9.5. Мероприятия по экономии электроэнергии на промышленных предприятиях

Мероприятия по экономии электроэнергии на промышленных пред­приятиях можно разделить на конструктивные и эксплуатационные [26]. К первым относятся мероприятия, требующие дополнительных капвложений, связанных с применением нового энергоэффективного оборудования и регулирующих устройств, установкой дополнительных средств компенсации реактивной мощности и т.п. Ко вторым — ма­лозатратные мероприятия, для осуществления которых не требуется существенных материальных и денежных затрат: своевременное от­ключение малозагруженных трансформаторов, установление рацио­нальных режимов работы линий, трансформаторов и высоковольтных электродвигателей.

Для того чтобы выявить потенциальные возможности энергосбе­режения, нужно знать, в каком объеме и на какие цели энергия рас­ходуется. С этой целью следует осуществлять учет и контроль элек­тропотребления предприятия, его структурных подразделений и от­дельных энергоемких электроприемников. Приборы технического уче­та устанавливать у каждого электроприемника экономически не оп­равдано и практически трудноосуществимо. Поэтому весьма важно разместить электрические счетчики таким образом, чтобы они позво-

253

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ляли определять расход электроэнергии на единицу продукции при нормировании электропотребления, составлении электрических балан­сов и проведении энергетических аудитов (энергетических обследова­ний) на предприятиях.

Автоматизация учета и контроля электропотребления на базе со­временных систем позволяет не только регистрировать показания счетчиков, но и способствует рациональному использованию электро­энергии. Как показывает опыт эксплуатации [36], применение автома­тизированных систем учета и контроля снижает расход электроэнер­гии на величину, достигающую 5 % от общего электропотребления промышленного объекта.

Важную роль для экономии электроэнергии играет автоматизация производственных процессов и отдельных технологических устано­вок. В частности, автоматизация компрессорных станций сжатого воздуха снижает расход электроэнергии примерно на 10 %, автомати­ческое регулирование и управление вентиляционными установками в зависимости от температуры наружного воздуха — на 10—15 %, автоматическое управление электрическим освещением — на 15 %, автоматизация и телемеханизация технологических процессов — на 2—3 % [36].

Автоматическое регулирование мощности КУ предотвращает пе­рекомпенсацию и позволяет компенсировать изменяющуюся реактив­ную нагрузку потребителей, реализуя наиболее оптимальный режим работы СЭС, что уменьшает потери электроэнергии примерно на 10 %.

Расход электроэнергии на электрическое освещение промышлен­ных предприятий составляет 5—15 % их общего электропотребления. Экономия электроэнергии в осветительных установках в первую оче­редь определяется правильным выбором источников света и светиль­ников.

Для общего внутреннего рабочего освещения рекомендуется применять люминесцентные лампы (низкого и высокого давления), имеющие более высокую световую отдачу по сравнению с лампа­ми накаливания. Применение люминесцентных ламп низкого дав­ления снижает потребление электроэнергии на 40—66 %, а ламп типа ДРЛ — на 23—57 % (по отношению к лампам накаливания) [36].

254

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Важное значение для экономии электроэнергии на освещение име­ет содержание в чистоте окон и световых фонарей, ламп и светиль­ников, сокращение продолжительности горения ламп в течение суток, поддержание величины напряжения в осветительных установках в оптимальных пределах.

Величина фактического напряжения С/на зажимах электроприемни­ков оказывает существенное влияние на электропотребление. В зависи­мости от напряжения потребляемая мощность Р ламп освещения мо­жет быть определена по следующим эмпирическим выражениям [2]:

а) для ламп накаливания:

^р - ^Рпом ■ (~—) > (9.23)

пом

где Р_ном — активная мощность, потребляемая лампой при номиналь­ном напряжении С/_ном;

б) для люминесцентных ламп низкого давления (в комплекте с пускорегулирующими аппаратами):

⁽ 2-OJ-U Л

Р = Р..

(9.24)

и.,

1 , \ НОМ /

)

в) для ламп типа ДРЛ (в комплекте с пускорегулирующими аппаратами):

(

Р = Р..,

(9.25)

2,43-——1,43

V ном .

В табл. 9.1 приведены результаты расчетов по выражениям (9.23) — (9.25), показывающие, на сколько увеличивается потребление актив­ной мощности осветительными приборами при повышении напряже­ния по отношению к U для различных источников света [2].

Данные табл. 9.1 показывают, что для экономии электроэнергии необходимо по возможности понижать эксплуатационное напряжение, поддерживая его величину в допустимых пределах (не ниже 0,95 U_mJ. Для снижения уровней напряжения в осветительных сетях применя­ются специальные тиристорные ограничители напряжения.

255

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Таблица 9.1. Увеличение потребляемой мощности ламп освещения при повышении напряжения

Повышение напряжения, %	Повышение потребляемой мощносгш, %
	лампы накаливания	люминесценгтые лампы	лампы пипа ДРЛ
1	1,6	2,0	2,4
2	3,2	4,0	4,9
3	4,7	6,0	7,2
5	8,0	10,0	12,2
7	11,3	14,0	17,0
10	16,3	20,0	24,3

Влияние уровней напряжения на электропотребление других харак­терных промышленных электроприемников строго не формализовано. В то же время изменение мощности, потребляемой комплексной на­грузкой (осветительная, силовая, выпрямительная, бытовая, потери в линиях и трансформаторах), в зависимости от изменения напряжения At/может быть представлено выражением [37]

АР = a-AU, (9.26)

где а — регулирующий эффект активной мощности по напряжению.

Для комплексной нагрузки а = 0,3—0,75. При этом, как правило, для отдельных составляющих нагрузки диапазон регулирующего эф­фекта шире, чем для комплексной нагрузки в целом.

На цеховых ТП можно регулировать напряжение на шинах до 1 кВ в пределах ± 5 % от С/_ном путем изменения коэффициента трансфор­мации трансформатора. Снижая напряжение на 5 %, можно умень­шить потребляемую активную мощность на величину АР = (0,3 - 0,75) • 5 = 1,5 - 3,75 %.

Внедрение ограничителей холостого хода сварочных трансформа­торов позволяет сэкономить порядка 5 % потребляемой ими активной электроэнергии. Применение тиристорных систем возбуждения синх­ронных электродвигателей снижает их электропотребление примерно на 10 % [36].

Рассмотренные мероприятия по экономии электроэнергии носят

256

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

общий характер и могут применяться на предприятиях любых отрас­лей промышленности.

При разработке вопросов электросбережения необходимо также учитывать специфические особенности технологии производства про­мышленных предприятий.