Вопрос целесообразности инвестиций в энергосбережение и определение источника потерь электроэнергии в низковольтных силовых сетях. Конденсаторные модули, батареи, установки для повышения коэффициента мощности в определении источника искажений параметров качества электроэнергии.
В текущих непростых условиях деятельности, как коммерческих, так и государственных компаний, а особенно после реновации тренда энергосбережения сентябрьским (этого года) Постановлением Правительства РФ, управляющим органам (или менеджментам) постоянно приходится решать дилемму целесообразности инвестиций в мероприятия по сокращению потребления энергии и получаемых от этого финансовых выгод.
И хотя в энергосистемах большинства непромышленных и практически всех промышленных объектов наибольшие финансовые выгоды (а часто и государственные преференции) получают благодаря компенсации реактивной мощности, нивелированию гармоник и перекоса фаз, любые инвестиции (в мероприятия, устройства, оборудование) должны быть экономически обоснованы, а для этого необходимо четко определить и источник, и величину, как минимум его прямого влияния на потери электроэнергии.
Определение источника потерь электроэнергии в низковольтных силовых сетях
Максимально упрощенно можно принять определяющими факты того, что:
- обмен реактивной энергией на фундаментальной частоте идет между источником питания в силовой сети и индуктивной нагрузкой, а конденсаторная установка повышения коэффициента мощности (или конденсатор, модуль, батарея) при правильном выборе только разрывает эту цепь и «берет генерацию намагничивающих токов на себя».
В итоге реактивная энергия для «закрытой» УКРМ, УКРМТ, УКРМФ нагрузки (условно) не потребляется из сети, т.е. не проходит через ВРУ в точке подключения и не регистрируется счетчиком электроэнергии;
- токи нефундаментальных частот (гармонические) генерируются нагрузкой с нелинейной вольтамперной характеристикой и «уходят транзитом» к источнику питания (трансформаторам подстанции) и далее в распределительную и другие абонентские сети.
В этой ситуации «барьером» для трансмиссии гармоник выступают пассивные, активные или гибридные фильтры гармоник, принцип действия которых различен, но в итоге гармонические искажения «запираются» в промежутке сети между источником и фильтром.
Если принять вышеизложенное «на веру», то тогда токи «реактивной мощности» фундаментальной частоты и гармонические токи нефундаментальных частот в силовых сетях «без барьеров» (УКРМ, фильтров гармоник) «курсируют» между нагрузкой-источником и питающей подстанцией. Тогда для выявления источника и степени его влияния на потери (по величине токов искажений, будь то реактивные фундаментальной частоты или гармонические нефундаментальных частот) можно, отслеживая искажения от питающей подстанции «вниз» по ветвлениям силовой сети.
Важно: если просто «пробежаться» с любым анализатором качества электроэнергии по своей силовой сети, то результаты будут предельно сомнительными, поскольку на реальную картину потерь будет влиять режим работы объекта, переходные процессы при коммутации нагрузок, их совместно использование и т.д. Т.е. удастся выявить некоторые, но явно не все источники искажений, а тем более – определить степень их влияния на потери электроэнергии, а для получения полной и четкой картинки энергопотребления требуется проведение полного энергоаудита силовой сети объекта, что позволит экономически обосновать, разработать и внедрить проект энергосбережения (и повышения энергоэффективности).
Конденсаторные модули, батареи, установки для повышения коэффициента мощности в определении источника искажений параметров качества электроэнергии
В силовых сетях объектов работающие конденсаторные модуля, батареи, установки для повышения коэффициента мощности будут изменять «традиционную миграцию» от нагрузки к источнику питания и реактивного тока фундаментальной частоты, и токов гармоник, особенно на нефундаментальных частотах в области резонансных явлений.
Упрощенно – мониторинг параметров качества электроэнергии от источника питания «вниз» по сети может привести не к «виновнику»-нагрузке, а к работающей конденсаторной батарее, модулю, УКРМ, УКРМТ, а поэтому при профессиональном энергоаудите проводятся замеры с:
- работающими конденсаторными модулями, батареями, установками для повышения коэффициента мощности, что позволит выявить наличие и влияние резонанса, как на саму емкостную нагрузку, так и на силовую сеть в целом (о резонансных явлениях в следующем материале цикла);
- отключенными техническими средствами компенсации реактивной мощности, благодаря чему можно точно найти проблемную нагрузку и правильно рассчитать ее негативное влияние на энергопотребление.
