסינכרוניים נקבעים על פי עוצמת התהליך. שינויים בהספק התגובתי נקבעים על ידה במידה הרבה פחותה, לכן הערכת Tp נעשית על סמך צריכה כוח תגובתי... עם קביעה חוזרת ונשנית של ΔWc עבור מספר אובייקטים, מומלץ להפוך את כל החישובים לאוטומטיים.

קביעת הפסדי אנרגיה בשנאי כוח

הפסדי אנרגיה בשנאי כוח ΔWt, kWh שווים

כאשר Ro, Pk-ללא עומס והפסדי קצר חשמלי, קילוואט, נלקחים לפי נתוני הדרכון (אם הם חסרים לפי הספרייה), k הוא מקדם העומס של השנאי, Tp, Tr הוא המספר של שעות חיבור והפעלה בעומס, ח. בהערכת הפסדים, עומס השנאי מוערך בדרך כלל לפי צריכת האנרגיה החודשית וההספק התגובתי.

עבור ארגונים העובדים בשתי משמרות, Tp נלקח 450 שעות, בשלוש משמרות 700 שעות. …

אם השנאי היה כבוי במהלך סופי שבוע וחגים, ה-TP מופחת עד לזמן הכיבוי.

מאזני חשמל של בלוקים ותחומים טכנולוגיים

בעת הכנת מאזנים חשמליים, צריכת ההספק החשמלי והתגובתי נקבעת באמצעות מכשירי הבקרה והמדידה הזמינים, שימוש במכשירים ניידים, בחישוב כאשר אין מכשירי בקרה ומדידה או שהם אינם מוצדקים כלכלית.

הפסדים במנועים ובכוננים מחושבים עבור יחידות גדולות בלבד. עבור מכונות AC

עבור מכונות DC

כאשר ΔBeshe, ΔWmech - הפסדים בפלדה של המנוע והפסדים מכניים ביחידה, קוט"ש, Ro - הספק הסרק של המנוע המחובר למנגנון ההנעה, נקבע על ידי מד הוואטים (מטר), Azo - זרם בסרק, A , ro - התנגדות אבזור, Ohm, r1 - התנגדות הסטטור והרוטור מופחתת לסטטור עבור מנועי אינדוקציה, Ohm.

מאזנים חשמליים מוכנים בצורה של טבלאות או דיאגרמות המבטאות עמדות איזון ביחידות מוחלטות ויחסיות.במאזן החשמלי המנורמל, אין הפסדים עקיפים, שכן ההנחה היא שהתהליך הטכנולוגי נמצא במצב אופטימלי.

דוגמה למאזן חשמלי:

מאזני חשמל של בתי מלאכה ומפעלים

האיזון החשמלי בבית המלאכה מתקבל על ידי סיכום המיקומים התואמים של האיזונים החשמליים של המזינים, אשר בתורם נוצרים על ידי האיזונים של הצמתים והצמתים הטכנולוגיים. בחלק הצרכני של בית המלאכה מאזני חשמל, צריכת האנרגיה בתהליכים טכנולוגיים, עיקרית ועזר, מחולקת ברשתות בתי מלאכה, שנאים, הנעה חשמלית, צריכה לצרכים כלליים של בית המלאכה (תאורה, חימום, אוורור וכו').

בעת ניתוח ההפסדים ברשתות, מוקדשת תשומת לב מיוחדת להערכת אופן הצריכה של כוח תגובתי. הפסדים בכוננים חשמליים מוערכים בדרך כלל רק עבור יחידות גדולות, כאן נקבעים הפסדים קבועים מכוח ללא עומס (זרם) והפסדי עומס מצריכת זרם ממוצעת.

מאזן חשמל של Phaser Factory:

ניתן לייחס את צריכת החשמל ליחידת ייצור ולהשוות לתקנים. מאזני החשמל למפעל מוכנים על ידי סיכום מאזני החשמל בחנות, תוך התחשבות בצרכים הכלליים של המפעל, באספקת האנרגיה של צדדים שלישיים.

ראה גם: מתודולוגיה לקביעת הפסדי חשמל בקווים, שנאים ומנועים חשמליים, ויסות צריכת החשמל במפעלי תעשייה