Методы составления расходной части электробалансов

ЭБ позволяют судить о степени полезного использования ЭЭ, расходуемой отдельными агрегатами и их группами, цехами или предприятиями в целом. С этой точки зрения особый интерес представляет доля энергии, затрачиваемая на прямые технологические нужды. При составлении расходной части ЭБ эта энергия всегда определяется расчётом. Такой расчёт может быть выполнен двумя методами: расчётным и экспериментальным.

Расчётный метод предусматривает определение расхода энергии на технологические нужды и всех видов потерь по формулам, использующим нормативные характеристики оборудования в конкретных условиях его эксплуатации. Этот способ даёт хорошие результаты при составлении ЭБ агрегатов непрерывного действия или продолжительного режима работы (компрессоров, воздуходувок и вентиляторов, электрических печей и нагревателей, мельниц, каландров, смесителей, шнеков, транспортеров и т.д.).

Применительно к механическому оборудованию при этом способе определяют расчётами: мощность, затрачиваемую на технологический процесс (резание металла, обработку, ковку, прокатку, штамповку и т.д.), на потери в механизмах и приводных двигателях (механические, электрические, вентиляционные, пусковые), а также на работу вспомогательного оборудования и устройств.

Экспериментальный метод предусматривает проведение специальных испытаний оборудования и измерений всех видов потерь, входящих в расходную часть ЭБ.

Прямой расчёт ЭЭ на технологический процесс во многих случаях, в частности для механического оборудования, затруднителен, а результаты его неточны, так как основаны на ряде допущений и применении эмпирических формул и приближенных зависимостей. Поэтому наиболее плодотворным и практически осуществимым способом составления ЭБ является смешанный расчётно-экспериментальный метод. При использовании этого метода применительно к механическому оборудованию расход энергии на технологические процессы может определяться вычитанием потерь энергии в агрегатах и сетях из энергии, израсходованной приводными двигателями (последняя замеряется счётчиком).

Все виды потерь энергии в агрегатах (постоянные, нагрузочные, пусковые и др.), а также в сетях и трансформаторах определяются расчётом с использованием результатов измерений потерь холостого хода и пусковых в агрегатах и нагрузочных токов в элементах цеховых сетей.

Следует отличать потери в агрегатах и электрических сетях, которые неизбежны при преобразовании энергии и обусловлены их конструктивными данными, от дополнительных, вызываемых несоответствием номинальных мощностей агрегатов их фактической технологической нагрузке или нерациональными режимами эксплуатации. При составлении ЭБ и их анализе учитываются обе эти составляющие потерь, однако основные возможности экономии ЭЭ заложены в сокращении дополнительных.

ЭБ отдельных агрегатов и цехов следует относить к смене и характерным рабочим суткам. ЭБ отдельных агрегатов определяются по их средней суточной производительности, а для цехов – по суточным графикам нагрузки за рабочие и выходные дни.

Для отдельных агрегатов баланс составляется по мощности. Для перехода к суточному ЭБ необходимо знать фактическое среднее число часов работы агрегата в сутки.

Среднее время работы агрегата за смену при проектировании достаточно точно можно определить из следующих соотношений:

а) для электроприёмников с постоянным значением потребляемой активной мощности и близким к неизменному значению (например, насосов, вентиляторов, нагревателей)

, (13.1)

где – среднее за несколько суток потребление активной энергии в дневную, наиболее загруженную смену;

б) для агрегатов с переменным потреблением мощности и значительными изменениями в зависимости от нагрузки (например, асинхронных двигателей станков)

, (13.2)

где – средняя реактивная энергия за смену, – средняя реактивная мощность агрегата за 2–3 часа непрерывной работы (обе эти величины определяются по показаниям счётчиков реактивной энергии).

Для дальнейшего перехода от сменного ЭБ к суточному используется суточный коэффициент сменности

,

где – среднесуточное потребление активной энергии, кВт·ч.

Значения лежит в пределах от 1 до 3. Зная статью расходной части ЭБ агрегата, выражающую среднюю мощность потерь , получим соответствующие среднесуточные потери энергии

.

Расходную часть цехового ЭБ получают суммированием соответствующих статей расходной части ЭБ по отдельным агрегатам. При этом нет надобности делать измерения на каждом отдельном агрегате. Необходимо объединить аналогичные по типу и технологическому режиму агрегаты в группы и вести расчёты на основе измерении, выполненных на одном из них, приняв его за типичный для данной группы. Характерный агрегат выбирают в результате изучения технологических карт и наблюдений за фактическим режимом работы механизмов группы, а также измерения времени их самоторможения.

Для предприятий в целом рекомендуется составлять годовые ЭБ. Для перехода от суточных или сменных частных ЭБ к годовому сводному следует учесть работу цехов, производственных и культурно-бытовых подразделений в праздничные и выходные дни. Это осуществляется введением в расчёты коэффициента . Величина его может быть приближенно определена из соотношения

,

где – среднее суточное потребление активной энергии в рабочий день, субботу (или предпраздничный день) и выходной день соответственно.

При непрерывной работе . В условиях пятидневной недели .

Годовые потери энергии определяют по выражению

,

где – число рабочих дней в году (при пятидневной рабочей неделе ). Если электропотребление зимой заметно отличается от летнего, то данные расчёты следует выполнять отдельно для зимнего периода, содержащего суток, и летних дней.

Суточный и годовой расходы энергии на освещение определяются обычным способом с учётом географической широты местности.