Розрахунок економії електроенергії
Визначити економію електроенергії в рублях у лінії електропередач, від заміни електродвигуна напругою на 380 на 6кВ. Довжина ПЛ від підстанції до двигуна, потужність ЕД та час годин роботи на рік наведені за варіантом у таблиці 1.
Таблиця 1.
№ Варіанту
Довжина ПЛ
L, м
Потужність ЕД
Рном ед,кВт
Час роботи
Тг,ч
I.Розрахуємо річні втрати до заміни ЕД,
1.для цього розрахуємо втрати в лінії
sРл =3* I²*R л
де I – ном. струм навантаження
R л – активний опір лінії
2. Розрахуємо струм навантаження.
Р =U*I; I1 = P/U1; I = 315/0.38 = 828.95А
3. Розрахуємо опір лінії.
Rл = g* L/S
g – питомий опір провідника
S – переріз провідника
Rл = 300 g / S
4. Розрахуємо втрати в лінії.
sР1=3* 828.95 ²* 300g/S =618442292g/S кВт
5. Розрахуємо річні втрати електроенергії.
sW1 = s P 1*Тг
sW1 = (618442292g/S)*5600 =3.4632768*10 12 g/S кВт*год
II.Розрахуємо втрати після заміни ЕД.
6. Номінальний струм навантаження.
I2 = P/U2 I = 315/6=52.5 А
7. Втрати в лінії.
sР2=3* 52.5 2 * 300g/S=2480625g/S кВт
8.Річні втрати.
sW2=(2480625g/S)*5600 = 1.38915*10 10 g/S кВт*год
9. Розрахуємо економію ел. Енергії при перекладі з 380 на 6кВ
sW = s W1 - s W2
sW = 346.32768*10 10 g/S –1.38915*10 10 g/S = 344.93853*10 10 g/S
10.Економія електроенергії в рублях.
sЕ = s W * Суе, де Суе = 0,34 руб/кВт*ч
sЕ = 344.93853*10 10 g/S*0.34 = 117.2791002*10 10 g/S руб/кВт*год
Найточніший результат вийде,якщо буде відомий перетин проводу.
На підстанції встановлено n трансформаторів. Побудувати криві залежності втрат від натрузки тр-івs W тр∑= ƒ(Sнагр) і вибрати оптимальний режим роботи цих тр-ів при різних навантаженнях. Число та технічні дані наведено в табл. 2.6
Таблиця 2.
№ Варіанту
n,
шт
S ном.т1
кВА
S ном.т2
кВА
S ном.т3
кВА
Тв ,
ч
Т раб,
ч
Таблиця 6.
Тип
Ном. потужність тр-ра, кВА
Вторинна напруга,кВ
s Рх,
кВт
s Ркз ,
кВт
Сумарні втрати активної енергії у двообмотувальних трансформаторах, при роботі n тр-ів можна визначити за виразом, кВт * год
sW тр∑ =∑ ( s Pxi*T в ) + k² з.т.* ∑ ( s P к.з. i * Траб) ,
i=1 i=1
n
де k з.т. =S нагр∑ / ∑ S ном.т. i
i=1
n – кількість працюючих тр-ов
s Рх i – втрати х.г. i - го тр-ра при ном. напрузі
Тв – повна кількість годин роботи тр-ра
s Рк.з. i – втрати к.з. i - го тр-ра при ном. напрузі
Траб - число годин роботи тр-ра з ном. навантаженням
S нагр∑ - сумарне навантаження підстанції
S ном. т∑ - ном. потужність тр-ра
Сумарні втрати під час роботи 1-го трансформатора
S нагр
0
50
100
150
200
250
300
До з.т.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
s W
2871
8781
14691
29466
50151
76746
109251
Сумарні втрати при роботі2-го трансформатора
S нагр
0
80
160
240
320
400
480
До з.т.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
s W
4437
9087
23037
46287
78837
120687
171837
Сумарні втрати при роботі2-х трансформаторів
Номінальна сумарна потужність 2-х тр-ів
S ном = (S т1 * S т 2) / (S т1 + S т2) = 100 * 160/260 = 61 . 54 кВА
S нагр
0
30.77
61.54
92.31
123.08
153.85
186.42
До з.т.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
s W
7308
14913
37728
75753
128988
197433
281088
Знайдемо навантаження при якому втрати будуть однакові в обох трансформаторів і дізнаємося за якого навантаження Т2 використовуватиме рентабельніше, ніж Т1.
sW1 = 2871+S/100*11820
sW2 = 4437+S/160*18600
приймемоs W1= s W2
звідси 2871+S/100*11820 = 4437+S/160*18600
S = 803.0769 кВт
Визначити річну економію електроенергії на верстаті за рахунок обмеження холостого ходу. Потужність електродвигуна верстата Pном.ед., річне число годин роботи Тг і час роботи на холостому ході Тхх прийняти за варіантом таблиці 3.
№ варіанта
Рном.ед, кВт
Тг,ч
Тхх, % від Тг
Застосування обмежувачів холостого ходу на верстатах, що мають міжопераційний час 10 секунд і більше, завжди призводить до економії електроенергії. Річна економія електроенергії визначається, кВт год.
sW = Px* Тхх ,
де Рх = 0,2*Рном ед
Де Рх – потужність холостого ходу, що визначається, як сума механічної потужності холостого ходу системи електроприводу та втрати потужності у сталі електродвигуна, кВт.
Рх = 0,2 * 7,5 = 1,5 кВт Тхх = 2300 * 0,25 = 575
Годова економія електроенергії
sW = 1,5 * 575 = 862,5 кВт
Визначити питому економію електроенергії, отриману на дуговій печі, у разі скорочення часу її простою. Номінальна потужність печі Рном., Потужність холостого ходу Рх, номінальна питома витрата електроенергії W уд.т і число годин простою печі протягом доби прийняти за варіантом з таблиці 4.
№ варіанта
Ємність печі, т
Рном, кВт
Рх, % від Рном
W уд, кВт год/т
Час простою, год
Було
Стало
Період простою печі в нормальних умовах визначається часом, необхідним для зливу металу, очищення печі, підварювання пода і стін і завантаження шихти. Електроенергія в період завалки шихти в піч не надходить, алеакумульоване в кладці печі тепло розсіюється кожухом і склепінням, внаслідок чого при включенні печі в мережу частина енергії йде на нагрівання футерування. Втрати на підігрів футерування доходять до 15 - 20% всієї підведеної електроенергії для чергової плавки. Найкращим способом є механізована завантаження зверху, що забезпечує економію питомої витрати електроенергії 7 – 8 %.
Вплив простоїв та затримок на питому витрату електроенергії можна встановити залежно від тривалості простоїв з відключенням печі, враховуючи втрати холостого ходу печі, кВт год.
W удt пр = (Рх* t пр + Рном(24- t пр ))* W уд/Рном(24- t пр )
Рх = Рном * 20% = 1500 * 0,2 = 300кВт
Де Рх – потужність холостого ходу.
t пр - Число годин простоїв печі протягом доби.
Рном – номінальна потужність печі.
W уд - номінальна питома витрата електроенергії.
Wуд1 = (300*5 + 1500(24-5))*800/1500(24-5) = 842,105 кВт*ч/т при простої 5 год
Wуд2 = (300*1+ 1500(24-1))*800/1500(24-1) = 806,957 кВт*ч/т при простої 1ч
Питома економія електроенергії, віднесена до однієї тонни металу, що виплавляється визначається , кВт ч/т,
sWуд.е = Wуд t 1 - Wуд t 2
Де W уд t 1 і W уд t 2 – питома витрата електроенергії печі для більшого та меншого числа годин простою печі протягом доби, кВт ч/т.
sWуд.е = 842,105-806,957 = 35,148 кВт*ч/т при завантаженні печі 1 т
sWуд.е.п. = 105,444 кВт*год. при повному завантаженні
На водонапірній станції використовується дросельне регулювання напору та подачі води (за допомогою засувок). Визначити річну економію електроенергії після впровадження частотного регулювання швидкості обертання електродвигунів насосівзміни напору та подачі води. Характеристики насосних агрегатів і необхідний напір у мережі прийняти за варіантом таблиці 5.
№ варіанта
Напір на виході насоса, Ннас,м.в.ст.
Подача води насосом, Q нас, м³/ч
ККД насоса,
ηнас
Напір, що підтримується в системі Нсист,м.в.ст.