Некоторые аспекты компенсации реактивной мощности на промышленных объектах

Опубликовано: 6 августа 2013 г. в 10:46, 455 просмотровКомментировать

На текущий момент безусловным является факт, что начатый в начале века процесс реформирования электроэнергетики РФ в целом коснулся формального перераспределения прав и обязанностей поставщиков электроэнергии, и сетевых организаций, причем по факту большинство энергосбытовых компаний провели внутриструктурную реорганизацию с выделением de jure автономных, но de facto собственных/зависимых структур с правами на территориально обособленный сегмент распределительных сетей.

В то же время проблема компенсации реактивной мощности, качества поставляемой электроэнергии в целом и живучести распределительных сетей и/или отдельных их участков осталась нерешенной и по традиции была делегирована потребителям — в основном крупным промышленным предприятиям, зачастую вынужденным нести бремя не только и не столько своих потребностей в реактивной мощности, но и возрастающих с каждым днем потребностей «стихийного» сектора потребления — жилых, коммунальных, коммерческих объектов с предельно сложно прогнозируемым балансом мощности.

Особенности компенсации реактивной мощности на промышленных объектах

Теоретически производственные и производственно-коммерческие предприятия, подключаемые к сетям на подстанциях 110 (35)/10 (6) кВ или 10 (6)/0.4 кВ в зависимости от границы балансовой принадлежности с определенной выгодой для себя могут использовать централизованный, групповой, индивидуальный способ компенсации реактивной мощности или схемы, основанные на комбинации этих способов.

Способ компенсации Область применения Эффект
Для предприятий, питаемых от сети напряжением 10 (6) кВ
Централизованная на стороне высшего напряжения 6(10) кВ на подстанции 10 (6)/0.4 кВ или на границе балансовой принадлежности Наличие на объекте высоковольтных электродвигателей 6(10) кВ и/или равномерный график нагрузки, повышение качества электроэнергии и увеличение пропускной способности сетей по объемам активной мощности Возможность подключения к сборным шинам дополнительной мощности, повышение качества электроэнергии
Централизованная на стороне низшего напряжения на подстанции 110 (35)/10 (6) кВ в случае если граница балансовой принадлежности проходит по стороне 110 (35) кВ Снижение активных потерь в трансформаторах 110 (35)/10 (6) кВ и токоведущих кабелях, возможность подключения дополнительной мощности
Централизованная на стороне напряжения 0,4 кВ В узлах нагрузки с широким диапазоном изменения реактивной мощности Снижение активных потерь в трансформаторах 10 (6)/0,4 кВ и возможность подключения дополнительной мощности
Групповая на стороне низшего напряжения
0,4 кВ
Группа однородных потребителей Снижение активных потерь в трансформаторах и питающих линиях
Индивидуальная на стороне низшего напряжения
0,4 кВ
Единичный потребитель, коммутируемы отдельным выключателем Снижение активных потерь во всей распределительной сети объекта
Для предприятий, питаемых от сети напряжением 0,4 кВ
Централизованная на стороне низшего напряжения на подстанции 10 (6)/0.4 кВ в случае если граница балансовой принадлежности проходит по стороне 10 (6) кВ Большое число нагрузок напряжением 0.4 кВ и/или равномерный график нагрузки, повышение качества электроэнергии и увеличение пропускной способности сетей по объемам активной мощности Возможность подключения к сборным шинам дополнительной мощности, повышение качества электроэнергии, снижение активных потерь в трансформаторах 10 (6)/0.4 кВ и токоведущих кабелях
Групповая на стороне высшего напряжения 0,4 кВ Группа однородных потребителей Снижение активных потерь в трансформаторах и питающих линиях
Централизованная на стороне напряжения 220 В Превалирующее число нагрузок напряжением 220 В и/или равномерный график нагрузки, повышение качества электроэнергии и увеличение пропускной способности сетей по объемам активной мощности Возможность подключения к сборным шинам дополнительной мощности, повышение качества электроэнергии
Групповая на стороне напряжения 220 В Группа однородных потребителей Снижение активных потерь в трансформаторах и питающих линиях
Индивидуальная на стороне высшего напряжения 0,4 кВ Единичный потребитель, коммутируемы отдельным выключателем Снижение активных потерь во всей распределительной сети 0.4 кВ
Индивидуальная на стороне низшего напряжения 220 В Единичный потребитель, коммутируемы отдельным выключателем Снижение активных потерь во всей распределительной сети 220 В

На практике менеджменту предприятия приходится выбирать способ компенсации реактивной мощности, основываясь на том, что:

  • индивидуальная и групповая компенсация реактивной мощности более выгодны по сокращению активных потерь, которые для этих схем рассчитываются по формуле ΔП ≅ 0,02*Гп*Тс, где Гп — годовое потребление электроэнергии, Тс —средний реализационный тариф на оплату активной энергии (руб/кВт ч). Однако при централизованной компенсации с ΔП ≅ 0,01*Гп*Тс стартовые инвестиции в покупку, установку и ввод в эксплуатацию типовых конденсаторных установок 6,3 (10,5) кВ (при централизованной компенсации предприятий, подключенных к сетям напряжением 10 (6) кВ) или КРМ 0.4 кВ (при централизованной компенсации предприятий, подключенных к сетям напряжением 0.4 кВ) (см. установки компенсации реактивной мощности КРМ 6,3 (10,5) кВ здесь, а конденсаторные установки КРМ/УКРМ 0.4 кВ здесь) значительно меньше, чем при групповой и тем более индивидуальной компенсации (суммарные затраты З=С1+С2+...+СN, где Сi – отпускная стоимость одной конденсаторной установки с установкой, N – количество конденсаторных установок), а значит меньше и срок окупаемости проекта компенсации реактивной мощности (З/ΔП = З/(0,01*Гп*Тс) для централизованной компенсации и (С1+С2+...+СN)/ΔП = (С1+С2+...+СN)/(0,02*Гп*Тс) для групповой/индивидуальной компенсации);
  • далеко не всегда удается осуществить, а главное формализовать групповую компенсацию реактивной мощности, в том числе во встроенных, пристроенных или отдельно стоящих РУ (распределительных установках), КРУ (комплектных распределительных установках), КТП (комплектных трансформаторных подстанциях), КПП (комплектных преобразовательных подстанциях), а тем более индивидуальную компенсацию реактивной мощности непосредственно у нагрузки, даже если помещение относится к категориям Г и Д (умеренной и пониженной пожароопасности соответственно) согласно ст. 27 гл. 8 Федерального закона 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 01.05.2009 и/или в помещении определены пожароопасные зоны согласно ст. 18 гл. 5 123-ФЗ. Несмотря на то, что в главах 5.6 и 7.4 ПУЭ 7 разрешена установка КРМ в помещениях категорий Г и Д и допускается установка КРМ в пожароопасных зонах «любого класса, за исключением пожароопасных зон в складских помещениях» при условии степени защиты оболочки IP41 (см. таблицу ниже), любая зона в помещении с установленной конденсаторной установкой при наличии соответствующих показателей может классифицироваться, как взрывоопасная, например 21 или 22 класса по 123-ФЗ (например, взрывоопасная зона 22 класса не имеет при нормальном режиме работы взрывоопасных смесей горючих пылей или волокон с воздухом, но они могут образоваться в концентрации 65 и менее граммов на кубический метр при аварии или повреждении оборудования).
Степени защиты оболочек IP конденсаторных установок (корпусов) от воздействия твердых частиц и влаги по EN60529
IP Защита от проникновения твердых частиц (1 цифра) Защита от проникновения влаги (2 цифра)
IP00 Нет Нет
IP10 От частиц диаметром ≥ 50 мм Нет
IP20 От частиц диаметром ≥ 20 мм Нет
IP30 От частиц диаметром ≥ 2.5 мм Нет
IP40 От частиц диаметром ≥ 1 мм Нет
IP41 От частиц диаметром ≥ 1 мм От капель
IP54 От частиц диаметром менее 1 мм От разбрызгивания
IP65 Полная защита от мелкодисперсной пыли От сильных струй

Во взрывоопасных зонах допускается установка только взрывозащищенного электрооборудования, классифицируемого по ряду признаков, в том числе по наибольшей допустимой температуре поверхности (6 классов Т1-Т6 с температурой поверхности от 450 градусов Цельсия для класса Т1 до 85 градусов Цельсия для класса Т6). В то же время серийно поставляемые комплектные конденсаторные установки не имеют соответствующей взрывобезопасному оборудованию маркировки (знаков уровня взрывозащиты (2, 1, 0 и Ех), знаков вида взрывозащиты и группы/подгруппы электрооборудования, а также знака температурного класса), хотя температурные классы силовых (косинусных) конденсаторов для компенсации реактивной мощности регламентирует IEC 60831-1.

Температурные классы силовых (косинусных) конденсаторов для конденсаторных установок компенсации реактивной мощности по IEC 60831-1
Класс по IEC 60831-1 Максимальная температура окружающего воздуха Максимальное среднее значение температуры в течение 24 ч Максимальное среднее значение температуры в течение 1 года
В 45°C 35°C 25°C
С 50°C 40°C 30°C
D 55°C 45°C 35°C

По материалам компании

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.