БАЛАНС НА ЕЛЕКТРИЧЕСКАТА ЕНЕРГИЯ НА ПРОМИШЛЕНО ПРЕДПРИЯТИЕ

1. Определяне на показателите на електрическата енергия в електроенергийния балансДоц. д-р инж. Васил Спасов ГосподиновТехнически университет – София БАЛАНС НА ЕЛЕКТРИЧЕСКАТА ЕНЕРГИЯ НА ПРОМИШЛЕНО ПРЕДПРИЯТИЕ

2. При съставянето на електрически баланс на промишлено предприятие трябва да се разполага със: • Генерален план • Принципна електрическа схема нанесена върху генералния план • Цехова производствена програма • Наличие на измервателна апаратура в предприятието – стационарна/мобилна • |За съставяне на електрическия баланс е необходимо да се уточни целта на анализа • Определяне на специфичния разход на енергия; • Определяне на разхода на активна/реактивна енергия; • Определяне на разхода на активна/реактивна енергия за технологични цели; • Определяне на разхода на активна/реактивна енергия за спомагателни цели; • Определяне на разхода на активна/реактивна енергия за битови и други цели. • Планирането на експеримента трябва да бъде в следната последователност: • Събиране на данни за производството и избор на измервателна апаратура; • Предварителен експеримент – обработване на данните и определяне на необходимата продължителност на експеримента; • Провеждане на същинския експеримент; • Обработване на данните от експеримента; • Съставяне на баланса – приходна и разходна част; • Предложение за повишаване на енергийната ефективност.

3. ПРИМЕР: Месечен баланс на консумираната електрическа енергия в промишлено предприятие След изпълнение на предходното е установено, че промишленото предприятие се захранва от две места с напрежение 10/0,4 кV. В първата подстанция са монтирани два, а във втората един трансформатор с мощност от 630 кVА. Измерването на активната и реактивната енергии се извършва на страна високо напрежение (10 кV). Електромери за активна енергия са монтирани на линиите ниско напрежение, захранвани от подстанциите. В предприятието са монтирани кондензаторни батерии, които работят постоянно, мощността им е 320 кVАr. От електроснабдителната мрежа на предприятието се захранва външен консуматор, чиято месечна консумация е : активна енергия W = 3000 кWh и реактивна V= 0 кVАrh. По показанията на електромерите (страна високо напрежение) е отчетено, че месечната консумация за ноември 2005 г. : активната енергия е W = 736 000 кWh и реактивната V= 497 000 кVАrh. С отделни електромери се измерва електрическата енергия за спомагателни нужди в предприятието. Същите са показани в долната таблица.

4. Измерени са разходите за спомагателни нужди в цеховете – кранове, осветление, вентилация и др. Активната енергия е W = 23 700 kWh и реактивна енергия V= 6100 кVАrh. Цеховите подстанции са свързани с кабели с медни жила с PVC изолация тип СВТ със сечение 120 mm2. Общата дължина на кабелите е 1000 m (цеховете са равноотдалечени от захранващите подстанции).

5. Разходът на електрическа енергия в основните производствени цехове е показан в следващата таблица:

6. Работна форма на електроенергийния баланс за м. ноември 2005 г.

7. Определяне на загубите на мощност и енергия в елементите на електроенергийната система Схема на примерна енергийна система

10. Графики за определяне на времето на загубите

13. Определяне на загубите в електрическите двигатели Общи въпроси на енергетиката на електрообзавеждането Електрообзавеждането на производствените агрегати и в частност електрозадвижванията им, са основния потребител на електрическа енергия в промишлеността. Електрозадвижванията се включват в електрообзавеждането на масово използваните вентилатори, помпи, транспортьори, кранове, асансьори, металорежещи машини и др. Примерната структурна и електромеханична схема на електрозадвижването се състои от последователно съединени елементи (фиг. 5.1). В състава на схемата има силови елементи, т.е. елементи, непосредствено участващи в процеса на преобразуване на електрическата енергия в механична (и обратно) и елементи, преобразуващи информацията, необходима за управление на процеса на преобразуване на енергията.

14. Електромеханична схема на електрозадвижване на подемен механизъм

21. Компенсиране на реактивните товари • Компенсирането на реактивните товари има пряко отношение към качеството на електрическата енергия. • Режимът на реактивните товари в промишлените предприятия в голяма степен определя качеството на напрежението, загубите на мощност и електрическа енергия в отделните звена на електроенергийната система и цената, по която се плаща консумираната електрическа енергия. Предвид на това, компенсирането на реактивните товари в промишлените предприятия е една от главните задачи на енергийните отдели. • Както е известно, захранването на консуматор с мощност e съпроводено с пулсиране на реактивна мощност между генератора на електрическа енергия и консуматора: . • Подобряването на cos е от съществено значение за оптимизиране на режима на реактивните товари и повишаване на ефективността на електроснабдителната система на промишленото предприятие, ккоето конкретно се изразява в: • а) намаляване на загубите на мощност и енергия в отделните звена; • б) намаляване на сеченията на проводници, кабели , шинопроводи, мощности на силови трансформатори и др.; при постоянна активна мощност, когато нараства, пълната мощност и тока намаляват. • В резултат на това се намалява нагряването на съоръженията и загубите на напрежението, което трябва да бъде взето предвид при тяхното оразмеряване; • в) в следствие на намаляване на загубите на напрежение се намаляват отклоненията на напрежението, облекчава се регулирането му и се подобрява неговото качество; • г) повишаване на кпд на генераторите, трансформаторите и електрическите уредби; • д) по-добро използване на мощността на генераторите – колкото стойността на е по-близка до номиналната, генераторите работят с по-голяма активна мощност; по-добре се използват механичните съоръжения в електрическите централи, турбините - котелните уредби. • Всичко това характеризира важността на проблема за подобряване на фактора на мощността в промишлените предприятия и неговото значение за ефективното изграждане и работа на електроенергийните системи. При това почти всички консуматори в промишлените предприятия консумират значителна индуктивна мощност: асинхронни двигатели, заваръчни машини, светлинни източници, електродъгови и електрически индукционни пещи, токоизправителни уредби и др; значителна реактивна мощност се консумира и в различните елементи на електроснабдителната система на промишлените предприятия, като: трансформатори, реактори, електропроводи и шинопроводи, индукционни бобини в комутационната и защитната апаратура и др.

23. Повишаване на енергийната ефективност на мощни потребители на електрическа енергия Работи предхождащи експериментите: • Определяне на структурата на системата • Определяне на параметрите на системата • Определяне на характеристики на системата • Сравняване на получените характеристики със стандартни • Вземане на решение за рационализиране на електрическите режими Горните цели се постигат чрез разработки в три етапа: • Първи етап – набиране на информация за електроенергетичната система • Втори етап – провеждане на експерименти за определяне на структурата и параметрите на системата • Трети етап – определяне на характеристиките и сравняване със стандартни.

24. Схеми на електродъгова стоманодобивна пещ (ЕДСП) а) с нормална мощност; б) със свръх нормална мощност и водоохлаждаеми свод и стени; в) с постоянен ток 1 – графитови електроди; 2 – свод; 3 – прозорец; 4 – вана; 5 – хидравличен механизъм за накланяне на пещта; 6 – улей за изливане на течния метал; 7 – корпус; 8 – еркер; 9 – дънно устройство за изливане на метала; 10 – подов електрод-анод; 11- водоохлаждаеми елементи на свода и стените

25. Класификацията на ЕДСП в зависимост от относителната мощност на трансформаторите е: • Пещи с ниска мощност (100 – 200 KVA/t); • Пещи със средна мощност (200 – 400 KVA/t); • Пещи с висока мощност (400 – 700 KVA/t); • Свръхмощни пещи. (над 700 KVA/t)

26. Елементите на електрическата верига с техните параметри – активно и индуктивно съпротивление са показани на фиг. 3-а – точна и фиг. 3-б опростена заместваща схема. Заместващи схеми: а) точна б) опростена

27. Електрически характеристики на електродъгови пещи

28. Работни характеристики на електродъгова пещ

29. Въвеждането на рационалните режими се извършва въз основа на работните характеристики в следните етапи: I етап - определяне на параметрите на електрическата верига на пещта • запознаване със схемата на ел. снабдяване; • събиране на данни за електрообзавежданията включени в електрическата верига- дросел, пещен трансформатор, къса мрежа, електроди; • определяне на степента на пещния трансформатор, на която ще се проведе експеримент за определяне на съпротивленията на ел. верига; • провеждане на експеримента – опит на късо съединение; • обработка на експерименталните данни и получаване на параметрите на електрическата верига и на късата мрежа; • преизчисляване и получаване на параметрите на електрическата верига за степените на пещния трансформатор. II етап – построяване на електрическите и работните характеристики • избират се степени за работа на пещта; • изчисляват се и се построяват електрическите характеристики; • определя се мощността на топлинните загуби; • изчисляват се и се построяват работните характеристики; • очертават се областите на възможните и на рационалните ел. режими. III етап – установяване на рационален електрически режим • избират се стойностите на тока по работни степени осигуряващи рационален режим; • настройват се регулаторите за автоматично поддържане на мощността; • провеждат се контролни “плавки” и се заснемат товаровите графици; • засичат се електрическите и работните характеристики и се прави оценка на настройката на регулаторите.

31. Благодаря за вниманието доц. д-р. инж. Васил Спасов Господинов Декан София 1756, бул. Кл. Охридски 8, бл. 2, каб 12220 тел. 02 965 28 07, 0887 700 828, 0886 402 835 vgos@tu-sofia.bg