Изчисляване на енергийни спестявания
Определете спестяванията на електроенергия в рубли в електропровода, от подмяната на електродвигателя с напрежение от 380 V до 6 kV. Дължината на въздушната линия от подстанцията до двигателя, мощността на електродвигателя и работните часове за година са дадени според варианта в таблица 1.
Таблица 1.
Опция №
VL дължина
L,m
EM мощност
Рном изд., kW
Време на работа
Тг ,h
I.Изчисляваме годишните загуби преди подмяната на ED,
1.за това изчисляваме загубите в линията
sРl =3* I²*R l
където I е наз. ток на натоварване
R l - активно съпротивление на линията
2. Изчислете тока на натоварване.
P =U*I; I1 = P/U1; I = 315/0,38 =828,95A
3. Изчислете съпротивлението на линията.
Rl = g* L/S
g - специфично съпротивление на проводника
S - напречно сечение на проводника
Rl = 3 00 g / S
4. Изчислете загубите в линията.
sР1=3* 828.95 ²* 300g/S =618442292g/S kW
5. Изчислете годишните загуби на електроенергия.
sW1 = s P 1*Тг
sW1 = (618442292g/S)*5600 =3,4632768*10 12 g/S kWh
II.Изчислете загубите след смяна на ED.
6. Номинален ток на натоварване.
I2 = P/U2 I = 315/6=52.5A
7. Загуба на линия.
sР2=3* 52.5 2 * 300g/S=2480625g/S kW
8.Годишна загуба.
sW2=(2480625g/S)*5600 = 1,38915*10 10 g/S kWh
9. Нека изчислим спестяванията. Енергия при прехвърляне от 380V на 6kV
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.Икономия на електроенергия в рубли.
sE = s W * Sue, където Sue = 0,34 rub/kW*h
sE = 344.93853*10 10 g/S*0.34 = 117.2791002*10 10 g/S RUB/kWh
Най-точният резултат ще бъде получен, ако се знае напречното сечение на жицата.
Подстанцията е с n трансформатора. Постройте криви на зависимостта на загубите от натоварването на tr-ss W tr∑= ƒ(Sload) и изберете оптималния режим на работа на тези tr-s при различни натоварвания. Броят и техническите данни са дадени в табл. 2.6
Таблица 2.
Опция №
n,
бр.
S nom.t1
kVA
S nom.t2
kVA
S nom.t3
kVA
Телевизор,
h
T роб,
h
Таблица 6.
Тип
Ном. мощност tr-ra, kVA
Вторично напрежение, kV
s Рх ,
kW
s Rkz ,
kW
Общата загуба на активна енергия в трансформатори с две намотки, по време на работа на n tr-s, може да се определи чрез израза, kWh
sW tr∑ =∑ ( s Pxi*T in ) + k² C.T.* ∑ ( s P short i * Trab),
i=1 i=1
n
където k c.t. =S натоварване ∑ / ∑ S номинална темп. i
i=1
n е броят на работещите тръбопроводи
s Рх i - загуби на х.х. i - та тр-ра при наз. напрежение
Тв - общият брой часове работа на тр-ра
с Рк.з. i - загуби при късо съединение. i - та тр-ра при наз. волтаж
Траб - броят часове работа на тр-ра с ном. натоварване
S load∑ - общо натоварване на подстанцията
S ном. t∑ - номин. тр-ра власт
Общи загуби при работа на 1-ви трансформатор
Зареждане
0
50
100
150
200
250
300
C.T.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
s W
2871
8781
14691
29466
50151
76746
109251
Общи загуби по време на работа2-ри трансформатор
Зареждане
0
80
160
240
320
400
480
C.T.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
s W
4437
9087
23037
46287
78837
120687
171837
Общи загуби по време на работа2 трансформатора
Номинална обща мощност на 2 тръби
S nom = (S t1* S t 2)/(S t1+ S t2) = 100*160/260 = 61. 54 kVA
Зареждане
0
30.77
61.54
92.31
123.08
153.85
186.42
C.T.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
s W
7308
14913
37728
75753
128988
197433
281088
Нека намерим товара, при който загубите ще бъдат еднакви за двата трансформатора и да разберем при какъв товар Т2 ще използва по-изгодно от Т1.
sW1 = 2871+S/100*11820
sW2 = 4437+S/160*18600
вземетеs W1= s W2
от тук 2871+S/100*11820 = 4437+S/160*18600
S = 803,0769 kW
Определете годишните икономии на енергия на машината, като ограничите работата на празен ход. Мощността на електродвигателя на машината Pном.ед., годишният брой часове на работа Tg и времето на престой Txx се вземат по вариант от табл.3.
Опция №
Pnom.ed, kW
Тг ,h
Тхх, в % от Тг
Използването на ограничители на оборотите на празен ход при машини с време на взаимодействие от 10 секунди или повече винаги води до спестяване на енергия. Определят се годишни енергийни спестявания, kWh.
sW =Px* Txx ,
където Рx = 0.2*Рnom ed
Където Px е мощността на празен ход, която се определя като сумата от механичната мощност на празен ход на системата за електрическо задвижване и загубата на мощност в стоманата на електродвигателя, kW.
Px \u003d 0,2 * 7,5 \u003d 1,5 kW Txx \u003d 2300 * 0,25 \u003d 575
GЕднократно спестяване на енергия
sW = 1,5*575 =862,5 kW
Определете специфичните енергийни спестявания, получени в дъговата пещ, като същевременно намалите нейното време на престой. Номиналната мощност на пещта Рном., мощността на празен ход Рх, номиналната специфична консумация на мощност W sp.t и броят часове на престой на пещта през деня се приемат съгласно варианта от таблица 4.
Опция №
Капацитет на пещта, t
Рном, kW
Рх, в % от Рном
Wsp, kWh/t
Престой, ч
Преди
Станал
Периодът на престой на пещта при нормални условия се определя от времето, необходимо за източване на метала, почистване на пещта, заваряване на огнището и стените и зареждане на заряда. Електричеството не влиза в пещта по време на зареждането на заряда, ноТоплината, акумулирана в облицовката на пещта, се разсейва от корпуса и покрива, в резултат на което, когато пещта е свързана към електрическата мрежа, част от енергията се използва за загряване на облицовката. Загубите за нагряване на облицовката достигат 15-20% от общата електроенергия, доставена за следващото топене. Най-добрият метод е механизирано натоварване отгоре, което осигурява спестяване на специфичен разход на енергия от 7 - 8%.
Ефектът от престоя и закъсненията върху специфичната консумация на енергия може да се установи в зависимост от продължителността на престоя с изключена пещ, като се вземе предвид загубата на празен ход на пещта, kWh.
W битаt inc = (Рх* t inc + Рnom(24-tpr ))* W бита/Рnom(24-tpr)
Рх=Рном*20% = 1500*0,2= 300kW
Където Px е мощността на празен ход.
t pr - броят на часовете престой на пещта през деня.
Рnom е номиналната мощност на пещта.
W sp - номинална специфична консумация на мощност.
Wsp1 = (300*5 + 1500(24-5))*800/1500(24-5) = 842,105 kWh/t с 5 часа престой
Wsp2 = (300*1+ 1500(24-1))*800/1500(24-1) = 806,957 kWh/t при неактивност 1h
Определят се специфични енергийни спестявания, свързани с един тон разтопен метал, kWh / t,
sWsp.e = Wsp t 1 – Wsp t 2
Където W sp t 1 и W sp t 2 е специфичната консумация на енергия на пещта за повече и по-малко часове престой на пещта през деня, kWh/t.
sWsp.e = 842.105-806.957 = 35.148 kW*h/t с натоварване на пещта 1 t
sWspec.e.p. = 105,444 kWh при пълно натоварване
Във водната станция се използва дроселов контрол на налягането и подаването на вода (с помощта на клапани). Определете годишните икономии на енергия след въвеждането на честотно регулиране на скоростта на въртене на помпените двигатели запромени в налягането и водоснабдяването. Характеристиките на помпените агрегати и необходимото налягане в мрежата се вземат според варианта от таблица 5.
Опция №
Насочете се към изхода на помпата, Nnas, m.w.st.
Подаване на вода чрез помпа, Q us, m³/h
Ефективност на помпата,
ηus
Глава, поддържана в системата Nsyst, m.w.st.