21.8. Определение резервов экономии электрической энергии

В ВИЭСХ разработана методика [4], предназначенная для анализа и расчета возможностей сокращения расходов топлива, электрической энергии и энергоресурсов на сельскохозяйственных объектах. Эту методику могут применять энергетические службы хозяйств, районов и энергосистем для определения резервов экономии электрической энергии.

Определение резервов экономии электрической энергии сельс­ких электроустановок предусматривает обследование и выявление факторов, определяющих состояние и режимы работы электро­оборудования для дальнейшего обеспечения снижения затрат энергетических и материальных ресурсов в сфере сельскохозяйственного производства.

В области эксплуатации электрооборудования такими факторами являются:

правильный выбор электрооборудования по условиям окружа­ющей среды и нагрузке с обеспечением наиболее рациональных режимов его работы;

качество подаваемого электрического напряжения и поддержание его в нормируемых пределах;

правильный выбор типа, конструкции и параметров защиты от ненормальных режимов работы электрооборудования;

качественный монтаж электрооборудования с соблюдением требований правил техники безопасности;

наличие эксплуатационной (местной или сервисной) службы, ее укомплектованность и техническое оснащение, включая транспортные средства; квалификация работников электротехнической службы, принятые способы ее повышения;

наличие резервного фонда электрооборудования, запасных частей и материалов;

наличие и состояние ремонтной базы по капитальному ремонту электрооборудования, ее оснащенность и укомплектованность специалистами, радиус ее действия;

наличие и выполняемость на сельскохозяйственных предприятиях плана организационно-технических мероприятий по рациональному использованию энергоресурсов, соблюдение технологическим персоналом требований экономии ресурсов (например, исключение работы электрифицированной техники на холостом ходу и выключение света в помещениях в период технологических пауз);

наличие и реальное выполнение графика контрольно-измери­тельных и испытательных работ в электроустановках специализированными службами и организациями, имеющими соответствующую лицензию;

наличие на предприятиях журнала учета нарушений в работе сельской электроустановки и их последствий, его фактическое заполнение и достоверность сведений [3].

Соблюдение перечисленных требований позволяет снизить расход ресурсов, в том числе электрических, поскольку обеспечивается значительное уменьшение потребления электрической энергии как косвенным (например, на изготовление запасных частей или вышедшей из строя детали), так и прямым (например, при чрезмерной нагрузке или, наоборот, при работе на холостом ходу) способами.

В соответствии с изложенным методика должна содержать таблицы, в которых отражена информация по перечисленным пунктам. В пределах отдельно взятого предприятия полученные сведения непосредственно анализируют, затем составляют и реализуют план мероприятий по исправлению выявленных недостатков. Для хозяйств и регионов аналогичный план составляют на основе ана­лиза сведений, собранных по их предприятиям, после их статистической обработки известными математическими методами. Рациональное использование электроустановок возлагают на энер­гетическую службу хозяйства или владельца электроустановки. Энергослужба хозяйства должна располагать стационарными и передвижными техническими средствами по техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования, иметь аварийный запас электрооборудования и необходимый резерв запасных частей.

Численный состав энергослужбы хозяйства для инженерно- технических работников устанавливается исходя из норм условных единиц электрооборудования (см. табл. 20.5).

При определении экономии электрической энергии следует иметь в виду, что эффективная работа электрооборудования возможна только при хорошо организованной эксплуатационной службе.

Для определения состояния электрохозяйства объекта или предприятия необходимо уточнить количество имеющегося электрооборудования, трудоемкость его обслуживания и фактический состав электротехнической службы.

Руководитель хозяйства утверждает подготовленные главным энергетиком план организационно-технических мероприятий по рациональному использованию электроэнергии в хозяйстве и отчеты по их выполнению и повышению этих показателей, мораль­но и материально поощряет работников хозяйства за экономию электрической энергии. Энергослужба хозяйства осуществляет контроль за использованием электрической энергии, электрооборудования и электроустановок. Контроль за использованием электроустановок осуществляют периодически и постоянно. Периодический контроль осуществляют выборочно переносными измерительными приборами. Его цель — оценка степени загрузки электрообору­дования и определение качества напряжения у электроприемников. Постоянный контроль осуществляют на производственных объектах при помощи стационарных измерительных приборов. Его цель — контроль за режимом потребления, учет расхода электроэнергии и оценка надежности электроснабжения. По совместным результатам контроля разрабатывают и осуществляют мероприятия по снижению потерь электрической энергии и ее рациональному использованию.

Обследование объекта и сбор исходных данных о состоянии элек­троприводов. Как известно, электропривод — это устройство для преобразования электрической энергии в механическую, объединяющее электродвигатель, пускорегулирующую аппаратуру и механизм для передачи движения к рабочей машине.

При обследовании электроприводов проверяют состояние электродвигателей и режимы их работы, соответствие рабочей машины условиям окружающей среды, качество напряжения, подаваемого на обмотки электродвигателя. В сельском хозяйстве страны используют, по экспертным оценкам, до 4 млн. асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, которые являются основным видом электроприемников в сельскохозяйственном производстве, на долю которых приходится до 60% потребляемой электрической энергии на производственные цели. Для привода рабочих машин и механизмов в сельском хозяйстве широко используют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором единых серий 4А, 5А, АИ, имеющие модификацию сельскохозяйственного исполнения. Технические данные асинхронных электродвигателей (Р_н , cos , и т. д.) приведены в справочной литературе. Показателем загрузки электродвигателя может быть ток или мощность, потребляемая из сети, которые определяют путем замеров или расчетным путем.

Номинальный режим двигателя соответствует данным, указанным на щитке (паспорте) двигателя. Основные величины, характеризующие двигатель, связаны формулой

где Р_н, — номинальная мощность, Вт; U_н.л — номинальное линейное напряжение, В; I_.н.л — номинальный линейный ток, A; _н— коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке; cos _н — коэффициент мощности при номинальной нагрузке.

По роду защиты от воздействия факторов окружающей среды электродвигатели имеют защищенное и закрытое исполнение. Для электродвигателей и ПРА установлены нормы отклонения напряжения от —7,5% до +10%. При снижении подводимого к асинхронному электродвигателю напряжения на 10 % его вращающий момент уменьшается на 19%, а при снижении напряжения на 30 % уменьшение момента уже составит 51 %. Уменьшение вращающего момента при неизменной нагрузке на валу электродвигателя ведет к возрастанию тока в его обмотках, что может вывести двигатель из строя.

Временные режимы работы электрооборудования характеризуются продолжительностью его использования в сутки в течение года. В сельскохозяйственном производстве продолжительность работы в сутки для большинства электроприводов и пускозащитной аппаратуры не превышает 7 ч. Наиболее вероятные значения продолжительности его использования на различных технологических процессах сельскохозяйственного производства приведены в таблице 21.1.