电平衡测试与企业节电

电平衡就是能量平衡,它遵守能量守恒定律,重点研究电能的利用和损耗之间的关系,并通过测试与计算分析,提出怎样合理利用电能和如何逐步走向最优化的途径。

1.测试的必要性

我国企业进行电平衡测试,从1978年开始已有十余年了。但普及面并不广,多数企业的能源管理人员对此项工作比较陌生。

目前大多数企业还是沿用传统的管理方法,即简单的抓能源管理和节能技术。在能源管理方面不外乎制定一些规章制度及能源消耗定额。在节能技术上采用一些新技术,推广使用一些节能产品。但不能不承认这只是一种分散的、直观的管理办法,是不够科学的。由于对供配电系统或设备的用能情况不了解就无法制定合理的科学的能耗定额,无法找出设备、工艺及操作等方面存在的浪费能源的根本原因,无法确定节能工作的主要矛盾。无法制定科学的节能工作规划,无法确定企业的节能潜力,对于节能技术改造也无法进行科学的可行性分析。

随着能源形势的日趋紧张,随着科学技术的不断发展,随着现代化管理手段的不断完善,企业的能源管理不能停留在原有的水平上徘徊。企业能源管理也应纳入科学化、系统化的管理体系,充分利用系统工程的方法将企业的能源管理作为一个系统来抓,分清主次矛盾,选择最优方案,把有限的人力、物力、财力用到关键部位,使节能效益达到最佳值。然而要想实现这一些目标就需要做大量的基础工作以及大量真实可靠的原始数据,也就是说要进行电平衡测试。只有这样才能把企业的能源管理水平提高到一个新的高度。

2.原理和方法

电平衡依据的原理是能量守恒与转换定律,即各种形式的能量可以互相转换,而其总量不变。对于一个确定的体系,按能量守恒法则必然存在“输入体系的能量应等于输出体系的能量与体系内能量的变化之和”这样的能量关系。

进行能量平衡是按照黑箱方法进行的。“黑箱”是指具有某种功能而不知其内部构造和机理的事物和系统。“黑箱方法”则是利用外部观测、试验,通过输入输出信息来研究黑箱功能和特性,探索其构造和机理的科学方法。能量平衡就是不分析研究体系内的详细变化,主要通过考察进出体系的能量之状况和数量来分析该体系能量利用的程度和存在的问题。

企业能量平衡是采用测试计算与统计计算相结合的综合分析法。测试计算是对主要能耗设备、系统利用必要的仪器仪表进行能量平衡测试,获得测试期能量利用与损失的各种数据以及其分布与流向的各种情况,然后进行计算,以求得测试期的有关技术指标。统计计算是依靠计量统计以取得统计期内的各种数据,运用概率统计的方法计算出统计期内有关技术指标。

测试一般采用正平衡与反平衡两种方法同时进行。正平衡是从能量有效利用方面来考察分析,反平衡是从能量损失方面考察分析。测试计算能指出能量利用中的问题和测试时的水平,统计计算能反映统计期内的实际情况与平均水平。二者结合能全面地真实地反映企业用能情况。

企业电平衡测试的目的是掌握企业耗电状况。了解企业用电水平,找出企业费用问题,查清企业节电潜力,核算企业省电效果及明确企业节电方向。

3.内容和程序

企业电平衡测试分三个阶段进行:即测试准备、测试和计算整理并出具测试报告。

测试准备阶段包括调查研究和制定测试方案。企业在进行电平衡测试之前要对企业各供配电系统及设备进行详细的调查。其内容是供配电系统的流向、每条线路的线径、线长、线型、线材等技术参数,同时要调查清楚供配电系统的计量情况,绘制完整的系统网络图。设备调查的内容是企业全部设备的数量、规格型号、性能、容量、运行台时、运行负荷率等,要建立完整的设备台帐。

根据电平衡测试导则的规定,按照两个75%的原则(即测试设备的年耗电量占全企业年耗电量的75%以上,测试设备的台帐占企业设备总台数的75%以上)以及同型号设备测试几台代表设备的原则确定被测设备的实际数量。同时制定各台设备的测试方案、测试计划,选择适用的仪器、仪表,选定企业代表日。

在准备工作完毕后,选择近于实际工况(年均工况)的工况对设备逐台进行现场测试,记录各种原始数据。代表日测试连续进行24小时,每小时对所有计量电表作一次同步记录。

在测试结束后整理各种原始数据按电平衡计算要求进行计算,求出设备的电能利用率及系统的线、变损,绘制平衡表,出具全企业及设备的测试报告和整改报告。

4.实例分析

1988年下半年进行了企业电平衡测试对企业各供电系统的运行情况和主要耗电设备在不同工况下的运行情况及耗电情况有了了解。

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由表1可见变压器负荷率平均偏低,根据国家合理评价企业用电标准:变压器负荷率长期低于30%时应对其进行技术改造。由于六变,四变都是并联两台变压器,因此在用电低谷时切断一台变压器是比较理想的方案。由耗电百分比可看出六变是耗电量最大的变电所占全公司耗电量的51.3%,因此说进行节能改造的首要对象就是六变。

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门机耗电占全公司耗电的50%以上,码头及货场照明占全公司耗电的20%以上,仅这两项就占70%以上,门机和码头货场照明的节能工作将作为重点。

(3)设备电能利用率情况

测试结果证实二公司门机的平均电能利用率为26.3%,机床为78%,电焊机为83%。

虽然有机种的区别但门机的电能利用率还是较低,从这个意义上讲门机仍是节能的主要对象。

(4)门机负荷率与电能利用率的关系

如表3

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从表3可以看出门机的负荷率与电能利用率有着非常紧密的关系,两项指标成正比。门机的节电途径在很大程度上取决于门机的负荷率。此外是对设备的技术改造,降低门机自身损耗。还有一点值得提出同种负荷率时由于操作水平的不同或由于工艺不同其电能利用率也是不等的,因此说缩短门机每个工作循环的时间、提高司机的操作水平、减少多余动作,合理安排生产工艺也是节能的重要环节。

总之,港口门机和码头货场的照明是节能的主要目标,而且其节能潜力很大。