Передача, распределение и накопление электроэнергии

Можно ли действительно «очистить» силовую сеть от реактивной мощности и гармоник

23 августа 2022 г. в 11:26

Анонс: некорректные подход к нивелированию перетока реактивной мощности и гармонических искажений у владельцев и менеджеров объектов разного назначения. Можно ли действительно «очистить» силовую сеть от реактивной мощности и гармоник.

«Благодаря» рыночной экономике владельцы/менеджменты промышленных или непромышленных объектов при принятии решений об очистке силовой сети в своей балансовой принадлежности руководствуются (условно) экономической целесообразностью и даже в случае явных рисков правовых коллизий с поставщиком электроэнергии стремятся по максимуму сократить пакет мероприятий и технических средств для нивелирования перетока реактивной мощности и гармонических искажений.

Наиболее популярное мнение сегодня, что затраты на очистку от гармоник и даже реактивной мощности несоизмеримы с финансовой выгодой, получаемой от экономии электроэнергии, однако здесь по недопониманию или осознанно не учитываются преимущества от стабилизации производственно-технологических процессов, повышения качества, а значит, и востребованности продукции, услуг, улучшения работы оборудования, приборов в совокупности со снижением затрат на их техническое обслуживание, а зачастую и восстановление. Тем более что сегодня даже на небольших объектах активно используется:

  • не только «традиционное», но и электронное оборудование, а чем оно сложнее или чувствительнее, тем выше затраты на его поддержание в рабочем состоянии, учитывая повышенную чувствительность электроники к нарушениям качества электроэнергии;
  • устройства, средства телекоммуникации, компьютеры, сервера, контроллеры, а оперативность и достоверность передачи данных по информационным каналам связи напрямую зависит от «чистоты» силовой сети и надежности работы источников питания.

Справка
Вроде бы «незначительные» по мощности источники бесперебойного/резервного питания, сервера и персональные компьютеры, ртутные или натриевые лампы высокого давления, электронные блоки управления скоростью двигателя постоянного тока и т. п. defacto являются источниками эмиссии, как «традиционных», так и интер- и субгармоник. В то же время благодаря трансмиссии гармонических искажений между потребительскими сетями через распределительную сеть в совокупности эти «нетипичные» гармоники могут достигнуть значительных амплитуд и вызвать не только дополнительные потери электроэнергии, но и сбои в работе силовой и информационной сетей.

В итоге потеря телекоммуникаций с клиентами, складами, производствами, нарушения работы автоматизированных (а тем более автоматических) систем управления, ложные срабатывания автоматики и т.д. и т.п., что априори приводит к увеличению затрат на эксплуатацию объекта, причем сложно прогнозируемых и нередко довольно значительных.

Можно ли действительно «очистить» силовую сеть от реактивной мощности и гармоник

До разработки силовых электронных коммутационных устройств эмиссия и распространение гармонических искажений рассматривалось только с точки зрения проектирования и эксплуатации силовых устройств с магнитными сердечниками (электрические двигатели, реакторы), а фактически в то время основным источником гармоник были подстанции и трансформаторы потребителей, работающие в области насыщения. В настоящее время гармонические возмущения, возникающие при насыщении трансформатора при пиковых нагрузках или при повышенном напряжении в условиях очень малой нагрузки, являются лишь одной из многих ситуаций, вызывающих гармонические искажения формы волны.

Источники искажения формы сигнала в энергосистемах многочисленны, в промышленных сетях колеблются от малых (менее 1 кВА) до нескольких десятков мегавольтампер, однако значительными источниками гармоник сегодня могут быть (а по факту и являются) и коммерческие структуры, и жилой сектор при том, что если коммерческие объекты в той или иной мере (в зависимости от масштаба) контролируются сетевой компанией, то переток неактивной мощности и гармонических искажений от жилых домов, кварталов, районов (включая частные) пока игнорируется.

Хотя, например, если принять, что в 9-ти этажном 5-ти подъездном доме в каждой квартире используется настольный компьютер (усредненно) мощностью в 500 ВА, то для дома это 9×36×5=1620 ПК, для квартала из 10 домов — 16200 ПК с суммарной мощностью (соответственно) 0.81 и 8.1 МВА. В то же время типовой 6-импульсный преобразователь источника питания ПК показывает теоретическую амплитуду около 20 % только для пятой гармоники тока (на рис. ниже), что соответствует аналогичному проценту мощности искажений.

Амплитуды гармоник преобразователя
Амплитуды гармоник 6-импульсного преобразователя

Т. е. суммарно сценарии, когда вечером или с утра в выходной все клиенты одновременно проверяют записи электронной почты или просматривают Интернет, в сеть «выплеснутся» токи 5-й гармоники амплитуды соответствующей мощности 1.62 МВА (для квартала), а это немалая нагрузка на ТП и распределительную сеть. Причем другие гармоники, генерируемые силовым преобразователем, будут вносить дополнительные искажения в форму сигнала напряжения, поскольку их можно рассматривать как отдельные спектральные токи, эмитируемые в энергосистему.

В принципе с учетом того, что спасение утопающих — дело рук самих утопающих, про частные проблемы жилого сектора можно было бы забыть, но не в случае перетока реактивной энергии на фундаментальной частоте и гармонических искажений — гармоники перегенерируются ТП в сеть распределительной компании и далее через понижающие ТП на объекты в той же сети, т. е. частная проблема становится общей, а затем снова частной. И вот здесь начинает работать тот самый принцип о спасении — устраняй проблему сам.

Аналогично происходит «взаимообмен» неактивной мощностью между промышленными, коммерческими объектами, и по факту обеспечить «чистоту» силовой сети в собственной балансовой принадлежности достаточно сложно, учитывая и эмиссию гармоник, и генерацию реактивной энергии на фундаментальной частоте своего силового оборудования и электронных устройств.

Сложно, но реально, причем далеко не всегда с значительными инвестициями в мероприятия и технические средства для устранения перетока реактивной мощности и гармоник, хотя для этого планировать «очистку» нужно не по советам менеджеров, опросным листам, а только по результатам и анализу полноценного энергоаудита объекта, проведенного специализированной компанией с профилем деятельности, соответствующим поставленной задаче формирования «чистой» силовой сети.

Источник: Завод конденсаторных установок «МИРКОН»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Завод конденсаторных установок «МИРКОН» осуществляет полный цикл мероприятий по вопросам компенсации реактивной мощности.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Твердотельные реле - Вы можете приобрести у нас

Предлагаем широкий ассортимент твердотельных реле, для коммутации силовых цепей под управлением слаботочного сигнала управления. Принцип действия реле построен на управлении силовым ключом слаботочным сигналом управления через оптронную гальваническую развязку. В качестве силовых элементов используются полупроводниковые приборы: для переменного тока — тиристоры или симисторы, для постоянного тока — IGBT транзисторы. Наши специалисты готовы провести консультации по электрооборудованию, помочь подобрать оптимальную модель, ответить на Ваши вопросы. Вы можете оформить заказ любым удобным для Вас способом. Наши приборы Вы можете купить оптом и в розницу. Наша компания осуществляет доставку по Москве и всей России в кратчайшие сроки транспортными компаниями (Деловые Линии, СДЭК) и почтой России. Получить Ваш заказ Вы на можете на терминалах транспортных компаний в городах: Абакан, Альметьевск, Ангарск, Апатиты, Арзамас, Армавир, Архангельск, Асбест, Астрахань, Ачинск, Балаково, Балашиха, Барнаул, Белгород, Белорецк, Бердск, Березники, Березовский, Бийск, Благовещенск, Борисоглебск, Боровичи, Братск, Брянск, Бузулук, Великие Луки, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Волжский, Вологда, Воркута, Воронеж, Воскресенск, Всеволожск, Выборг, Гайдук, Глазов, Грозный, Дзержинск, Димитровград, Дмитров, Домодедово, Ейск, Екатеринбург, Забайкальск, Зеленоград, Златоуст, Зубчаниновка, Иваново, Игнатово, Ижевск, Иркутск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Каменск-Уральский, Каменск-Шахтинский, Камышин, Качканар, Кемерово, Керчь, Киров, Кирово-Чепецк, Клин, Клинцы, Ковров, Коломна, Комсомольск-на-Амуре, Королев, Кострома, Котельники, Котлас, Красногорск, Краснодар, Краснокамск, Красноярск, Кузнецк, Курган, Курск, Ленинск-Кузнецкий, Ливны, Липецк, Люберцы, Магнитогорск, Майкоп, Махачкала, Миасс, Москва, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Находка, Нефтекамск, Нижневартовск, Нижнее Елькино, Нижнекамск, Нижний Новгород, Нижний...
Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · 25 марта · Россия · Московская обл
Твердотельные реле  - Вы можете приобрести у нас

ПРОДАМ: Дроссели ДР-12, 5-134-6, 64-19 12, 5 кВАР

Сетевой реактор (дроссель) является двухсторонним буфером между сетью электроснабжения и преобразователем частоты. Защищает сеть от высших гармоник 5, 7, 11 и т.д. (250Гц, 350Гц, 550Гц). Такие реакторы ограничивают скорость нарастания стартового тока в цепи и взаимное влияние преобразователей, запитанных от одного и того же трансформатора. Процесс коммутации протекает плавно, коммутационные перенапряжения подавляются. Использование сетевых дросселей особенно рекомендуется при питании от сети, к которой подключены нелинейные элементы, создающие существенные искажения. Преимущества применения сетевых реакторов производства ПЗСТ: — Защищают преобразователь частоты от перекосов фаз питающего напряжения; — Повышают срок службы конденсатора в звене постоянного тока ПЧ; — Защищают преобразователь частоты от импульсных всплесков напряжения в сети, тем самым предотвращают аварии. На сегодняшний день ООО «Псковский Завод Силовых Трансформаторов» - современное, динамично развивающееся предприятие Северо-Западного региона Российской Федерации, занимающее высокую позицию в развитии экономики региона. Успех компании - в сочетании богатого опыта, современного производственного оборудования, новых технологий и, конечно же, команды профессионалов. ООО «ПЗСТ» специализируется на разработке и серийном производстве широкого спектра сухих трансформаторов и трансформаторного оборудования мощностью до 1 000 кВА. В настоящее время ООО «ПЗСТ» обладает всем перечнем высокоточного технологического оборудования, необходимого для полного цикла производства выпускаемой нами продукции. Команда профессиональных специалистов постоянно работает над улучшением технических параметров нашей продукции.Несмотря на молодость, коллектив нашего предприятия состоит из высококвалифицированных специалистов, имеющих многолетний опыт работы в сфере производства трансформаторов и трансформаторного оборудования.
Нефёдов Алексей · ПЗСТ · 22 марта · Россия · Псковская обл
Дроссели ДР-12, 5-134-6, 64-19 12, 5 кВАР

ПРОДАМ: Дроссели ДР-10-189-3, 07-21, 4 12, 5 кВАР

Сетевой реактор (дроссель) является двухсторонним буфером между сетью электроснабжения и преобразователем частоты. Защищает сеть от высших гармоник 5, 7, 11 и т.д. (250Гц, 350Гц, 550Гц). Такие реакторы ограничивают скорость нарастания стартового тока в цепи и взаимное влияние преобразователей, запитанных от одного и того же трансформатора. Процесс коммутации протекает плавно, коммутационные перенапряжения подавляются. Использование сетевых дросселей особенно рекомендуется при питании от сети, к которой подключены нелинейные элементы, создающие существенные искажения. Преимущества применения сетевых реакторов производства ПЗСТ: — Защищают преобразователь частоты от перекосов фаз питающего напряжения; — Повышают срок службы конденсатора в звене постоянного тока ПЧ; — Защищают преобразователь частоты от импульсных всплесков напряжения в сети, тем самым предотвращают аварии. На сегодняшний день ООО «Псковский Завод Силовых Трансформаторов» - современное, динамично развивающееся предприятие Северо-Западного региона Российской Федерации, занимающее высокую позицию в развитии экономики региона. Успех компании - в сочетании богатого опыта, современного производственного оборудования, новых технологий и, конечно же, команды профессионалов. ООО «ПЗСТ» специализируется на разработке и серийном производстве широкого спектра сухих трансформаторов и трансформаторного оборудования мощностью до 1 000 кВА. В настоящее время ООО «ПЗСТ» обладает всем перечнем высокоточного технологического оборудования, необходимого для полного цикла производства выпускаемой нами продукции. Команда профессиональных специалистов постоянно работает над улучшением технических параметров нашей продукции.Несмотря на молодость, коллектив нашего предприятия состоит из высококвалифицированных специалистов, имеющих многолетний опыт работы в сфере производства трансформаторов и трансформаторного оборудования.
Нефёдов Алексей · ПЗСТ · Сегодня · Россия · Псковская обл
Дроссели ДР-10-189-3, 07-21, 4 12, 5 кВАР

ПРОДАМ: Прибор качества электроэнергии PMAC770

Хотите в онлайн-режиме контролировать качество электрической энергии? Подсчитывать стоимость потребленного электричества по многотарифной системе с хранением данных за последний месяц/год? Обнаруживать ошибки в функционировании трехфазной электросети? Получать информацию обо всем этом на компьютер для использования в учете и управлении технологическими процессами? Воспользуйтесь уникальным предложением от компании «Энергометрика» и приобретите многофункциональный прибор качества электроэнергии PMAC770. Этот измерительный прибор совместим с бытовыми и промышленными сетями с напряжением до 600 В, применяется в системах распределения низкого и среднего напряжения. Позволяет просто и недорого создать сеть технического учета электроэнергии. Основные функции PMAC770: отображение показателей в режиме реального времени на встроенном жидкокристаллическом экране и хранение их в памяти; измерение напряжения, силы тока, мощности, энергии, частоты, нагрузки и других характеристик; анализ гармоник, асимметрии, пик-фактора и К-фактора; подключение к промышленным сетям управления через RS-485 (Modbus-RTU); обновление встроенного программного обеспечения. Для приобретения обращайтесь к менеджерам магазина по указанным телефонам.
Отдел Продаж · ООО «Энергометрика» · 27 февраля · Россия · г Москва
Прибор качества электроэнергии PMAC770

ПРОДАМ: Бесконтакные выключатели серий PS, PM30, PM18, PM12, PM08, PM06

— Индуктивные бесконтактные выключатели надежны и просты в эксплуатации. — Могут работать при воздействии шумов, света, диэлектрической пыли и жидкостей, например, машинного масла. — Имеют четко очерченную активную зону. При попадании в активную зону датчика любого металлического предмета, происходит изменение логического состояния выходного коммутирующего элемента датчика, в качестве которого может использоваться PNP или — NPN транзистор или тиристор (при работе датчика на переменном токе). — Все модели имеют светодиодный индикатор состояния, что обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки и ремонта оборудования. — Конструктивно все модели делятся на два типа: цилиндрические (PM) и прямоугольные (PS, PP, PL, BS) Тип по питанию — DC тип (постоянный ток) / AC тип (переменный ток) Напряжение питания — 10… 30В DC; пульсации < 20% / 90… 250 В AC; 50/60 Гц. Макс. допустимый ток нагрузки — 150 мА макс. / 100 мА макс Потребляемый ток — < 10 мА / < 2 мА Ток утечки — < 0.8 мА / < 4 мА Схема защиты — Защита от КЗ и переполюсовки / Защита от бросков напряжения Гистерезис — < 10% Подключение — кабель (3 провода х 2 м) / кабель (2 провода х 2 м) Цвет лицевой поверхности — NPN: красный, PNP: зеленый / Синий Рабочая температура — - 20… +80°C; 35% — 95% RH Класс защиты -IP 67 Серия PS 5 мм (PS-05N, PS-05P) Серия PM30 15 мм (PM30-15N, PM30-15P) Серия PM18 8 мм (PM18-08S, PM18-08N, PM18-08P, PM18-05N, PM18-05P) Серия PM12 4 мм (PM12-04SB, PM12-04S, PM12-04N, PM12-04P, PM12-02N, PM12-02)С Серия PM08 (PM08-01S (1 мм), PM08-02N (2 мм), PM08-02P (2 мм.)) Серия PM06 1 мм (PM06-01P) Наши специалисты готовы провести консультации по электрооборудованию, помочь подобрать оптимальную модель, ответить на Ваши вопросы. Вы можете оформить заказ любым удобным для Вас способом. Наши приборы Вы можете купить оптом и в розницу. Наша компания осуществляет доставку по Москве и всей России в кратчайшие сроки транспортными компаниями (Деловые Линии, СДЭК) и почтой...
Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · 25 марта · Россия · Московская обл
Бесконтакные выключатели серий PS, PM30, PM18, PM12, PM08, PM06
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.