Структура енерговикористання, споживачі енергоресурсів

Для більшості промислових підприємств найбільш характерними споживачами електроенергії є електроприводи різних машин і механізмів, електропечі та електротермічні установки, компресори, насоси, вентилятори, електричне освітлення.

Для сучасних електроприводів застосовують всі типи двигунів. У верстатах, де необхідно регулювати швидкість обертання, застосовують двигуни постійного струму. Коефіцієнт потужності електроприводу складає 0,8-0,85. По надійності електропостачання ця група приймачів належить, як правило, до другої категорії.

До термічних установок належать електрозварювальне обладнання, печі опору, дугові печі. Електрозварювальне обладнання живиться напругою 380-220В змінного струму промислової частоти. Електрозварювання на змінному струмі виконується за допомогою однофазних або трифазних зварювальних трансформаторів або машинних перетворювачів. На постійному струмі застосовують зварювальні двигуни- генератори. Електрозварювальне обладнання працює в повторно-короткочасному режимі. Однофазні зварювальні приймачі дають нерівномірне навантаження по фазам трьохфазної живлячої мережі. Коефіцієнт їх потужності знаходиться в межах 0,3 – 0,7. Зварювальні установки за ступенем надійності відносяться до другої категорії.

Печі опору отримують живлення від трьохфазних мереж змінного струму частотою 50 Гц в основному по напрузі 380/220 В або на більш високій напрузі через понижувальні трансформатори. Характер навантаження рівний, але однофазні печі є несиметричним навантаженням. Коефіцієнт потужності для печей прямої дій становить 0,7 – 0,9, а для печей непрямої дії – 1,0.

Технологічний процес дугових печей полягає в наступному. В період плавлення шихти виникають часті короткі замикання в процесі плавки та безструмові паузи при випуску сталі та нового завантаження печі, в результаті чого в живлячих мережах спостерігаються стрибки навантаження. Стосовно надійності електропостачання дугові печі відносяться до приймачів першої категорії. Коефіцієнт потужності цих печей складає 0,85 – 0,95.

Двигуни компресорів, вентиляторів та насосів працюють практично з постійним навантаженням і в залежності від потужності живляться електроенергією на напрузі від 0,22 до 10 кВ. Живлення двигунів здійснюється струмом промислової частоти 50 Гц. Перерва в електропостачанні цих споживачів в багатьох випадках є недопустимою і може викликати небезпеку для життя людей, порушення технологічного процесу або пошкодження обладнання. Наприклад, зупинка подачі стиснутого повітря на машинобудівному заводі, де ріжучий інструмент зупиняється за допомогою пневматичних пристроїв, може викликати поранення обслуговуючого персоналу. Наслідки відключення насосних установок під час пожежі є досить очевидними. В наведених випадках установки належать до споживачів першої категорії. Стрибки навантаження ці споживачі зумовлюють лише при пуску. Коефіцієнт потужності досить стабільний і має значення 0,8-0,85. Для електропривода великих насосів, компресорів та вентиляторів застосовуються синхронні двигуни, які працюють з випереджаючим коефіцієнтом потужності. По надійності установки належать до споживачів другої категорії.

Компресори призначені для виробництва та транспортування стиснутого повітря або іншого газу. Виробництво стиснутого повітря – це процес, який може споживати до 30% від загального об’єму електроенергії підприємства. У зв’язку з цим скорочення витрат електроенергії в компресорних пристроях повинно бути одним з головних завдань експлуатації.

Для забезпечення у виробничих приміщеннях необхідних санітарно-гігієнічних умов використовуються вентилятори, які споживають значну частину енергії від її загального об’єму на підприємстві. У багатьох виробничих компаніях рекомендується, щоб була встановлена одна центральна вентиляційна система, доповнена декількома місцевими витяжними пристроями. Використання місцевих витяжних пристроїв дозволяє зменшити навантаження на основну вентиляційну систему.

Електроосвітлювальні установки є в основному однофазними приймачами. Лампи світильників мають потужність від десятків ватт до кількох кіловат і живляться на напрузі 220 В. Світильники місцевого освітлення з лампами розжарення на 12 і 36 В живляться через понижув альний однофазний трансформатор. Рівномірне завантаження фаз трьохфазної мережі досягається шляхом компонування світильників по фазам. Характер навантаження тривалий і рівномірний, але його значення змінюється в залежності від часу доби, географічного положення.

Найбільш поширеним споживачем електроенергії на харчових підприємствах є холодильники. Багато виробничих холодильників оснащені потужними охолодними і морозильними установками, але мають невелику місткість камер зберігання. Робота холодильників цього типу характеризується нерівномірністю, що пояснюється сезонністю надходження харчових продуктів.

Практично будь-яке промислове підприємство можна представити як сукупність типових споживачів, що дозволяє певним чином систематизувати заходи по економії електроенергії на цих підприємствах.

Контрольні питання

1. Які споживачі електроенергії є характерні для більшості промислових підприємств, чому?

2. Назвіть основні характеристики зварювальних установок.

3. Назвіть основні характеристики компресорів, вентиляторів та насосів.

4. Назвіть основні характеристики електроосвітлювальних установок.

5. Назвіть визначення енергозбереження?

Література

 

1. Демов О. Д. Економія електроенергії на промислових підприємствах: Навч.посіб / О. Д. Демов. – Вінниця: ВНТУ, 2006. – 95 с.