Регулирование электропотребления предприятий

Под регулированием электропотребления понимается выравнивание суточных графиков нагрузки энергосистемы путем регулирования мощности потребителей (промышленных предприятий). В связи с этим можно выделить факторы, обеспечивающие снижение нагрузки предприятий в определенный период (момент) времени. К ним относятся организационные, электрические и технологические факторы.

К общеорганизационным факторам относятся:

- распределение выходных дней промышленных предприятий;

- распорядок начала работы, обеденных и межсменных перерывов в цехах промышленных предприятий;

- система зимнего и летнего времени.

Регулирование электропотребления путем воздействия на электрические факторы сводится в основном к регулированию напряжения в сетях энергосистемы, в системе электроснабжения и к компенсации реактивной мощности.

К технологическим факторам, способствующим уплотнению графиков нагрузки энергосистемы, относятся:

- упорядочение графиков работы технологических агрегатов и установок промышленных предприятий;

- отключение вспомогательного оборудования и проведение профилактики и ремонта технологического оборудования в период максимума нагрузки энергосистемы;

- создание запасов полуфабрикатов для возможности останова некоторых промежуточных звеньев технологического процесса.

Например, при наличии на предприятиях сталеплавильных печей можно организовать и поддерживать такой совместный режим работы однотипных агрегатов, при котором периоды расплава в печах не совпадают во времени, а сам расплав не производится в часы прохождения максимума в энергосистеме.

Все мероприятия по регулированию электропотребления должны разрабатываться совместно с технологическими службами предприятий в связи с необходимостью оценки их влияния на производственный процесс.

Мероприятия подразделяются на:

а) постоянно действующие в течение всего года;

б) действующие в период ограничений на электропотребление;

в) перспективные, требующие дополнительных капитальных вложений для их осуществления.

Одним из наиболее эффективных мероприятий по уплотнению графика нагрузки энергосистемы является отключение или снижение мощности части потребителей в часы максимальной нагрузки энергосистемы (с целью снижения максимума получасовой мощности предприятия). Такие потребители получили название "потребители-регуляторы". Для выявления ПР необходимо проводить обследования энергоемких установок и агрегатов. При обследовании изучаются возможности технологического процесса в части регулирования электропотребления, режимы работы цехов и участков, энергоемких установок и агрегатов и их долевое участие в формировании максимума нагрузки предприятия. Собираются и анализируются заявленные и фактические значения получасовых максимальных мощностей предприятия в часы максимума нагрузки энергосистемы, например, за последние 5 лет. Анализируются также суточные графики активной нагрузки предприятия в целом, цехов и участков, энергоемких агрегатов.

Путем обследования выявляют подразделения предприятия, энергоемкие агрегаты и крупные электроприемники, формирующие максимум нагрузки предприятия или цеха. После этого разрабатываются мероприятия по организации такого режима их совместной работы, который исключал бы совпадение за некоторый период максимумов нагрузки нескольких цехов, агрегатов и электроприемников в часы максимальной нагрузки энергосистемы.

Каждый электроприемник выпускается заводом-изготовителем для работы при нормальном напряжении. Отклонения напряжения на зажимах электроприемника не только приводят к изменению показателей его работы, но существенно влияют и на потребляемую из сети мощность. Под регулирующим эффектом нагрузки понимают изменение потребляемой мощности электроприемника в процентах при отклонении напряжения на 1%. Например, регулирующий эффект, равный 2,5, означает, что при отклонении напряжения на 1% в ту же сторону потребляемая мощность электроприемника изменяется на 2,5%. Исследование влияния режима напряжения на электропотребление в системах электрики доказало целесообразность ограничения превышений напряжений по сравнению с номинальным. На зажимах электроосветительных приборов и установок увеличение расхода электроэнергии может происходить из-за перенапряжений на зажимах источника света.

Например, увеличение потребляемой мощности лампы накаливания составляет 8,1% при превышении напряжения на 5% и 16,4% при превышении на 10%, для люминесцентных - 10 и 20%, для ртутных ДРЛ - 12,2 и 24,3% соответственно.

Анализ изменения мощности, потребляемой газоразрядными лампами при регулировании напряжения на их зажимах, следует проводить для комплекта лампа — пускорегулирующий аппарат (ПРА). Объясняется это тем, что основная доля дополнительной мощности, потребляемой комплектом лампа-ПРА в режиме превышения напряжения над номинальным, приходится именно на балластное сопротивление ПРА. Поскольку балластное сопротивление значительно больше активного сопротивления лампы, при повышении напряжения мощность, потребляемая лампой, меняется незначительно, потребление же мощности балластным сопротивлением возрастает значительно.

Для ограничения превышений напряжения над номинальным в осветительных сетях применяются тиристорные ограничители напряжения. При применении в качестве источников света ламп накаливания эффектным средством снижения электропотребления и увеличения срока их службы является использование ламп с повышенным номинальным напряжением. Характеристики этих ламп не отличаются от характеристик при напряжении 220 В.

Значительный интерес представляют исследования влияния напряжения на зажимах АД на потребляемые ими мощность и энергию. Влияние напряжения на электропотребление проявляется через технико-экономические показатели электродвигателей и потери в сетях, изменяющиеся при регулировании напряжения.

Вопрос об оптимальном напряжении в цеховых электрических сетях решается с учетом требований обеспечения допустимых отклонений напряжения на зажимах электроприемников и снижения потерь мощности в сети. Исходя из этого переключение ПБВ трансформаторов ЗУР и регулирование напряжения на 4УР, 5УР осуществляется таким образом, чтобы напряжение на зажимах электроприемников в сети 0,4 кВ находилось у верхнего допустимого по ГОСТ уровня (Uном+10%). При этом не учитываются технико-экономические показатели осветительных установок и АД.