книги из ГПНТБ / Красник В.В. Повышение надежности и экономичности работы электрооборудования на предприятиях легкой промышленности

В. В. КРЛСНИК

ПО В Ы Ш Е Н И Е

НА Д Е Ж Н О С Т И

и э к о н о м и ч н о с т и

Р А Б О Т Ы

НА П Р Е Д П Р И Я Т И Я Х

ЛЕ Г К О Й

ПР О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И

М о с к в а

«Легкая индустрия» 1973

ВВЕДЕНИЕ

Партия и правительство уделяют большое внимание вопросам рационального расходования электрической энергии и повышения экономичности работы электроустановок. Решения X X I V съезда КПСС обязывают энергослужбы предприятий обеспечить надеж­ ную и экономичную эксплуатацию промышленных электроустано­ вок и постоянно улучшать качество потребляемой электрической энергии.

Вопросы повышения надежности и экономичности работы элек­ трооборудования и его рациональной эксплуатации являются ак­ туальными и в электроэнергетике легкой промышленности.

Надежная, безопасная и рациональная работа и эксплуатация

с энергоснабжающими организациями регламентируются Прави­ лами пользования электрической и тепловой энергией.

Основными критериями оценки экономичности работы электро­ оборудования являются коэффициент мощности (cos ф) и коэффи­ циент полезного действия (к. п. д . ), которые в технической литера­ туре называются технико-экономическими, а в ряде случаев энер­ гетическими показателями.

Если снижение к. п. д. сказывается только на энергетическом балансе предприятия, то ухудшение coscp приводит к излишним капитальным затратам и эксплуатационным издержкам как в энер­ госистеме, так и на предприятии. Поэтому для нормализации вели­ чины coscp установлена шкала надбавок и скидок к тарифу на электрическую энергию за эту величину.

Несмотря на то, что в целом по МЛП СССР к 1971 г. величина коэффициента мощности достигла нормативного значения, целый ряд предприятий легкой промышленности продолжает платить значительную надбавку к тарифу на электрическую энергию за низкий coscp.

В книге вскрываются основные причины снижения COS ф и к. п. д. в электроустановках предприятий легкой промышленности, дается критическая оценка ряда существующих методов их улучшения и рассматриваются автоматические устройства, в том числе и тиристорные регуляторы, повышающие экономичность и надежность работы электроустановок.

Кроме того, в книге приводятся рекомендации рациональных

.методов расчетов за потребляемую электроэнергию предприятиями легкой промышленности.

Книга является первой попыткой обобщить материал в области повышения надежности и экономичности работы электрооборудо­ вания на предприятиях легкой промышленности.

Автор выражает глубокую благодарность рецензентам В. Л. Громовой и Э. А. Езекяну, вложившим большой труд в рецензиро­ вание рукописи и сделавшим ряд полезных замечаний по существу затронутых в книге вопросов.

Глава I

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1- Общие понятия об энергетических показателях

Величина соэф показывает, какая часть от полной мощности 5 (в кВ - А), характеризуемая активной мощностью Р (в кВт), ис­ пользуется для полезной работы электроустановки и какая часть связана с загрузкой электросетей излишней реактивной мощностью Q (в квар), т. е.

SУpt+Q»

К.п. д. равно отношению двух активных мощностей — полезной Рч и мощности Pi, подводимой к токоприемнику:

где АР — потери активной мощности, кВт.

Из выражения (1) видно, что низкая величина соэф обусловли­ вается излишним потреблением реактивной мощности Q, т. е. по­ вышенной пульсацией энергии в электрических и магнитных полях элементов схемы электроснабжения, что связано со следующими нежелательными явлениями.

использовать мощность энергосистемы благодаря уменьшению по­ терь электроэнергии от протекания реактивных токов, не допускать чрезмерного снижения напряжения на зажимах токоприемников и повышать пропускную способность элементов схемы электроснаб­ жения. При повышенном коэффициенте мощности можно подклю­ чать дополнительных потребителей электроэнергии без расширения существующих электросетей. Поясним это положение на примере. Если коэффициент мощности электроустановок предприятия повы­ шен с cos(pi = 0,75 до cos(p2 = 0,94, а соответствующие им значения полных мощностей равны:

то величина полной мощности уменьшится на 20%, т. е.

В результате этого источники электрической энергии не только могут обеспечить увеличение нагрузки потребителей на 20% без каких-либо дополнительных затрат, но при этом снизится и тариф­ ная стоимость электроэнергии, потребляемой предприятием. Кроме того, на 20% уменьшается и величина тока, что видно из следую­ щих выражений:

Следовательно, пропускная способность всех элементов схемы электроснабжения увеличивается, поэтому генераторы, трансфор­ маторы и линии электропередачи могут быть дополнительно загру­ жены на 20% без увеличения сечения проводов.

2. Электропотребители с пониженными значениями коэффициента мощности и к. п. д.

Естественная величина коэффициента мощности (cos ср) на пред­ приятиях легкой промышленности низкая и равна 0,6-1-0,8 в за­ висимости от вида производства. Данное обстоятельство объ­ ясняется повышенным потреблением реактивной мощности (РМ) в общем энергетическом балансе мощностей данного промышлен­ ного производства.

Основными потребителями реактивной мощности на предприя­ тиях легкой промышленности являются: асинхронные электродви­ гатели, осветительные сети, силовые трансформаторы и различные индуктивные приборы.

На долю асинхронных электродвигателей приходится 60ч-70% РМ. Особенностью электроэнергетики предприятий легкой про­ мышленности является большое число электродвигателей малой мощности (от 0,27 до 2,2 кВт) с повышенным потреблением РМ. Если в электродвигателях мощностью от 5 до 100 кВт средние от-

Чем меньше нагружен электродвигатель, тем больше возрас­ тает относительная величина реактивной намагничивающей мощ­

зазора электродвигателя и составляет 50-^80% от его номиналь­ ной РМ.

РМ полей рассеяния при незначительных нагрузках имеет не­ большую величину и становится заметной лишь при интенсивном их росте.

Кроме того, полная величина РМ асинхронного электродвига­

ции, поверхности ротора и величины воздушного зазора реактив­ ная мощность асинхронного электродвигателя возрастает.

Конструктивное исполнение асинхронных электродвигателей та­ ково, что чем меньше их номинальная мощность, тем больше от­ носительная величина воздушного зазора, а следовательно, тем меньше их номинальный coscp. Поскольку электропривод техноло­ гического оборудования предприятий легкой промышленности ха­ рактеризуется большим количеством маломощных электродвигате­ лей, то это и является одной из причин снижения величины COS ф электрооборудования.

В текстильном производстве, как правило, установлены асин­ хронные электродвигатели, в основном имеющие синхронную ско­ рость вращения Пі ротора, равную 1000 об/мин. Эти электродви­ гатели выполняются с большим количеством полюсов по срав­ нению с электродвигателями, имеющими синхронную скорость вращения, равную 1500—3000 об/мин, что видно из следующей формулы:

ПІ = 60— [об/мин], где р — число пар полюсов машины.