Глава 17
РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ТОРФОПРЕДПРИЯТИЯХ
§ 17-1. Организация работ по экономии электроэнергии .
Работы по рациональному использованию электроэнергии могут быть успешными только в том случае, если они подчинены определенной системе. Основными элементами системы должны быть: учет и контроль расхода электроэнергии, составление электробалансов отдельных агрегатов, цехов и предприятия, нормирование электропотребления, разработка и осуществление конкретных мероприятий по рационализации электрохозяйства и экономии электроэнергии.
Кроме того, система предполагает широкую разъяснительную работу среди работников предприятий по ознакомлению их со способами экономии электроэнергии, материально_е поощрение работников за экономию.
Приведенная система организации работ по экономии электроэнергии обязывает каждое предприятие в плановом порядке вести работы по повышению эффективности электроиспользования, осуществлять систематический контроль за изменением каждой статьи расхода энергии, а также изыскивать новые пути и резервы в области экономии энергии. Эта система также способствует планомерной работе по реконструкции и модернизации технологического оборудования с точки зрения не только экономии электроэнергии, но и повышения производительности труда и оборудования.
§ 17-2. Тарифы на электроэнергию
Расчет с потребителями за отпущенную им электроэнергию производится по двухставочным и одноставочным тарифам, которые утверждаются Советом Министров СССР. Двухставочные тарифы применяются для предприятий с присоединенной мощностью силовых трансформаторов и электродвигателей (напряжением выше 1000 В) 100 кВА и выше, а одноставочные тарифы — для предприятий с присоединенной мощностью до 100 кВА.
Двухставочный тариф включает:
а) основную плату, взимаемую ежемесячно за 1 кВА оплачиваемой присоединенной мощности трансформаторов и электродвигателя или за 1 кВт максимальной нагрузки при максимуме не ниже 400 кВт,
б) дополнительную плату за отпущенные в течение расчетного месяца киловатт-часы активной энергии, учтенные счетчиком.
Одноставочный тариф состоит из платы за отпущенную за расчетный месяц активную электроэнергию в киловатт-часах, учтенную счетчиком.
Потребители, рассчитывающиеся за электроэнергию по двухставочному тарифу, получают скидки или выплачивают надбавки (штраф) как с основной, так и с дополнительной платы, согласно существующей шкале скидок и надбавок.
Таким образом, суммарную стоимость электроэнергии за учетный период при двухставочном тарифе можно представить выражением
(17-1)
или
(17-2)
-где Wа — расход активной энергии за учетный период (за месяц), кВт-ч;
Зу.э— стоимость 1 кВт·ч, руб;
Snp — присоединенная мощность силовых трансформаторов и электродвигателей (напряжением 1000 В и выше), кВА;
Зу.к— стоимость 1 кВА за учетный период, руб;
К — коэффициент скидки (—) или надбавки ( + ), принимаемый по шкале скидок или надбавок в зависимости от величины коэффициента мощности за учетный период;
Рмакс — величина заявленной потребителем максимальной мощности за учетный период, кВт;
Зу.макс— стоимость 1 кВт максимальной мощности, руб.
Действующая в настоящее время шкала скидок и надбавок предусматривает, что при коэффициенте мощности cosφ= 0,9—0,92 (нейтральные значения коэффициента мощности) потребителю не выплачивается скидка и не начисляется надбавка к стоимости электроэнергии, т. е. К=0. При коэффициенте мощности cosφ=0,93 и выше выплачивается скидка, а при cos φ=0,89 и ниже начисляется надбавка. Например, при коэффициенте мощности от 0,92 до 0,93 К=2%, Кмакс=6%. При снижении коэффициента мощности надбавка резко возрастает; так если при cosφ = 0,89
К=1,5%, то при cosφ=0,65 К=40%; максимальная надбавка по шкале К=115% (при cosφ = 0,4).
§ 17-3. Пути экономии электроэнергии
Основным содержанием работы по улучшению использования электроэнергии и ее экономии являются: рационализация технологии добычи торфа на всех производственных этапах, улучшение организации производства, рациональная эксплуатация электрооборудования, повышение коэффициента мощности.
Интенсификация производственных процессов и улучшение их организации сопровождаются лучшими показателями удельного расхода электроэнергии. Поэтому удельный расход электроэнергии является своеобразным обобщающим показателем технического уровня производства.
Удельный расход электроэнергии находится на выражения
(17-3)
где Wa — расход электроэнергии за учетный период, кВт-ч;
П — количество продукции, выпущенной предприятием за учетный период, измеряемое в тоннах, кубических метрах и т. п.
Для торфопредприятий заводские удельные расходы электроэнергии нормируются в кВт·ч на 1 т торфа. Их величина зависит от применяемой технологии производства, технического состояния оборудования, организации производственного процесса, от потерь электроэнергии в электроприводах, сетях, трансформаторах и др.
§ 17-4. Компенсация реактивных нагрузок
Основными потребителями электрической энергии на промышленных предприятиях являются асинхронные электродвигатели. Они потребляют активную мощность, которая преобразуется в механическую и реактивную энергию, идущую на создание магнитных полей.
На долю асинхронных электродвигателей приходится свыше 60% всей реактивной мощности, потребляемой от энергосистем, на долю трансформаторов — 20%. Остальная часть приходится на различные индукционные аппараты, воздушные сети и др.
Мерой потребления электроприемником активной энергии служит коэффициент мощности
(17-4)
где Р — активная мощность, кВт;
S — полная (кажущаяся) мощность, кВА;
U — напряжение сети, кВ;
I — ток линии, А.
Выражение (17-4) обычно используют для определения мгновенного значения коэффициента мощности. Для характеристики потребителей исходят из средневзвешенной величины коэффициента мощности за учетный период (сутки, месяц, год):
(17-5)
где Wa, Wр— показания счетчиков, соответственно активной и реактивной энергии за учетный период времени.
Снижение коэффициента мощности наносит существенный ущерб народному хозяйству страны: растет ток линии при заданной величине активной мощности:
(17-6)
растут потери активной мощности в линии:
(17-7)
где R — активное сопротивление линии; увеличиваются потери напряжения в электрической сети; возникает необходимость увеличения мощности генераторов, трансформаторов, коммутационных аппаратов, а также сечения линий электропередачи, что связано с дополнительными капитальными вложениями в народное хозяйство страны.
Согласно ПУЭ, нормативная величина коэффициента мощности электроустановок, присоединяемых к энергосистемам, должна быть не ниже 0,93—0,95.
Поскольку естественные значения коэффициента мощности промышленных предприятий, как правило, значительно ниже нормативных (cos φ=0,6-0,8), необходимо принятие мер по их увеличению.
Вначале рекомендуется осуществлять мероприятия, не связанные с применением компенсирующих устройств. К ним можно отнести:
упорядочение технологического процесса производства, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования;
устранение холостой работы электроустановок;
замену малозагруженных электродвигателей электродвигателями меньшей мощности;
замену асинхронных электродвигателей синхронными (где это возможно по технико-экономическим соображениям);
повышение качества ремонта электрооборудования;
замену или временное отключение трансформаторов, загружаемых в среднем менее чем на 30% от их номинальной мощности.
Дальнейшее повышение коэффициента мощности и доведение его до нормативного может потребовать применения искусственной компенсации — применения компенсирующих устройств. К ним относятся: косинусные конденсаторы и синхронные компенсаторы.
Установка синхронного компенсатора допускается только в отдельных случаях, когда необходимая мощность компенсирующих устройств превышает 10 000 кВАр. Поэтому в качестве компенсирующих устройств на промышленных предприятиях, в том числе и на торфопредприятиях, используют косинусные конденсаторы.
Необходимая предприятию мощность компенсирующего устройства находится из выражения:
(17-8)
где Рср — среднегодовая активная мощность предприятия;
φ1 — угол сдвига фаз, соответствующий средневзвешенному коэффициенту мощности за год;
φ2 — угол сдвига, соответствующий нормативной величине коэффициента мощности.
Полученная по формуле (17-8) конденсаторная мощность может распределяться в сетях напряжением до 1000 В и выше. Долевое распределение конденсаторов по напряжению, а также их размещение в соответствующих пунктах сети производится на основании технико-экономических расчетов.
Вопросы для самопроверки
- Укажите пути экономии электрической энергии на торфопредприятиях.
- Что следует понимать под удельным расходом электроэнергии? Почему удельный расход электроэнергии является своеобразным обобщающим показателем технического уровня производства?
- Как определить величину средневзвешенного коэффициента мощности предприятия за учетный период? Каким образом величина коэффициента мощности предприятия оказывает влияние на себестоимость выпускаемой продукции?
