Bilans de puissance et augmentation de l'efficacité des modes de consommation énergétique des entreprises industrielles

Le rôle des bilans électriques dans la régulation de la consommation électrique et leurs types

Dans le rationnement de la consommation d'électricité par unité de production, le rôle principal appartient aux bilans électriques des objets de rationnement et aux caractéristiques électriques des unités technologiques et des opérations. Les bilans électriques aident à identifier et à évaluer correctement les pertes inutiles d'électricité et décrivent les moyens de les économiser.

Les caractéristiques électriques, exprimant des relations fonctionnelles entre les éléments de consommation d'énergie et les quantités raisonnées caractérisant les matières premières, les produits finis et les procédés technologiques, permettent d'établir leurs valeurs optimales et leur consommation d'énergie spécifique optimale. Complémentaires les uns des autres, ils constituent la base sur laquelle des niveaux progressifs de consommation d'électricité peuvent être raisonnablement calculés.

Les bilans de puissance établis par les entreprises industrielles, en fonction de l'ampleur des tâches à résoudre, sont divisés en bilans:

• opérations et unités;

• processus de production agrégés de sections, départements, ateliers et centrales électriques complexes (chaudières, salles de compresseurs, etc.);

• entreprises industrielles.

Par objectif, les soldes sont divisés en réels, normalisés, planifiés et prospectifs.

Les bilans électriques réels reflètent les indicateurs réels de consommation d'électricité et le niveau moyen annuel réel de la qualité de la consommation d'énergie au cours de l'année écoulée.

Les bilans électriques normalisés reflètent de la manière la plus évolutive, basée sur des calculs technico-économiques, le niveau de consommation énergétique d'une unité, d'un procédé, d'une installation, d'un atelier, d'une entreprise. La base de calcul de ces bilans électriques est constituée par les caractéristiques électriques des unités et des opérations et les normes spécifiques progressives de pertes et de consommation utile d'électricité, compilées sur leur base, correspondant aux conditions de production optimales.

Les bilans électriques planifiés sont la principale forme de planification annuelle de la consommation d'énergie de l'entreprise. Ces bilans sont établis sur la base d'un programme de production donné et des conditions actuelles de l'entreprise en termes de technologies, d'organisation de la production et de schémas d'alimentation électrique, mais tiennent compte des modifications spécifiques de ces conditions décrites par le plan technique de l'entreprise pour l'année prochaine.

Des bilans électriques prometteurs compensent de longues périodes (cinq ans ou plus) et reflètent les changements fondamentaux prévus pour ces périodes dans la technologie, l'organisation et le volume de production.Au cours de la compilation de bilans électriques prometteurs basés sur des calculs techniques et économiques, ils décident de la sélection de nouveaux équipements technologiques et électriques avec de meilleures caractéristiques électriques, conçoivent des schémas d'alimentation électrique plus rationnels, justifient la construction de nouveaux, l'expansion et la reconstruction de l'équipement électrique existant. installations et réseaux.

Structure et forme

Le bilan électrique du bloc, du site, de l'atelier, de l'entreprise se compose également de deux parties - entrée et sortie, numériquement égales l'une à l'autre. La partie d'entrée comprend l'électricité reçue d'une source d'alimentation (externe, propre). La partie dépenses comprend les postes de dépenses suivants :

• coûts directs du processus technologique principal avec allocation de la consommation d'énergie utile pour la production de produits ;

• coûts indirects de l'électricité pour le processus technologique principal en raison d'une imperfection ou d'une violation des normes technologiques ;

• les frais d'électricité pour les besoins auxiliaires (ventilation, éclairage, transport dans les ateliers, etc.);

• pertes électriques dans les éléments du système d'alimentation (lignes, transformateurs, réacteurs, dispositifs de compensation et moteurs);

• fourniture d'électricité aux utilisateurs externes.

Les bilans électriques des unités sont établis sous forme de tableaux ou de schémas reliant les bilans au fonctionnement prévu ou réel de l'unité ou à l'unité du produit principal fabriqué par l'unité ou de la principale matière première consommée. Les bilans capacitaires des objets, services, ateliers et entreprises sont établis sous forme de tableaux exprimant les positions des bilans en termes absolus ou spécifiques.

Compilation des bilans électriques

Les travaux sur la compilation et l'analyse des bilans de puissance sont axés sur la résolution des problèmes d'évaluation de l'état réel et d'augmentation de l'efficacité de l'alimentation électrique et de la consommation d'énergie, la quantification des réserves d'économie et des pertes d'énergie, la détermination des exigences pour améliorer le contrôle de la puissance réelle modes de consommation d'énergie.

Lors de l'établissement des bilans électriques, les données initiales sont :

a) une liste des équipements électriques avec indication des paramètres et caractéristiques du passeport,

b) les matériaux des cartes technologiques et une liste des opérations technologiques,

(c) régimes de puissance de performance,

d) les résultats des mesures cibles de consommation électrique et de puissance réactive,

e) les registres d'exploitation et les formulaires de déclaration existant dans l'entreprise,

f) actes d'études préalables de l'équipement électrique, du matériel de planification, des services financiers et d'autres services de l'entreprise.

Le bilan électrique d'une unité, d'une unité technologique, d'un atelier, d'une entreprise dans son ensemble est constitué de parties d'entrée et de sortie qui sont généralement égales entre elles.

La consommation utile (la quantité d'énergie utile utilisée) est définie comme théoriquement nécessaire à la mise en œuvre du processus technologique, calculée, en règle générale, selon les formules données dans la littérature scientifique et technique de la branche (par exemple, les opérations technologiques dans le travail du bois, fabrication de meubles, de vaisselle, etc.) .

Il est recommandé d'utiliser plus largement la méthode informatique et expérimentale dans les entreprises d'exploitation.Lorsque cette méthode est utilisée, la consommation utile est déterminée en soustrayant à la consommation réelle d'énergie modifiée par le compteur, ses pertes dans les réseaux, les transformateurs de puissance et l'entraînement électrique.

Les pertes d'énergie ne sont pas encore déterminées par l'instrument, leur valeur est déterminée par calcul.

Détermination des pertes d'énergie dans les réseaux électriques

La quantité d'énergie perdue ΔWc kW-h dans le réseau alimentant un bloc électrifié, un site, un atelier avec une consommation d'énergie W, kW-h et une consommation de puissance réactive V, kvar-h

où Ic est la valeur du courant consommé, A, R est la résistance de la ligne, Ohm, Tr est la durée de fonctionnement de l'équipement énergivore, h.

Le facteur 3,3 (1,1×3) tient compte de l'augmentation de la résistance due aux contacts transitoires, à la torsion des fils, à l'augmentation de la longueur due à la déviation des lignes aériennes ou aux courbures des câbles.

En l'absence de données sur la valeur réelle de Tp, la durée de fonctionnement des équipements à forte intensité énergétique peut être déterminée avec une précision suffisante Tp = V /qh, où V est la consommation de puissance réactive, kvarh, qh - consommation de puissance réactive horaire.

Les modifications de la puissance active de la principale charge industrielle des entreprises industrielles - les moteurs asynchrones sont déterminées par l'intensité du processus. Les changements de puissance réactive sont déterminés par elle dans une bien moindre mesure, par conséquent l'estimation de Tp est faite sur la base de la consommation puissance réactive… Avec la détermination répétée de ΔWc pour un certain nombre d'objets, il est recommandé d'automatiser tous les calculs.

Détermination des pertes d'énergie dans les transformateurs de puissance

Les pertes d'énergie dans les transformateurs de puissance ΔWt, kWh sont égales

où Ro, Pk-pertes à vide et sur court-circuit, kW, sont prises selon les données du passeport (si elles manquent selon le répertoire), k est le facteur de charge du transformateur, Tp, Tr est le nombre de heures de connexion et de fonctionnement sous charge, h. Dans l'estimation des pertes, la charge du transformateur est généralement estimée par la consommation d'énergie mensuelle et la puissance réactive.

Pour les entreprises travaillant en deux équipes, Tp est pris 450 heures, en trois équipes 700 heures. …

Si le transformateur a été éteint pendant les week-ends et les jours fériés, la TP est réduite au moment de l'arrêt.

Bilans électriques des blocs et zones technologiques

Lors de la préparation des bilans électriques, la consommation de puissance électrique et réactive est déterminée à l'aide des appareils de contrôle et de mesure disponibles, l'utilisation d'appareils portables, par calcul lorsqu'il n'y a pas d'appareils de contrôle et de mesure ou qu'ils ne sont pas économiquement justifiés.

Les pertes dans les moteurs et les variateurs sont calculées uniquement pour les grandes unités. Pour les machines à courant alternatif

Pour les machines à courant continu

où ΔBeshe, ΔWmech — pertes dans l'acier du moteur et pertes mécaniques dans l'unité, kWh, Ro — la puissance au ralenti du moteur connecté au mécanisme d'entraînement, déterminée par le wattmètre (mètre), Azo — courant au ralenti, A , ro — résistance d'induit, Ohm, r1 — résistance du stator et du rotor réduite au stator pour les moteurs à induction, Ohm.

Les balances électriques sont préparées sous forme de tableaux ou de diagrammes exprimant les positions des balances en unités absolues et relatives.Dans le bilan électrique normalisé, il n'y a pas de pertes indirectes, car on suppose que le processus technologique est dans un mode optimal.

Un exemple de bilan électrique :

Balances électriques d'ateliers et d'entreprises

Le bilan électrique dans l'atelier est obtenu en sommant les positions correspondantes des bilans électriques des départs, eux-mêmes formés par les bilans des nœuds technologiques et des nœuds. Dans la partie consommatrice des bilans électriques de l'atelier, la consommation d'énergie dans les processus technologiques, principaux et auxiliaires, est répartie dans les réseaux d'atelier, transformateurs, entraînement électrique, consommation pour les besoins généraux de l'atelier (éclairage, chauffage, ventilation, etc.).

Lors de l'analyse des pertes dans les réseaux, une attention particulière est portée à l'évaluation du mode de consommation de la puissance réactive. Les pertes dans les entraînements électriques ne sont généralement estimées que pour les grandes unités, ici les pertes constantes sont établies à partir de la puissance à vide (courant) et des pertes de charge de la consommation de courant moyenne.

Balance électrique d'usine Phaser :

La consommation d'électricité peut être attribuée à une unité de production et comparée à des normes. Les bilans électriques de l'entreprise sont préparés en résumant les bilans électriques du magasin, en tenant compte des besoins généraux de l'usine, de l'approvisionnement énergétique des tiers.

Voir également: Méthodologie de détermination des pertes électriques dans les lignes, les transformateurs et les moteurs électriques, Régulation de la consommation d'électricité dans les entreprises industrielles