Актуальные проблемы компенсации реактивной мощности.

Опубликовано: 31 октября 2014 г. в 15:27, 163 просмотраКомментировать

Влияние перетоков реактивной мощности в сетях разного уровня напряжения на качество поставляемой электроэнергии и стабильность энергосистемы. Сети низкого напряжения в дисбалансе мощности. Перспективы проблемы компенсации реактивной мощности.

Огромное негативное влияние перетоков реактивной мощности в сетях разного уровня напряжения на качество поставляемой электроэнергии и стабильность энергосистемы уже не является откровением ни для потребителей, ни для генерирующих компаний и владельцев распределительных сетей. Вместе с тем, как структуры, отвечающие за генерацию, поставку и распределение электроэнергии, так и сами потребители продолжают не замечать безусловного факта – проблема в целом не только нарастает пор экспоненте, но и усугубляется практическим уходом от реального финансового стимулирования компенсации реактивной мощности потребителями в постановлениях Правительства РФ № 442 (от 04.05.2012 — «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» и «Основные положениями функционирования розничных рынков электрической энергии») и проекте Постановления РФ от 17.01.2014 («Об определении стоимости услуг по передаче электрической энергии с учетом оплаты резервируемой максимальной мощности»).

Так, сегодня условное стимулирование компенсации реактивной мощности изменениями в оплате потребляемого объема мощности defacto касается исключительно потребителей с максимальной мощностью энергопринимающих устройств(в границах балансовой принадлежности) от 670 кВт, а также попадавших под нормы постановления Правительства РФ N 530 («Об утверждении основных положений функционирования розничных рынков электрической энергии»,от 31.08.2006) потребителей с присоединенной мощностью энергопринимающих устройств более 750 кВА, что оставляет «за бортом» большое число потребителей с меньшими объемами мощности, в том числе низковольтные потребительские сети напряжением 220 В, 0.4 кВ и значительную часть сетей среднего напряжения 3, 6 и 10 кВ.

Вместе с тем, именно потребители сетей низкого напряжения:

  • в действительности были ответственны за ряд масштабных аварий в энергосистемах развитых стран мира, например, выходу из строя пяти линий 230 кВ и двух трансформаторов230/69-kV в июле 1995 в Фениксе (штат Аризона, США) из-за массового включения бытовых кондиционеров в жаркий день;
  • продолжают вносить существенный вклад в дисбаланс мощности и нестабильность сетевого напряжения из-за наращивания индуктивных нагрузок бытового характера, в том числе с нелинейной вольтамперной характеристикой. Причем наращивание потребительской индуктивной нагрузки в сетях низкого напряжения происходит при практически стабильных, не модернизируемых сетях, просчитанных в свое время далеко не на текущие уровни нагрузки по потребляемой мощности. Справка: В соответствии с действующими на текущий момент договоренностями VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), CENELEC (Comité Européende Normalisation Électrotechnique), ETSI (European Telecommunications Standards Institute) и IEC (International Electrotechnical Commission) все сети электроснабжения корректно делить на сети сверхвысокого (220, 380, 500, 700 и 1150 кВ), высокого (60 и 110 кВ), среднего (3, 6, 10, 15, 20 и 30 кВ) и низкого (220 В и 0.4 кВ) напряжения.

В целом проблема нестабильности напряжения и снижения качества электроэнергии будет усиливаться и в близкой и в дальней перспективе из-за тенденции расширения в потребительских сегментах сетей разного напряжения:

  • силового электронного оборудования — источников бесперебойного питания, выпрямителей, приводов постоянного тока, в том числе в сетях низкого напряжения, устройств плавного пуска двигателя, частотных приводов переменного тока, конвертеров, высокочастотных плавильных печей, тиристорных систем/контроллеров, вентильных преобразователей и т.д.;
  • дугового оборудования — сварочных аппаратов, дуговых печей, ламп освещения ДРЛ, люминесцентных и пр.;
  • насыщаемых устройств и оборудования — генераторов, трансформаторов, реакторов, электродвигателей и т.д.

К значительным негативным факторам, влияющим на стабильность энергосистем, качество поставляемой электроэнергии в целом и компенсацию реактивной мощности в частности (см. более детально об установках компенсации реактивной мощности КРМ, УКРМ) следует отнести общую и стабильную тенденцию засорения сетей токами высших гармоник, что по факту не позволяет формировать технически верного представления о реальных перетоках реактивной мощности, а особенно с учетом принятой в нашей стране практики коррекции коэффициента мощности, а не коэффициента реактивной мощности, как в США и других развитых странах мира.

Справка: До сих пор в странах постсоветского пространства энергетический аудит распределительной сети осуществляется с определением коэффициента мощности, численно равного отношению активной составляющей к полной мощности:

В ряде зарубежных стран, в том числе на территории ЕС оценку состояния распределительной сети выполняют по коэффициенту реактивной мощности, численно равному отношению реактивной и активной составляющих полной мощности:

Математическая зависимость между коэффициентами активной и реактивной мощности:

а по факту даже при высоком значении коэффициента мощности 0.95 нагрузка потребляет реактивную мощность, равную 33% активной мощности, что корректно демонстрирует коэффициент реактивной мощности.

Таблица. Значение реактивной мощности в процентах от активной мощности при разных значениях коэффициентов мощности и реактивной мощности.

Коэффициент активной мощности

1.0

0.99

0.97

0.95

0.94

0.92

0.9

0.87

0.85

0.8

0.7

0.5

0.316

Коэффициент реактивной мощности

0.0

0.14

0.25

0.33

0.36

0.43

0.484

0.55

0.60

0.75

1.02

1.73

3.016

Реактивная мощность, % от активной мощности

0.0

14

25

33

36

43

48.4

55

60

75

102

173

301.6

Дополнительно усиливает проблему перетоков реактивной мощности традиционный для нашей страны способ обустройства распределительных сетей высокого, среднего и даже низкого напряжения с помощью воздушных линий, что возможно экономически целесообразно на этапе прокладки, но наверняка убыточно во время эксплуатации и пагубно для качества поставляемой потребителю электроэнергии.

Таблица. Минимальные регистрируемые провалы напряжения в воздушных линиях низковольтных распределительных сетей при разных перетоках реактивной мощности.

Перетокиреактивноймощности, кВАР

Потери напряжения в % при протяженности воздушной линии L (км)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

50

- 1.875

- 3.75

- 5.625

- 7.5

- 9.375

100

- 3.75

- 7.5

- 11.25

- 15.0

- 18.75

150

- 5.625

- 11.25

- 16.875

- 22.5

- 28.125

200

- 7.5

- 15.0

- 22.5

- 30.0

- 37.5

Компания «Нюкон»

Информация о компании

Нюкон, ООО
Конденсаторный завод «Нюкон» производит: моторные, светотехнические, косинунсные и силовые конденсаторы. На базе завода работает цех производства шкафов УКРМ и АУКРМ. Продукция завода сертифицирована, обладает стабильно высоким качеством, и пользуется постоянным спросом не только в России, но и за рубежом. Отличительной чертой завода являются не только клиентоориентированые цены, но и быстрые сроки выполнения заказов. Будем рады Вашему обращению в нашу Компанию.

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.