QC = P ( tg j - tg j1 );

Экономия электрической энергии на предприятиях пищевой промышленности

Для оценки эффективности использования электрической энергии служит ряд показателей:

– удельный расход электроэнергии;

– удельная мощность;

– коэффициент мощности (cosj).

Удельный расход электроэнергии :

W = ,

где W_t – расход электроэнергии за время t, Q – количество продукции, выработанной в течение этого времени.

Удельные расходы электроэнергии для различных отраслей промышленности обычно указываются в специальных таблицах.

Удельная мощность – это установленная или фактически потребляемая мощность, приходящаяся на единицу выработанной продукции в час, за смену или сутки.

Коэффициент мощности – один из важнейших показателей, характеризующих загрузку установленного оборудования. С уменьшением cosj возрастают электрические потери в сетях за счет реактивных токов.

Чем больше реактивная мощность при постоянной активной мощности, тем ниже cosjпредприятия.

Если разделить разность показаний счетчиков реактивной энергии за некоторое время на разность показаний счетчиков активной энергии за это же время, то можно получить средневзвешенный tg j; по которому определяется коэффициент мощности (cos j).

Экономия электрической энергии может осуществляться в трех направлениях: технологическом, механическом и энергетическом.

На каждом промышленном предприятии составляется план организационно – технических мероприятий по экономии электроэнергии. Так как наиболее эффективные резервы экономии энергии заложены в технологических процессах, то в составлении таких планов технологи и экономисты должны принимать самое активное участие.

Приемники электрической энергии пищевых предприятий потребляют как активную, так и реактивную электрическую энергию.

Активная энергия характеризует объем выполняемой механической работы, получаемой тепловой и световой энергии, а реактивная обусловлена принципом действия электроприемников (созданием электрических и магнитных полей).

Реактивная мощность, потребляемая предприятиями распределяется следующим образом: АД » 70%; трансформаторы » 20%; воздушные сети и различные машины и аппараты, имеющие индуктивность » 10%.

При значительном снижении cosj трансформаторы и двигатели оказываются настолько загруженными реактивными токами, что дальнейшее получение от них активной мощности становится невозможным и требуется их замена. Кроме того, увеличиваются и потери напряженияв сетях, питающих предприятия, что вызывает ненормальную работу его потребителей.

Ограничение потребления реактивной мощности из энергосистемы производится для периодов наибольшей загрузки генераторов, трансформаторов и сетей электросистемы. В дневное время (с 10 до 12 часов), когда работают промышленные предприятия, учреждения, транспорт и т.д. в энергосистеме наблюдается максимум активной мощности. Именно в эти часы необходимо ограничивать потребление реактивной мощности. Одновременно, энергосистема ограничивает потребление реактивной мощности в часы наименьшейактивной нагрузки системы.Это вызвано тем, что часть генераторов электростанций отключается, а оставшиеся должны вырабатывать в основном активную энергию. Отклонение фактической реактивной мощности от заданной энергосистемой вызывают скидку или надбавку платы за электроэнергию.

Характер отпускаемой источниками электрической энергии (ТП, ГЭС, ТЭЦ и т.д.) оценивается коэффициентом мощности (cos j), который определяется соотношением:

Cosj =

Мероприятия по повышению cos j делятся на:

– естественные, связанные с улучшением использования установленного электрооборудования;

– искусственные, требующие применения специальных компенсирующих усройств.

К первой категории относятся:

– упорядочение технологического процесса, что ведет к улучшению энергетического режима оборудования;

– понижение напряжения на обмотках статора двигателей путем переключения их с треугольника на звезду, если это возможно, а также увеличения последовательно соединенных секций фазных обмоток статора;

– устранение холостой работы АД при помощи ограничителей холостого хода;

– перевод на автоматическое отключение асинхронных двигателей, работающих более 10 с без нагрузки;

– замена малозагруженных двигателей ( до 45% ) двигателями меньшей номинальной мощности;

– замена трансформаторов, загруженных менее, чем на 30% номинальной мощности на трансформаторы меньшей мощности;

– замена АД на СД там, где это возможно и не нарушает технологического прцесса.

Эти мероприятия позволяют предприятиям снизить реактивные нагрузки на 10 – 12% и тем самым повысить коэффициент мощности.

Ко второй группе относятся:

– установка статических конденсаторов;

– использование синхронных двигателей малой мощности, работающих в режиме холостого хода в качестве синхронных компенсаторов;

– применение источников реактивной мощности ИРМ.

Поскольку коэффициент мощности электроустановок ввиду изменения нагрузки не остается постоянным, а непрерывно меняется, то все компенсирующие устройства оценивают по их регулирующей способности и быстродействию.Поэтому нерегулируемые конденсаторные батареи в настоящее время применяются редко. Чаще применяются компенсирующие установки с автоматическим регулированием.

Однако в пищевой промышленности в основном применяются статические конденсаторы, которые изготовляются как для низких, так и для высоких напряжений.

Значение коэффициента мощности, при котором суммарные затраты по передаче и компенсации реактивных нагрузок будут наименьшими, называется оптимальным коэффициентом мощности.

Необходимая мощность компенсирующего устройства определяется по формуле:

QC = P ( tg j - tg j1 );

где j– угол сдвига фаз между током инапряжением до компенсации,

j₁ – после компенсации.

Зная величину Q_C, можно найти величину емкостного сопротивления , из которого можно определить величину емкости конденсатора, который надо вкючить в цепь для компенсации реактивной мощности:

Плата за электроэнергию для предприятий может колебаться в значительных пределах и существенное влияние на нее оказывает система надбавок и скидок за потребление реактивной энергии из сети. Технический учет, служащий для контроля расхода электроэнергии отдельными цехами и участками, является важнейшим мероприятием в системе мер по экономии электроэнергии.

В настоящее время для целей учета и контроля электроэнергии применяются комплексные информационно-измерительные системы, позволяющие дистанционно вести учет получаемой и отдаваемой электроэнергии по двухставочному тарифу (дневному и ночному).