Енергетичні баланси і енергетичні характеристики

Відомо, основою формування загальних і питомих витрат електроенергії служать енергетичні баланси й енергетичні характеристики, розраховані зазначеними вище методами.

Запишемо узагальнене рівняння електробалансу і поставимо проблему нормування:

(1)

Де:

Р – прибуткова частина балансу;

Р_Т – корисна (споживана на технологічний процес) потужність;

ΔР_ХХ – втрати холостого ходу (електричні і механічні);

ΔР_П.ЕЛ. – змінні електричні втрати в устаткуванні, мережах і трансформаторах;

ΔР_П.М. – змінні механічні втрати.

Звичайно труднощі виникають при визначенні механічної складової змінних навантажувальних втрат, тому що для їх визначення необхідно знати залежності:

η= f (k₃) i η= f (n),

які не завжди вдається визначити.

Аналізуючи рівняння електробалансу і методи його побудови можна прийти до висновку, що практично користуватися чисто розрахунковим або дослідним (експериментальним) методами не є можливим, і що практично може бути застосований тільки розрахунково-дослідний метод, коли корисна потужність визначається розрахунковим, а втрати потужності дослідом.

Для приведення електробалансу до нормальних умов можна нормалізувати втрати холостого ходу шляхом використання методу вільного вибігу і зіставлення втрат холостого ходу на аналогічному устаткуванні.

Слід зазначити, що енергетичний баланс не відбиває повною мірою динаміку режиму роботи підприємства, тому що складається для одного конкретного значення продуктивності підприємства (цеху).

У тих випадках, коли спостерігається взаємозв’язок між електроспоживанням і продуктивністю підприємства (цеху) для нормування витрат електроенергії доцільно використовувати енергетичні характеристики, що встановлюють залежності:

W=f₁(A) (2)

Де:

W – загальна витрата електроенергії, споживаної підприємством (цехом, установкою) із мережі за визначений відрізок часу, кВт∙рік.

ω - питома витрата електроенергії на одиницю продукції, що випускається, кВт∙рік/одиницю продукції;

А – продуктивність (випуск продукції) підприємства (цеху, установки) за той же час.

У загальному випадку енергетичні характеристики мають вид:

W=bA^q+W_пост (3)

W=bA^q-1+W_пост /A (4)

Де:

b, q, W_пост – постійні за певних умов величини, названі параметрами енергетичних характеристик.

Для дослідження електроспоживання групи однорідних підприємств доцільно використовувати основну енергетичну характеристику:

(ω/р_у)=f(а). (5)

Де:

ω - питома витрата електроенергії;

р_у=Р_у/А_о – питома встановлена потужність підприємства;

Р_у – встановлена потужність підприємства;

А_о – проектна продуктивність підприємства;

α=А/А_о – відносна продуктивність підприємства.

Вперше цю характеристику запропонував проф. Авілов-Карнаухов Б. Н. для дослідження електроспоживання вугільних шахт Донбасу. Її головною перевагою є можливість об’єднання та характеризування великої групи однорідних підприємств однієї кривої виду (5).

З основної енергетичної характеристики легко визначити похідні характеристики, такі як:

ω=f(α, р_у) (6)

К_и=f(α) (7)

Де:

К_и – коефіцієнт використання встановленої потужності підприємств.

Слід зазначити, що основна енергетична характеристика (5) може бути успішно використана і для дослідження електроспоживання окремих підприємств.