Tính toán tỷ lệ tiêu thụ điện

Ba cách tiếp cận chính được sử dụng trong việc phát triển các tiêu chuẩn tiêu thụ năng lượng: thử nghiệm, tính toán-phân tích và thống kê.

Một cách có kinh nghiệm yêu cầu các phép đo tiêu thụ điện cho từng hoạt động trong các chế độ của quy trình công nghệ được chỉ định bởi các quy tắc. Mức tiêu thụ điện trên một đơn vị sản xuất được xác định bằng cách cộng các chi phí vận hành.

Cách tiếp cận này yêu cầu sử dụng một số lượng lớn các thiết bị đo lường và chi phí lao động đáng kể. Để có được kết quả đáng tin cậy cho từng hoạt động, cần phải thực hiện một số lượng lớn các phép đo và xử lý thống kê kết quả, cũng như so sánh dữ liệu thu được với chi phí của địa điểm, nhà xưởng, sản xuất. Do đó, phương pháp này chủ yếu được áp dụng để xác định các tiêu chuẩn riêng lẻ trong một môi trường sản xuất cụ thể.

Phương pháp tính toán-phân tích liên quan đến việc xác định tốc độ tiêu thụ điện bằng cách tính toán — theo dữ liệu hộ chiếu của thiết bị công nghệ, có tính đến mức độ tải, chế độ vận hành và các yếu tố khác. Đối với tiêu chuẩn sản xuất chung còn phải tính đến công suất và chế độ vận hành của tất cả các thiết bị phụ trợ (thông gió, cấp thoát nước, điện chiếu sáng, nhu cầu sửa chữa…).

Các chế độ hoạt động của người tiêu dùng điện được tính đến bằng cách sử dụng các hệ số khác nhau (bật, sạc, v.v.), lựa chọn theo kinh nghiệm và tính chất ngẫu nhiên dẫn đến sai số đáng kể. Việc tính toán từng yếu tố của tập hợp các thành phần tiêu thụ năng lượng làm cho phương pháp này cực kỳ tốn thời gian.

Phương pháp thống kê phân bổ dựa trên việc xử lý thống kê dữ liệu về chi phí chung và chi phí cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi của chúng. Các tính toán được thực hiện dựa trên chỉ số của đồng hồ đo điện và dữ liệu đầu ra của sản phẩm. Phương pháp này ít tốn thời gian nhất, đáng tin cậy và được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn phân phối mức tiêu thụ năng lượng. Hãy xem xét các phương pháp thực tế để thực hiện nó.

Mức tiêu thụ điện năng cụ thể được tính toán cho một cơ sở đặc biệt — địa điểm sản xuất, xưởng hoặc bộ phận sử dụng nhiều năng lượng riêng biệt có quầy "riêng" ở lối vào. Việc tổ chức đo đếm điện năng là điều kiện tiên quyết để điều tiết có hiệu quả.

Hệ thống kỹ thuật đo đếm điện năng thường không trùng khớp với bộ phận hành chính của doanh nghiệp do tính phức tạp và phân nhánh của các hệ thống cung cấp điện. Vì vậy, khi chỉ định đơn vị hành chính thực hiện phân phối phải đối chiếu với đơn vị hạch toán.

Đối với đối tượng được kiểm soát, các loại sản phẩm chính được phân biệt, khối lượng sản xuất có thể được tính cho một ca, một ngày hoặc một chu kỳ hoạt động của thiết bị. Theo đó, việc ghi chỉ số của công tơ điện được thực hiện theo ca, hàng ngày hoặc theo từng chu kỳ làm việc.

Để tính toán các chỉ số đặc trưng, ​​cần có giai đoạn chuẩn bị để thu thập dữ liệu thống kê - ít nhất 50 giai đoạn. Bảng 1 cho thấy một ví dụ về biểu diễn dữ liệu ban đầu. Vào cuối mỗi khoảng thời gian, tổng mức tiêu thụ điện của cơ sở (trên mỗi mét) và sản lượng sản xuất được ghi lại. Trong cột cuối cùng, các giá trị tiêu thụ điện cụ thể được nhập, thu được theo công thức w = W / M, trong đó W là mức tiêu thụ điện thực tế để sản xuất sản phẩm với số lượng M (số lượng có thể được đo bằng đơn vị khác nhau).

Phần. 1.

Mức tiêu thụ điện cụ thể thực tế trong các khoảng thời gian khác nhau không giống nhau, đó là do tải khác nhau của đối tượng được chọn, chế độ vận hành, thành phần nguyên liệu thô và các yếu tố khác.Nếu tất cả các điều kiện này giống nhau, thì các giá trị của chi phí đơn vị gần nhau trong các khoảng thời gian khác nhau, phân phối của chúng phải bình thường (Gaussian). sử dụng nó như một tiêu chuẩn.

Cần lưu ý rằng phân phối dữ liệu thực nghiệm là bình thường (Gaussian) chỉ trong trường hợp có cùng điều kiện của quy trình công nghệ và cùng thông số của sản phẩm được sản xuất. Khá thường xuyên dữ liệu không tuân theo phân phối bình thường do hai yếu tố.

Thứ nhất, có thể có sự thay đổi về thông số của sản phẩm, nguyên vật liệu hoặc chế độ vận hành của thiết bị. Ví dụ, loại thép và hình dạng của kim loại cán có ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ năng lượng (việc cán cốt thép xác định mức tiêu thụ năng lượng cụ thể là 180 kWh, thép không gỉ có cùng đường kính là 540 kWh). Trong những trường hợp này, việc giám sát phải được tổ chức sao cho thu được số lượng phép đo cần thiết từ các sản phẩm đồng nhất.

Thứ hai, sự vi phạm phân phối bình thường được giải thích bởi các đặc tính công nghệ, trong trường hợp này được biểu hiện bằng sự sai lệch so với công nghệ, các điểm bị loại bỏ và bị bỏ sót (ví dụ: khối lượng tan chảy nhỏ hơn đáng kể so với khối lượng danh nghĩa). Đó là những trường hợp mà kỹ thuật viên chịu trách nhiệm phải xác định và hành động. Độ lệch của phân phối so với bình thường xác định một khu vực nhất định xác định khối lượng tiết kiệm năng lượng có thể thông qua các biện pháp tổ chức.

Để có được các định mức hợp lý, cần kiểm tra sự phù hợp của luật thống kê về phân phối mức tiêu thụ điện cụ thể với phân phối bình thường (Gaussian). Bạn có thể sử dụng kiểm định theo tiêu chí χ2… Nếu giá trị thu được của tiêu chí vượt quá giá trị lý thuyết thì nên bác bỏ giả thuyết về sự tương ứng của phân phối thống kê với chuẩn.

Điều này có nghĩa là từ dữ liệu thu được không thể tính ra một suất tiêu thụ điện trên một đơn vị sản xuất mà phải chia chúng theo các phương thức công nghệ đặc trưng, ​​tính toán cho từng suất tiêu thụ năng lượng hoặc xác định sự phụ thuộc thống kê của mức tiêu hao riêng theo các yếu tố ảnh hưởng w = f(x1, x2, x3), trong đó sản lượng có thể đóng vai trò là các yếu tố x1, x2, x3, nhiệt độ, tốc độ xử lý, v.v.

Nếu việc kiểm tra xác nhận rằng việc phân phối chi phí đơn vị gần với mức bình thường, tỷ lệ tiêu thụ điện có thể được xác định dựa trên dữ liệu này. Để theo dõi, cách thuận tiện nhất là đặt phạm vi trong đó mức tiêu thụ năng lượng cụ thể sẽ là.

Phạm vi được xác định đơn giản nhất bởi tốc độ dòng chảy trung bình và độ lệch chuẩn. σ... Nói một cách đơn giản, giới hạn dưới của phạm vi có thể được giả định bằng wmin = wWed — 1,5σ và giới hạn trên — wmax = wcp + 1,5σ... Theo quy tắc 10 — 20% điện năng riêng mức tiêu thụ nhận được trong điều kiện sản xuất thực tế vượt quá phạm vi quy định, đó là do lỗi của công nhân, vi phạm chế độ, sai lệch về chất lượng sản phẩm, v.v.Nhân viên công nghệ nên chú ý đến những trường hợp như vậy và có biện pháp.

Chúng tôi nhấn mạnh rằng các chỉ tiêu thu được bằng bất kỳ phương pháp nào trong số này phản ánh các phương thức tiêu thụ năng lượng để sản xuất sản phẩm chỉ trong doanh nghiệp nơi chúng thu được và không thể mở rộng cho toàn ngành hoặc cho doanh nghiệp khác. Điều này là do các thuộc tính riêng lẻ của từng doanh nghiệp như một hệ thống phức tạp của loại hình công nghệ.

Ví dụ, tiêu chuẩn công nghệ để sản xuất cán được xác định bằng thực nghiệm tùy thuộc vào nhiệt độ kim loại, tốc độ cán, hiệu chuẩn, ma sát ổ trục, tổn thất công nghệ, v.v. tốc độ cắt và thời gian gia công.Tuy nhiên, những kết quả này không thể áp dụng cho tất cả các máy công cụ, ngay cả trong một nhà máy, bởi vì trong thực tế có nhiều loại bộ phận gia công và chế độ gia công.

Ngoài ra, làm thế nào để bạn sử dụng những vận tốc thu được cho mỗi chi tiết? Không thể đặt đồng hồ đo điện gần máy và so sánh mức tiêu thụ của từng bộ phận với tiêu chuẩn. Tổng quát hóa các tiêu chuẩn, có tính đến số lượng và phạm vi của các bộ phận được sản xuất, sẽ dẫn đến sai số lớn do không thể tính đến tất cả các yếu tố tại nơi làm việc.

Ngoài ra, sử dụng phương pháp tính toán và phân tích, không thể đi từ dữ liệu về công suất định mức của từng máy thu điện, có tính đến tất cả các chế độ công nghệ có thể, loại sản phẩm, chất lượng nguyên liệu thô, đến mức tiêu thụ điện của xưởng hoặc doanh nghiệp trong một tháng, quý, năm.

Không thể có được giá trị ước tính về mức tiêu thụ năng lượng của doanh nghiệp bằng cách tổng hợp các định mức cụ thể khác nhau cho toàn bộ phạm vi sản phẩm. Để làm được điều này, cần lên kế hoạch trước không chỉ tổng lượng sản phẩm sẽ tung ra trong tháng (quý, năm) tiếp theo mà còn phải phân chia chính xác theo nhãn hiệu, đặc điểm của phương thức gia công và nhiều yếu tố khác. Điều này là không thể trong điều kiện của một nền kinh tế kế hoạch và thậm chí còn hơn thế nữa bây giờ.

Không thể so sánh các xí nghiệp khác nhau và theo các tiêu chuẩn mở rộng cho toàn nhà máy kể cả với các chu trình công nghệ gần nhau. Như vậy, vào năm 1985, trong các doanh nghiệp luyện kim màu, mức tiêu thụ điện năng riêng của 1 tấn sản phẩm cán lấy giá trị từ 36,5 đến 2222,0 kW • h/t với mức trung bình của ngành là 115,5 kW * h/t; đối với thép chuyển đổi — từ 13,7 đến 54,0 kW • h/t với mức trung bình của ngành là 32,3 kW • h/t.

Sự lan tỏa đáng kể như vậy được giải thích là do sự khác biệt về các yếu tố công nghệ, tổ chức và xã hội đối với từng ngành sản xuất và rõ ràng là không thể mở rộng định mức bình quân ngành cho tất cả các doanh nghiệp. Đồng thời, doanh nghiệp không thể bị coi là kém hiệu quả nếu vượt quá mức trung bình của ngành.

Giảm sản xuất, sử dụng thiết bị không đầy đủ và thất thường dẫn đến chi phí đơn vị cao hơn, tiếp tục mở rộng khoảng cách dữ liệu. Do đó, trong điều kiện ngày nay, không thể sử dụng mức tiêu thụ điện trung bình của ngành để dự đoán mức tiêu thụ năng lượng cũng như ước tính mức tiết kiệm năng lượng.