Equilíbrios de energia e aumento da eficiência dos modos de consumo de energia de empresas industriais

O papel das balanças elétricas na regulação do consumo de eletricidade e seus tipos

No racionamento do consumo de energia elétrica por unidade de produção, o protagonismo cabe aos balanços elétricos dos objetos de racionamento e às características elétricas das unidades tecnológicas e operações. Os balanços de eletricidade ajudam a identificar e avaliar corretamente as perdas desnecessárias de eletricidade e delinear formas de economizá-la.

As características elétricas, expressando relações funcionais entre elementos de consumo de energia e quantidades racionais que caracterizam matérias-primas, produtos acabados e processos tecnológicos, permitem estabelecer seus valores ótimos e consumo específico de energia ideal. Complementando-se, eles são a base sobre a qual níveis progressivos de consumo de eletricidade podem ser razoavelmente calculados.

Os saldos de poder compilados pelas empresas industriais, dependendo da escala das tarefas a serem resolvidas, são divididos em saldos:

• operações e unidades;

• processos de produção agregados de seções, departamentos, oficinas e usinas complexas (caldeiras, salas de compressores, etc.);

• empreendimentos industriais.

Por finalidade, os saldos são divididos em reais, normalizados, planejados e prospectivos.

Os saldos reais de eletricidade refletem os indicadores de consumo real de eletricidade e o nível médio anual real da qualidade do consumo de energia no ano anterior.

Os balanços elétricos normalizados refletem o mais progressivo, com base em cálculos técnicos e econômicos, o nível de uso de energia por uma unidade, processo, instalação, oficina, empresa. A base de cálculo de tais balanços elétricos são as características elétricas das unidades e operações e as normas específicas progressivas de perdas e consumo útil de energia elétrica, compiladas a partir delas, correspondentes às condições ótimas de produção.

Os balanços planejados de energia elétrica são a principal forma de planejamento anual do consumo de energia do empreendimento. Esses saldos são elaborados com base em um determinado programa de produção e nas condições atuais da empresa em termos de tecnologias, organização da produção e esquemas de fornecimento de energia, mas levam em consideração as mudanças específicas nessas condições delineadas pelo plano técnico da empresa para o próximo ano.

Balanços de eletricidade promissores compensam longos períodos (cinco ou mais anos) e refletem mudanças fundamentais planejadas para esses períodos em tecnologia, organização e volume de produção.Durante a compilação de balanços elétricos promissores com base em cálculos técnicos e econômicos, eles decidem sobre a seleção de novos equipamentos tecnológicos e elétricos com melhores características elétricas, projetam esquemas de fornecimento de energia mais racionais, justificam a construção de novos, expansão e reconstrução de instalações elétricas existentes instalações e redes.

Estrutura e forma

O equilíbrio elétrico do bloco, local, oficina, empresa também consiste em duas partes - entrada e saída, numericamente iguais entre si. A parte de entrada inclui a eletricidade recebida de uma fonte de energia (externa, própria). A parte das despesas inclui os seguintes itens de despesas:

• custos diretos do processo tecnológico principal com alocação do consumo de energia útil para a produção de produtos;

• custos indiretos de eletricidade para o processo tecnológico principal devido a imperfeição ou violação de padrões tecnológicos;

• custos de eletricidade para necessidades auxiliares (ventilação, iluminação, transporte em oficinas, etc.);

• perdas de eletricidade nos elementos do sistema de alimentação (linhas, transformadores, reatores, dispositivos de compensação e motores);

• fornecimento de energia elétrica a usuários externos.

Os balanços elétricos das unidades são elaborados na forma de tabelas ou diagramas relacionando os valores dos balanços à operação especificada ou real da unidade ou à unidade do produto principal produzido pela unidade ou à principal matéria-prima consumida. Os saldos de capacidade de objetos, departamentos, oficinas e empresas são compilados na forma de tabelas que expressam as posições de saldo em termos absolutos ou específicos.

Compilação de balanças elétricas

O trabalho de compilação e análise de balanços de energia é focado na resolução de problemas de avaliação do estado real e aumento da eficiência do fornecimento de energia e consumo de energia, quantificação das reservas para economia e perdas de energia, determinação dos requisitos para melhorar o controle de energia real modos de consumo de energia.

Ao elaborar balanços elétricos, os dados iniciais são:

a) uma lista de equipamentos elétricos com indicação dos parâmetros e características do passaporte,

b) materiais de mapas tecnológicos e uma lista de operações tecnológicas,

(c) esquemas de potência de desempenho,

d) os resultados das medições alvo de consumo de eletricidade e potência reativa,

e) registros operacionais e formulários de relatórios existentes no empreendimento,

f) atos de estudos prévios do equipamento elétrico, materiais de planejamento, departamentos financeiros e outros serviços do empreendimento.

O equilíbrio elétrico de uma unidade, unidade tecnológica, oficina, empreendimento como um todo consiste em partes de entrada e saída que geralmente são iguais entre si.

O consumo útil (quantidade de energia útil utilizada) é definido como teoricamente necessário para a implementação do processo tecnológico, calculado, via de regra, de acordo com as fórmulas dadas na literatura científica e técnica do ramo (por exemplo, operações tecnológicas em marcenaria, produção de móveis, louças, etc.) .

Recomenda-se a utilização do método computacional e experimental de forma mais ampla nas empresas operadoras.Quando este método é utilizado, o consumo útil é determinado subtraindo do consumo real de energia modificado pelo medidor, suas perdas nas redes, transformadores de potência e acionamento elétrico.

As perdas de energia ainda não são determinadas pelo instrumento, seu valor é determinado por cálculo.

Determinação de perdas de energia em redes elétricas

A quantidade de perda de energia ΔWc kW-h na rede que fornece um bloco eletrificado, local, oficina com consumo de energia W, kW-h e consumo de energia reativa V, kvar-h

onde Ic é o valor da corrente consumida, A, R é a resistência da linha, Ohm, Tr é a duração da operação do equipamento de uso intensivo de energia, h.

O fator 3,3 (1,1 × 3) leva em consideração o aumento da resistência devido a contatos transitórios, torção de fios, aumento de comprimento devido à deflexão da linha aérea ou dobras do cabo.

Na ausência de dados sobre o valor real de Tp, a duração da operação do equipamento de uso intensivo de energia pode ser determinada com precisão suficiente Tp = V /qh, onde V é o consumo de energia reativa, kvarh, qh — consumo de energia reativa por hora.

Mudanças na potência ativa da principal carga industrial de empresas industriais - motores assíncronos são determinados pela intensidade do processo. As mudanças na potência reativa são determinadas por ela em muito menor grau, portanto a estimativa de Tp é feita com base no consumo potência reativa… Com a determinação repetida de ΔWc para vários objetos, é recomendável automatizar todos os cálculos.

Determinação das perdas de energia em transformadores de potência

Perdas de energia em transformadores de potência ΔWt, kWh são iguais

onde Ro, Pk-sem carga e perdas de curto-circuito, kW, são calculados de acordo com os dados do passaporte (se estiverem faltando de acordo com o diretório), k é o fator de carga do transformador, Tp, Tr é o número de horas de conexão e operação sob carga, h.Na estimativa de perdas, a carga do transformador é normalmente estimada pelo consumo mensal de energia e potência reativa.

Para empresas que trabalham em dois turnos, Tp leva 450 horas, em três turnos 700 horas. …

Se o transformador foi desligado nos finais de semana e feriados, o TP é reduzido no momento do desligamento.

Balanços de eletricidade de blocos e áreas tecnológicas

Na preparação de balanças elétricas, o consumo de energia elétrica e reativa é determinado com base nos dispositivos de controle e medição disponíveis, uso de dispositivos portáteis, por cálculo quando não há dispositivos de controle e medição ou não se justificam economicamente.

As perdas em motores e acionamentos são calculadas apenas para unidades grandes. Para máquinas AC

Para máquinas CC

onde ΔBeshe, ΔWmech — perdas no aço do motor e perdas mecânicas na unidade, kWh, Ro — a potência ociosa do motor conectado ao mecanismo de acionamento, determinada pelo wattímetro (medidor), Azo — corrente em marcha lenta, A , ro — resistência da armadura, Ohm, r1 — resistência do estator e rotor reduzida ao estator para motores de indução, Ohm.

As balanças elétricas são preparadas na forma de tabelas ou diagramas que expressam as posições das balanças em unidades absolutas e relativas.No balanço elétrico normalizado não há perdas indiretas, pois assume-se que o processo tecnológico está em modo ótimo.

Exemplo de equilíbrio elétrico:

Balanças elétricas de oficinas e empresas

O balanço elétrico na oficina é obtido pela soma das posições correspondentes dos balanços elétricos dos alimentadores, que por sua vez são formados pelos saldos dos nós tecnológicos e nós. Na parte consumptiva da oficina balanças elétricas, o consumo de energia em processos tecnológicos, principais e auxiliares, é distribuído em redes oficinais, transformadores, acionamento elétrico, consumo para necessidades gerais da oficina (iluminação, aquecimento, ventilação, etc.).

Ao analisar as perdas nas redes, atenção especial é dada à avaliação do modo de consumo de potência reativa. As perdas em acionamentos elétricos são geralmente estimadas apenas para unidades grandes, aqui as perdas constantes são estabelecidas a partir de energia sem carga (corrente) e as perdas de carga a partir do consumo médio de corrente.

Equilíbrio elétrico de fábrica do Phaser:

O consumo de eletricidade pode ser atribuído a uma unidade de produção e comparado com os padrões. Os balanços elétricos do empreendimento são elaborados a partir do somatório dos saldos elétricos da oficina, levando em consideração as necessidades gerais da usina, o fornecimento de energia de terceiros.

Veja também: Metodologia para determinação de perdas elétricas em linhas, transformadores e motores elétricos, Regulação do consumo de energia elétrica em empreendimentos industriais