Определение энергозатрат агрегатов технологических установок основано на измерении физических параметров технологического процесса. Определяются:
производительность агрегата – Q, м3/час;
напор им создаваемый – H, м;
напор на входе технологической цепочки – H в х, м;
мощность потребляемая из сети электроприводом - P с, кВт.
Производятся инструментальные измерения всех или части из перечисленных параметров, а также их косвенное определение путем пересчета, в основе которого заложен принцип энергетического баланса потребляемой электроэнергии и распределение ее на потери и затраты на технологический процесс.
Для определения технологических параметров используются установленные на технологическом оборудовании или переносные манометры и расходомеры.
Ввиду большого количества насосных агрегатов, воздуходувок, компрессоров, вентиляционных систем обследование, как правило, целесообразно проводить на установках средней и большой мощности.
Определение активной, а также реактивной мощности, потребляемой асинхронными и синхронными электродвигателями возможно одной из методик:
|
|
- прямые замеры мощности стационарными или переносными килловаттметрами;
- счетчиками активной энергии, установленными в схему управления электродвигателями;
- измерением токов стационарными или переносными амперметрами с последующим пересчетом по методике приведенной ниже.
Определение активной мощности асинхронных двигателей с помощью счетчиков активной энергии.
Исходными данными в случае использования счетчиков активной энергии являются: n о – количество оборотов счетчика соответствующее 1 кВт×ч; k т – коэффициент трансформации трансформатора тока; k н – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Измеряемые величины: n – заданное количество оборотов счетчика (произвольно); t – время, в течение которого счетчик отработает заданное количество оборотов, с.
Мощность, потребляемая из сети электродвигателем, рассчитывается так
. (9.1)
Определение активной мощности асинхронных электродвигателей с помощью амперметра, установленного в цепь статора.
В основе методики – использование паспортных данных электродвигателя: U с ном – напряжение (линейное), статора, В;
I с ном – номинальный фазный ток статора, А;
hном – КПД номинальный %;
cosjном – номинальный коэффициент мощности;
n с – синхронная скорость.
Расчет основан на использовании Г-образной схемы замещения асинхронного двигателя (рис.9.1),согласно которой реактивный ток двигателя (ток намагничивания) определяется его параметрами, напряжением сети и не зависит от нагрузки. (Принятое допущение дает погрешность не более 2-3%).
|
|
Рис. 9.1 Г-образная схема замещения асинхронного двигателя
По паспортным данным рассчитываются:
- реактивный ток асинхронного двигателя I 12;
; (9.2)
- реактивная мощность асинхронного двигателя Q р;
. (9.3)
Рассчитывается активный ток, соответствующий реальной загрузке электродвигателя, А:
, (9.4)
где I с – ток статора на момент проведения инструментальных замеров.
Активная мощность, потребляемая асинхронным двигателем, кВт:
. (9.5)
В процессе проведения обследования объектов, у которых в схеме управления имелись приборы обоих типов, разница полученных результатов не выходила за рамки погрешности используемых измерительных приборов.
Результаты проведенных измерений и расчетов заносятся в таблицу.
Определение активной мощности синхронных двигателей в случае отсутствия приборов, позволяющих произвести замеры напрямую, достаточно объективные данные можно получить, воспользовавшись следующей методикой.
В основе методики – использование стандартных или паспортных U-образных характеристик синхронной машины (рис.9.2).
Рис.9.2. U-образные характеристики синхронного двигателя
при различных статических моментах на валу
Измеряются токи статора и обмотки возбуждения синхронной машины. Координата точки на графике U-образной характеристики дает ответ о загрузке синхронной машины.