Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях

В современных условиях хозяйствования зачастую лишь взвешенная долгосрочная стратегия снижения издержек позволяет национальным промышленным предприятиям обеспечивать себе конкурентные преимущества. Учитывая сложившуюся в последние десятилетия тенденцию постоянного удорожания энергоносителей, существенная роль при воплощении в жизнь указанной стратегии отводится программам энергосбережения. Широкое распространение в рамках программ энергосбережения получило такое направление сокращения затрат как экономия потребляемой электроэнергии путем компенсации реактивной мощности. Популярность данного направления энергосбережения обусловлена следующими факторами: - высокая надежность оборудования, используемого для компенсации реактивной мощности; - небольшие (6 – 18 месяцев) сроки окупаемости затрат на приобретение указанного оборудования; - относительная простота эксплуатации и обслуживания оборудования. ЧП «Электроконтроль» предлагает решения по компенсации реактивной мощности «под ключ», а также гибкую систему решений, направленных на полную адаптацию типовых комплектов оборудования к непосредственным условиям их эксплуатации у заказчика. В процессе адаптации учитываются индивидуальные характеристики производственной системы заказчика. «Секреты экономии» или «как это работает» Электрооборудование промышленных предприятий включает в себя значительное количество устройств (трансформаторы, индукционные печи, асинхронные двигатели и т.п.), создающих в процессе своего функционирования магнитные поля. Устройства с такими свойствами называют еще «индуктивной нагрузкой». Из такого свойства индуктивности как сохранение постоянным протекающего сквозь нее тока возникает ситуация, когда при протекании тока нагрузки происходит фазовый сдвиг между током и напряжением. Иными словами ток «отстает» от напряжения на фазовый угол. Вследствие разницы знаков тока и напряжения на величину фазового сдвига возникают потери энергии электромагнитных полей индуктивности, восполнение которых происходит из сети. Таким образом, складывает ситуация, при которой в сети между источником электроэнергии и потребителем протекает фактически два вида энергии: активная, совершающая определенную полезную работу, и реактивная, направленная не на полезную работу, а на возникновение магнитных полей в индуктивности. Вместе эти два вида энергии представляют собой полную энергию, в которой доля активной энергии определяется как cosφ – косинус угла сдвига фаз между током и напряжением. Необходимо также отметить, что реактивный ток, протекая по кабелям и обмоткам трансформаторов, снижает в пределах их пропускной способности долю протекающего активного тока. Это приводит к существенным потерям в проводниках на дополнительный нагрев, которые называют еще активными потерями. Итак, в соответствии с действующими правилами оплаты потребленной электроэнергии, промышленные предприятия вынуждены осуществлять двойную плату за реактивную энергию. В первый раз они оплачивают реактивную энергию, непосредственно потребленную из сети, в соответствии с показаниями счетчика реактивной энергии, а во второй раз косвенно платят за нее же, рассчитываясь за активные потери, вызванные протеканием реактивной энергии, но отраженные на счетчике активной энергии. Решением указанной проблемы служит размещение источника реактивной энергии непосредственно у потребителя. Так осуществляется разгрузка сети от реактивного тока и ликвидируются перечисленные выше недостатки путем «компенсации» индуктивной реактивной мощности. В качестве источника реактивной энергии при этом используют конденсаторы – фазосдвигающие элементы, которые в отличие от индуктивности обеспечивают неизменность напряжения на своих зажимах и создают ситуацию, при которой ток «опережает» напряжение. Расход электроэнергии на промышленных предприятиях – величина переменная и может существенно колебаться в зависимости от сложившихся условий даже на кратких отрезках времени, следовательно, непостоянным является и соотношение активной потребляемой энергии и полной – cosφ. Он будет уменьшаться с уменьшением активной нагрузки индуктивного потребителя, будь то асинхронный двигатель, трансформатор или иное оборудование. Таким образом, адекватную компенсацию реактивной мощности может обеспечить лишь комплекс оборудования, позволяющий регулировать cosφ в соответствии с изменяющимися условиями работы оборудования заказчика – установка компенсации реактивной мощности (УКРМ).   «Это поможет Вам не платить дважды» или основные составляющие УКРМ Для реализации изложенного выше механизма компенсации реактивной мощности необходимо сочетание четырех основных компонентов:

1. конденсаторы – источники емкостной реактивной мощности;
2. регулятор реактивной мощности – устройство, назначением которого является измерение и поддержание на заданном оптимальном уровне величины cosφ. Это осуществляется путем передачи команд на исполнительные устройства без участия оператора;
3. исполнительные устройства – применяются для подключения/отключения конденсаторов необходимой мощности в достаточном количестве в ответ на команды регулятора;
4. изготовитель УКРМ – специалисты, способные квалифицированно разработать, осуществить монтаж и наладку УКРМ.

 

Технические характеристики и особенности составляющих УКРМ, изготавливаемых ЧП «Электроконтроль»

Производитель	Технические характеристики		Особенности, отличающие от других производителей
Конденсаторы
ETI (Словения)	Номинальное рабочее напряжение –400 - 440 В;Внутренняя структура: самовосстанавли-вающая полипропиленовая металлизиро-ванная пленка, наполнитель – экологически чистый газ, встроенный предохранитель, срабатывающий при повышении давления в конденсаторе; Разрядные резисторы – встроенные, разряд до 50 В за 1 мин.; Диапазон мощностей 2,5 – 50 кВАр		Длительный срок службы – 15 лет;Величина длительной пере-грузки по токам основной и высших гармоник – 2 × Iном;Максимальный пиковый удар-ный ток – 300 × Iном; Клеммы: пружинный зажим; Малые внутренние потери – 0,2 Вт/кВАр; Компактные размеры – макси-мальный по мощности конден-сатор 30 кВАр имеет диаметр85 мми высоту355 мм
Регулятор реактивной мощности
ETI (Словения)	Число ступеней: 6, 12;Индивидуальное управление режимом каждой ступени (ручн.-авт.)		Простота монтажа и эксплуа-тации;Малые потери (до 0,5 Вт на 1 кВАр мощности);Возможность подключения в любой точке электросети; Небольшие эксплуатационные затраты; Контроль температуры кон-денсаторных батарей
Контакторы
ETI (Словения)	Диапазон мощностей 12,5 – 60 кВАр;Максимальное число включений в час – до 250 раз;Максимальное число включений в период срока службы – 100 - 200 тыс. раз		Надежность, длительный срок службы, большое количество включений-выключений.
Специалисты
ЧП «Электроконтроль» Украина		Расчет мощности УКРМ для предприятия и срока ее окупаемости;Разработка мероприятий по оптимизации схемы электроснабжения;Подбор оптимальной степени регулиро-вания УКРМ; Монтаж, наладка и ввод в эксплуатацию УКРМ	Сжатые сроки изготовления;Оптимальное соотношение качество/цена;Малые сроки окупаемости УКРМ при расчетах и внедрении специалистами ООО «Н-ТЭЛ»; Методика расчета окупаемос-ти собственной разработки