Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация и структура норм расхода электроэнергии для водопроводных насосных станций



Нормы расхода электрической энергии в производстве классифицируются по следующим основным признакам:

по степени агрегации -- на индивидуальные и групповые:

по составу расходов -- на технологические и вспомогательные;

по периоду действия -- на годовые и квартальные.

Индивидуальная норма - норма расхода энергии на производство единицы продукции (1000 м³ реализованной питьевой воды или перекаченной сточной воды, один кг озона, хлора и т. п.), которая устанавливается по отдельным энергопотребляющим агрегатам, машинам, установкам, технологическим схемам.

Групповая норма - общая норма расхода энергии на производство 1000 м³ реализованной питьевой воды или перекаченной сточной воды, устанавливаемая на данный объект в целом, например, на насосную станцию, очистные сооружения, на всю систему водоснабжения или водоотведения.

Технологическая норма - норма расхода электрической энергии на основные и вспомогательные технологические процессы производства.

СОСТАВ НОРМ РАСХОДА

Состав норм расхода электрической энергии -- это перечень статей их расхода, учитываемых в групповых нормах.

Технологическая норма расхода включает весь расход электрической энергии на основные и вспомогательные технологические процесса производства данного вида продукции, а также технически неизбежные потери энергии при работе оборудования.

Общепроизводственная норма включает весь расход электроэнергии, входящей в состав технологической нормы, а также расход на вспомогательные нужды:

- отопление и вентиляцию;

- освещение;

- внутри цеховой транспорт;

- потери энергии в сетях и трансформаторах.

В нормы расхода не включаются не выключается расходы на:

-нерациональные затраты и потери, вызванные отступлением от принятой технологии или режимов работы;

- научно-исследовательские и экспериментальные работы;

- строительство и капитальный ремонт зданий и сооружений;

- монтаж нового технологического оборудования;

- собственные нужды электростанций и котельных;

- отпуск на сторону (поселки, столовые, детские сады и т. д.);

-наладку вновь введенных в эксплуатацию водопроводных и канализационных сооружений.

Общий расход электрической энергии на указанные нужды не должен превышать 16,0% всего потребления, в том числе на:

- научно-исследовательские и экспериментальные работы - 2,0%;

-строительство и капитальный ремонт зданий и сооружений - 1,0%;

- монтаж нового технологического оборудования - 0,5%;

- собственные нужды электростанций и котельных - 5,0%;

- наладку вновь введенных в эксплуатацию водопроводных и канализационных сооружений - до 8,0%

Эти расходы, как и расходы на другие нужды Управлений водоснабжения и канализации, не имеющие прямой связи с производством, подлежат отдельному планированию и лимитированию.

РАЗМЕРНОСТЬ НОРМ РАСХОДА

Размерность норм расхода должна соответствовать единицам измерения, принятым при планировании и учете электрической энергии, объемов производства продукции, а также обеспечивать практическую возможность контроля за выполнением норм. Она представляет собой отношение единицы измерения количества электроэнергии к единице измерения количества продукции (или работы).

Расход электрической энергии на единицу реализованной продукции или объема выполняемых работ нормируется в киловатт-час. (кВт-час).

Нормы расхода электрической энергии разрабатываются на реализацию единицы готовой продукции, на единицу объема выполняемых работ. электроэнергия расход транспортирование воды

Количество продукции или объем работы для различных сооружений водоснабжения и канализации измеряется и планируется в следующих единицах:

- насосные станции -- кубический метр перекачиваемой воды или стоков (м³)

- водопроводные очистные сооружения в комплексе - кубометры принятых стоков (м³)

- канализационныеочистные сооружения в комплексе - кубометры принятых стоков (м³).

- канализационные очистные сооружения при бессточной системе - кубометры стоков очищенных и возвращенных потребителям (м³).

- воздуходувные станции - кубический метр воздуха при нормальных физических условиях (нм³).

- хлораторные, реагентные хозяйства - килограммы полезно затраченных реагентов (кг).

- цеха обезвоживания осадка - тонны сухого осадка при установленной регламентом влажности (т).

В большинстве случаев реагентные хозяйства, хлораторные, воздуходувные станции, цеха мехобезвоживания осадка входят в комплекс водопроводных или канализационных очистных сооружений. В этих случаях их продукция или работа условно приводится к единицам продукции всего комплекса (м³ воды или стоков).



МЕТОД РАЗРАБОТКИ НОРМ РАСХОДА

Для расчета групповой нормы расхода электроэнергии по системам водоснабжения и водоотведения сначала расчетно-аналитическим методом устанавливается структура расхода электрической энергии за предшествующий период (год), а затем по каждой статье расхода предусматривается увеличение или уменьшение расходов, связанных с объективным изменением условий работы системы. При этом используются индивидуальные нормы расхода на отдельные технологические и вспомогательные процессы и дополнительные нужды, устанавливаемые расчетно-статистическим и расчетно-аналитическим методами принимаемые в зависимости от особенностей системы.

При расчетно-аналитическом методе норма получается путем расчета каждого нормообразующего элемента и их суммирования

(1)

где N₁, N₂, N_n - расчетные нормообразующие элементы.

Нормообразующие элементы соответствуют статьям расхода электроэнергии на производство, т.е. структурные нормы.

Для комплексов водопроводных и канализационных очистных сооружений, реагентных хозяйств, цехов мехобезвоживания осадка, регенерации шлама и т. п. применение расчетно-аналитического метода не оправдано. Расчет громоздок и не дает сколько нибудь точных результатов. В этом случае, может применяться расчетно-статистический метод, за исключением насосных станций и компрессорных, входящих в эти комплексы, для которых должен применяться расчетно-аналитический метод.

При расчетно-статистическом методе норма расхода определяется на основе данных о фактических удельных расходах за прошлые годы с обязательным анализом их. Анализ необходим для исключения непроизводительных затрат, уменьшения удельных расходов с учетом осуществления планов внедрения новой техники и других организационно-технических мероприятий, обеспечивающих надежность работы сооружений.

При расчетно-статистическом методе в качестве нормы расхода электрической энергии на планируемый период должна быть принята величина:

(2)

Где

N_факт - фактический удельный расход электрической энергии на единицу продукции за отчетный период;

?N₁ - непроизводительные затраты в удельном расходе за отчетный период;

?N₂ - снижение удельного расхода за счет ликвидации отступлений от утвержденного регламента работы;

?N₃ - снижение удельного расхода за счет осуществленных организационно-технических мероприятий;

?N₄ - снижение удельного расхода за счет других мероприятий и факторов;

?N₅ - увеличение удельного расхода за счет вводимых мощностей.

Норму расхода, полученную любым методом, рекомендуется сравнить с фактическими удельными расходами передовых аналогичных объектов. Только после тщательного анализа причин, вызвавших отклонение норм от эталона, норма может быть утверждена.

Для ряда аналогичных сооружений или предприятий на основе индивидуальных норм, рассчитанных по одному из приведенных выше способов, подсчитывается и утверждается средневзвешенная норма для управления:

(3)

Где

N_i - индивидуальная норма конкретного сооружения;

М_i - планируемая годовая продукция этого же сооружения;

М - планируемая годовая продукция управления.

НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Нормирование расхода электроэнергии на транспортирование воды. Расчет норм расхода электроэнергии начинается с расчета количества электроэнергии, необходимой для работы каждого агрегата в течение года. Затем определяется количество электроэнергии, необходимой для работы каждой насосной станции или очистных сооружений в течение года с учетом вспомогательного оборудования.

Просуммировав количество потребной электроэнергии по всем насосным станциям и сооружениям, добавив к ним потери в электрической сети и отнеся полученную цифру к плановой реализации воды или перекаченной сточной жидкости, получим среднегодовую норму расхода электроэнергии по системе. Эта норма может быть выражена в КВТ -час/1000 м³.

Мощность электродвигателя насоса определяется по формуле:

(4)

Кз- коэффициент запаса мощности электродвигателя (при Q?100 м³/ч, К_з=1,21,3; при Q>100 м³/ч, К_з=1,11,15);

Q - производительность насоса, м³/ч;

Н - полный напор с учетом высоты всасывания, м.вод.ст.;

- плотность жидкости, кг/м³ (плотность воды =1000 кг/м³);

- КПД насоса;

- КПД передачи определяется из нижеприведенной таблицы

Таблица 1

Тип передачи	Значение К.П.Д.
Насадка на вал эл/двигателя	1,0
Ременная	0,94-0,98
Муфтовая	0,97-0,99
Редукторная	0,88-0,96

В формулу не следует подставлять паспортную производительность насосного агрегата, если это не подтверждено измерениями. Также нельзя для определения потребного количества электроэнергии умножать номинальную мощность электродвигателя насосного агрегата на планируемое число часов работы, т. к. это приведет к неправданному завышению норм расхода электроэнергии.

Если насос в течение года работает при различных напорах и расходах, то необходимо из общего годового ресурса времени выделить часть времени, когда насос работает при минимальной производительности, при средней и при максимальной.

Коэффициенты полезного действия насоса должны быть установлены после снятия фактических характеристик насоса Q-H; N- Q; з-Q. С достаточной для практических расчетов точностью К.П.Д. двигателя можно считать неизменным.

Расход электроэнергии на 1000 м³ забираемой и перекачиваемой воды определяется по формуле:

(5)

Где H - полный напор, м

Полный напор может быть подсчитан по показаниям приборов:

а) для случая разрежения на всасывающей линии:

(6)

Где - показатель манометра, м вод. ст.;

Н_в - показания вакуумметра, м вод. ст.;

Н_о - разность между отметками манометра и вакуумметра;

V_н, V_в - скорости в напорном и всасывающем патрубках (в местах присоединения манометра и вакуумметра), определяются по расходу воды и площади поперечного сечения напорного и всасывающего патрубков;

q- ускорение силы тяжести (9,81 м/сек).

Если диаметр напорного трубопровода равен диаметру всасывающего, то:

(7)

Расчетный полный напор должен определяться в условиях, когда на заданную сеть насос работает пределах оптимального режима, т. е. с производительностью и напором, близким к его паспортным данным.

Расчет удельного расхода электроэнергии на вспомогательные нужды.

Расход электроэнергии на освещение (кВт•ч), промплощадок и других объектов за расчетный период определяется по группам светильников в зависимости от их назначения и времени использования

(8)



где W_осв.гр - расход электроэнергии группами однотипных светильников за расчетный период, кВт•ч;

Т_р- продолжительность расчетного периода, ч;

К_и.ос - групповой коэффициент использования осветительной нагрузки (см. ниже);

Р_св - суммарная фактическая установленная мощность группы светильников, кВт.

Значения коэффициента использования осветительной нагрузки горного предприятия по группам осветительных установок (К_и.ос)

Таблица 2

Освещение: - наружное	0,45-0,50
- внутреннее (конторско-бытовые и лабораторные помещения)	0,30-0,35

Расход электроэнергии на отдельные группы осветительных установок внутреннего освещения производственных помещений (кВт•ч) и общего наружного освещения может быть также определен из выражения:

(9)

где n - количество установленных светильников, шт.;

Р_св- мощность светильников (по паспорту), кВт;

С_п - коэффициент, учитывающий потери мощности в осветительной сети и пуско-регулирующей аппаратуре (для лапм накаливания С_п =1,05; для газоразрядных бесстартерных ламп С_п=1,34-1,41; для газоразрядных стартерных ламп С_п =1,27-1,31);

Т_ос- годовое число использования максимума осветительной нагрузки.

Годовое число часов использования максимума нагрузок осветительных установок в зависимости от рода осветительной нагрузки, (Т_ос).

Таблица 3

Рабочее освещение (для местности с широтой 560)
При одной смене	250
При двух сменах	1850
При трех сменах	4000
Общее аварийное освещение	5800
Наружное освещение
Рабочее освещение территории промышленных предприятий, включаемое ежедневно:
На всю ночь	3600
До 1 ч	2450
До 24 ч	2100

При известной величине расхода электроэнергии на освещение, определяемого выражением (10), норма расхода электроэнергии на освещение за расчетный период (кВт•ч), отнесенная к производительности (Q, тыс.м³) за этот же период, определяется как

(10)

Удельный расход электроэнергии на ремонтно-механические мастерские определяется по формуле

кВт•ч/ тыс.м³, (1)

где -суммарная установленная мощность группы потребителей, кВт; Т_г - календарное число часов в году, ч.

К_в - групповой коэффициент использования оборудований во времени;

К_з - групповой коэффициент загрузки по мощности.

Q - производительность, тыс.м³.

Удельный норма расход электроэнергии на вентиляцию.

Годовой расход электроэнергии вентиляторной установкой (кВтч) определяется из выражения:

(12)

где Q_в, _в - соответственно средние значения подачи и КПД вентилятора (определяется по индивидуальным характеристикам вентилятора при совмещении их с характеристиками вентиляционной сети предприятия), м/с, относительные единицы;

Н_в- среднее давление вентилятора, Па (в случае изменения давления в мм вод. ст. переход к Па осуществляется из соотношения 1 мм вод. ст. =9,81 Па);

_д,_с,_п - соответственно КПД двигателя, электрической сети (принимается равным 0,95-0,97) и передачи (если она имеется);

Т_{г вен} - время работы вентилятора в году, ч.

При наличии нескольких вентиляторных установок суммарный расход электроэнергии на проветривание определяется как

(13)

где N - количество вентиляторных установок.

При известной величине расхода электроэнергии на вентиляцию, определяемого выражением (12), норма расхода электроэнергии на вентиляцию за расчетный период (кВт•ч), отнесенная к производительности (Q, тыс.м³) за этот же период, определяется как

(14)

Потери электроэнергии в системе электроснабжения.

Потери энергии в двухобмоточном трансформаторе определяются из выражения:

(15)

- приведенные потери мощности холостого хода, кВт;

- приведенные потери мощности короткого замыкания, кВт;

Р_х.х - потери холостого хода при номинальном напряжении (по паспорту), кВт;

Р_к.з - потери короткого замыкания при номинальной нагрузке (по паспорту), кВт;

- коэффициент загрузки трансформатора, равный отношению фактической нагрузки трансформатора к его номинальной мощности;

- реактивные потери холостого хода трансформатора, квар;

I_х - ток холостого хода трансформатора (по паспорту), %;

- реактивные потери короткого замыкания трансформатора, квар;

U_к.з- напряжение короткого замыкания трансформатора (по паспорту), %;

К_э - коэффициент изменения потерь (кВт/квар);

Т_п - полное число часов трансформатора, которое принимается в январе, марте, июле, августе, октябре, декабре равным 744 ч; в апреле, июне, сентябре, ноябре - 720 ч; в феврале - 672 ч (для високосного года 696 ч);

Т_р- число часов работы трансформатора с номинальной нагрузкой, которое принимается равным для предприятий, работающих в одну смену - 200 ч, в две смены - 450 ч, в три смены - 700 ч и в месяц.

Значения Р_х.х, Р_к.з, I_х.х, U_к.з для различных типов трансформаторов общего назначения приведены в таблице 1.

Действительная нагрузка трансформатора S_ф(кВА), определяется с использованием выражений:

где cos_ср - средневзвешенный коэффициент мощности трансформатора за время Т_п;

W_а, W_р - электрическая энергия, учтенная установленными на вводном устройстве трансформатора счетчиками активной (кВтч) и реактивной (кварч) энергии за время Т_п.

В случае выполнения ориентировочных расчетов потери энергии в двухобмоточном трансформаторе можно определять из выражения:

(16)

При известных значениях потерь электроэнергии в отдельных трансформаторах W_тр1, W_тр2, … , W_трn, суммарные потери определяются как



(17)

Таблица 4

Значения Р_х.х, Р_к.з, I_к.з, U_к.з для различных типов трансформаторов общего назначения

Номинальная мощность трансформа-тора, кВА	Номинальное напряжение обмоток, кВ	Потери, кВт	Iк.з, %	Uк.з, %
	ВН	НН	Холостого хода (Рх.х)	Короткого замыкания (Рк.з)
100	6-10	0,4	0,365	1,97	2,6	4,5
	35	0,4	0,465	1,97	4,16	6,5
160	6-10	0,4	0,540	2,65	2,4	4,5
	35	0,4	0,660	2,65	2,4	6,5
250	6-10	0,4	0,780	3,70	2,3	4,5
	35	0,4	0,960	3,70	2,3	6,5
400	6-10	0,4	1,08	5,50	2,1	4,5
	35	0,4	1,35	5,50	2,1	6,5
630	6-10	0,4	1,68	7,60	3,0	5,5
	35	0,4	2,00	7,60	2,0	6,5
1000	6-10	0,4	2,45	12,2	2,8	5,5
	35	0,4	2,00	7,60	2,0	6,5
1600	6-10	0,4	3,30	18,0	2,6	5,5
	35	0,4-10,5	3,65	18,0	1,4	6,5
2500	35	6,3-10,5	5,10	23,5	1,1	6,5
4000	35	6,3-10,5	6,70	34,7	1,3	7,5
6300	35	6,3-10,5	9,40	47,5	1,17	7,5
10000	35	6,3-10,5	14,5	65,0	0,8	7,5
	38,5	6,3-10,5	27,0	74,0	0,9	10,5
15000	110	6,3-10,5	40,0	130,0	-	10,5
16000	38,5	6,3-10,5	21,0	90,0	0,75	8,0
25000	36,75	6,3-10,5	29,0	145,0	0,7	9,5
	115	6,3-10,5	36,0	120,0	0,8	10,5

Размещено на Allbest.ru

...