Управление мощностью в системах электроснабжения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №23 (103) декабрь-1 2015 г.

Дата публикации: 04.12.2015

Статья просмотрена: 74 раза

Библиографическое описание:

Шойимова С. П. Управление мощностью в системах электроснабжения // Молодой ученый. — 2015. — №23. — С. 276-278. — URL https://moluch.ru/archive/103/23800/ (дата обращения: 23.09.2018).



 

В статье рассмотрены проблемы неустойчивости электроснабжения, пути компенсации мощности электроснабжения, особенности установок реактивной мощности и возникающие проблемы установок.

Ключевые слова: электроэнергия, характеристики энергии, мощность энергии, электроснабжение, реактивная мощность.

 

Важнейшей задачей в электрических сетях является уменьшение потерь электроэнергии. Одним из способов энергосбережения является компенсация реактивной мощности (КРМ). Для повышения эффективности использования электрической энергии с целью минимизации потерь в условиях ограничений на максимальную потребляемую мощность большая роль отводится новым техническим средствам, позволяющим улучшить энергетические характеристики: повысить cos(φ) до заданных значений и уменьшить содержание гармоник в питающем напряжении. Одним из мероприятий по компенсации реактивной мощности является подключение к устройству с постоянной нагрузкой компенсирующего конденсатора соответствующей мощности, включаемого одновременно устройством. В остальных случаях рекомендуется использовать автоматические конденсаторные установки. Компенсацию реактивной мощности в полной мере можно отнести к энергосберегающим технологиям. Повышение cos(φ) позволяет уменьшить потребление из сети реактивной энергии и увеличить за счет разгрузки по мощности срок службы оборудования. Необходимо поддерживать сos (φ) в диапазоне 0,90,95 для того, чтобы избежать платежей за потребление реактивной мощности, снизить нагрузку на кабели и трансформаторы и в тоже время застраховаться от перекомпенсации, возможной при cos (φ) =0,97 и выше. Более того, при повышении сos (φ) от 0,9 до 0,99 полный ток уменьшается всего на 3 %, а мощность конденсаторной установки, необходимой для этого, увеличивается в 2 раза, ее стоимость в 1,5 раза, что экономически нецелесообразно [1]. Компенсация реактивной мощности может быть общей (централизованной) и индивидуальной. Индивидуальная компенсация — компенсация реактивной мощности каждой нагрузки отдельно (например, на клеммах двигателя). Индивидуальная компенсация — это наиболее простое техническое решение. Конденсатор подбирается по мощности и сos (φ) двигателя, поэтому реактивная мощность двигателя компенсируется постоянно в течение всего дня, сos (φ) достаточно высок. Дополнительное преимущество индивидуальной компенсации реактивной мощности заключается в том, что затраты на нее самые низкие. Общая (централизованная) компенсация — компенсация реактивной мощности с помощью одной конденсаторной установки, устанавливаемой на КТП или в составе главного распределительного щита (ГРЩ).

Индивидуальная компенсация становится очень дорогим решением при большом количестве оборудования и, соответственно, большом числе устанавливаемых конденсаторов. Большинство этих конденсаторов не будут задействованы долгий период времени. Индивидуальная компенсация наиболее эффективна, когда большая часть реактивной мощности генерируется небольшим числом нагрузок, потребляющих наибольшую мощность достаточно длительный период времени. Централизованная компенсация применяется там, где нагрузка перемещается между разными потребителями в течение дня [2]. При этом потребление реактивной мощности в течение дня меняется, поэтому использование автоматических конденсаторных установок предпочтительнее, чем нерегулируемых. Из-за постоянного роста тарифов на электроэнергию, компенсация реактивной мощности все чаще становится обычным явлением. В большинстве случаев стоимость оборудования по компенсации реактивной мощности окупается в течение нескольких месяцев. Можно назвать следующие технико-экономические преимущества установки конденсаторной батареи: уменьшение потерь в электрической сети и в трансформаторах, вследствие уменьшения потребляемого тока; уменьшение просадок напряжения в электрических линиях; уменьшение расчетной мощности системы. Использование конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности позволяет: разгрузить питающие линии электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства; снизить расходы на оплату электроэнергии; при использовании определенного типа установок снизить уровень высших гармоник; подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз; сделать распределительные сети более надежными и экономичными. Зачем внедрять системы КРМ?

Наличие в электросети реактивной мощности снижает качество электроэнергии, а именно: приводит к потерям мощности в электрических линиях, к перепадам напряжения в электрических линиях, необходимости завышения мощности силовых трансформаторов и сечения кабелей, просадкам напряжения в электросети. Также имеет место увеличение платы за электроэнергию, что само по себе является серьезной проблемой, которая приводит к дополнительным финансовым затратам. Применение установок компенсации реактивной мощности (УКРМ) позволяет снизить объем потребляемой реактивной мощности, добиться энергосбережения и экономического эффекта, а это в свою очередь дает возможность использования сэкономленных денежных средств на улучшение и обновление необходимого промышленного оборудования [1].

Проблемы, возникающие вследствие эксплуатации УКРМ:,

  1.      Гармонические искажения. В сетях электроснабжения из-за нелинейности нагрузки возникают высшие гармоники, которые являются ключевой причиной выхода из строя «конденсаторных установок». Самыми опасными считаются —3-я; 5-я; 7-я; 9-я и 12-я высшие гармоники.
  2.      Резонанс. Резонанс — явление, возникающее на определённой частоте, когда индуктивная и ёмкостная составляющие системы уравновешены, что позволяет энергии циркулировать между магнитным полем индуктивного элемента и электрическим полем конденсатора.
  3.      Перекос фаз. Менее заметным, но немало важным фактором влияния на долговечность работы УКРМ является перекос фаз. Перекос фаз это несимметрия токов и напряжения, явление при котором амплитуды фазных напряжений 0A, 0B и 0C не равны между собой и сдвинуты друг относительно друга [2].

Прежде чем приступать к внедрению конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности на предприятии, а также фильтров гармоник необходимо провести всесторонние измерения параметров сети: активную реактивную, полную мощность, величину и уровни гармоник тока и напряжения, провалы и перенапряжения в линии, фликкеры.

 

Литература:

 

  1.                Бирюлин В. И., Хорошилов Н. В., Ларин О. М., Горлов А.Н Перспективы экономии электроэнергии в осветительных системах. Энергобезопасность и энергосбережение. 2010. № 3. С. 11–13.
  2.                Сибиркин, Ю. Д. Технология энергосбережения. — Москва: Форум, 2012г. — 234с. 3. Примакова, Л.В., Энергосбережение в сфере ЖКХ. — Москва: Форум, 2011г. — 508с.
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, индивидуальная компенсация, компенсация, перекос фаз, конденсаторная установка, течение дня, установка.


Ключевые слова

электроснабжение, электроэнергия, характеристики энергии, мощность энергии, реактивная мощность.

Похожие статьи

Компенсация реактивной мощности в районных сетях

Из всего выше приведенного, понятно, что компенсация реактивной мощности необходима. Что легко можно достичь применением активных компенсирующих установок.

Компенсация реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВ

Компенсация реактивной мощности с одновременным улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий

Для конденсаторных установок до 1000В необходимы аппараты, рассчитанные на частое (до 20–30 операций в сутки)...

Сравнение основных типов компенсирующих устройств

Проблема компенсации реактивной мощности (КРМ) вызвана высокой загрузкой элементов систем распределения электрической

Существует три вида компенсации: Индивидуальная компенсация применяется при большой единичной мощности электроприемников.

Окупаемость мероприятий направленных на уменьшение потерь...

Ключевые слова: потери мощности, высокотемпературные провода, компенсация реактивной мощности.

Разработка экспериментальной установки «Башня Тесла» для исследования передачи электрической энергии на расстояние.

Неисправности батарей статических конденсаторов...

Конденсаторы в установках компенсации реактивной мощности в совокупности с индуктивными нагрузками способны образовывать колебательные контуры с параметрами, близкими к возникновению резонанса на одной из частот высших гармоник.

Анализ симметрии напряжения в распределительных...

При этом отпадает необходимость в конденсаторных установках.

Симметрирование электрической сети позволяет снизить экономические потери в результате перекоса фаз и обеспечивает длительную

Компенсация реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВ.

Специальные фильтрокомпенсирующие устройства как метод...

– возрастает потребление реактивной мощности за счет мощности искажения

– объединение вентильных преобразователей в группы по схеме умножения фаз

. Мощность такой конденсаторной установки несколько меньше мощности используемых в ней...

Математическое моделирование параллельного компенсатора...

Локализация протекания реактивной составляющей полной мощности лежит в основе компенсации реактивной мощности.

При изменяющейся во времени нагрузке рекомендуется использовать автоматические конденсаторные установки.

Система управления статическим компенсатором реактивной...

Традиционно симметрирование токов в трёхфазных сетях осуществлялось путём с помощью конденсаторных батарей, соединённых по схеме треугольника [1]. Недостатком такого способа является сложность выбора

Компенсация реактивной мощности в районных сетях.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Компенсация реактивной мощности в районных сетях

Из всего выше приведенного, понятно, что компенсация реактивной мощности необходима. Что легко можно достичь применением активных компенсирующих установок.

Компенсация реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВ

Компенсация реактивной мощности с одновременным улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий

Для конденсаторных установок до 1000В необходимы аппараты, рассчитанные на частое (до 20–30 операций в сутки)...

Сравнение основных типов компенсирующих устройств

Проблема компенсации реактивной мощности (КРМ) вызвана высокой загрузкой элементов систем распределения электрической

Существует три вида компенсации: Индивидуальная компенсация применяется при большой единичной мощности электроприемников.

Окупаемость мероприятий направленных на уменьшение потерь...

Ключевые слова: потери мощности, высокотемпературные провода, компенсация реактивной мощности.

Разработка экспериментальной установки «Башня Тесла» для исследования передачи электрической энергии на расстояние.

Неисправности батарей статических конденсаторов...

Конденсаторы в установках компенсации реактивной мощности в совокупности с индуктивными нагрузками способны образовывать колебательные контуры с параметрами, близкими к возникновению резонанса на одной из частот высших гармоник.

Анализ симметрии напряжения в распределительных...

При этом отпадает необходимость в конденсаторных установках.

Симметрирование электрической сети позволяет снизить экономические потери в результате перекоса фаз и обеспечивает длительную

Компенсация реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВ.

Специальные фильтрокомпенсирующие устройства как метод...

– возрастает потребление реактивной мощности за счет мощности искажения

– объединение вентильных преобразователей в группы по схеме умножения фаз

. Мощность такой конденсаторной установки несколько меньше мощности используемых в ней...

Математическое моделирование параллельного компенсатора...

Локализация протекания реактивной составляющей полной мощности лежит в основе компенсации реактивной мощности.

При изменяющейся во времени нагрузке рекомендуется использовать автоматические конденсаторные установки.

Система управления статическим компенсатором реактивной...

Традиционно симметрирование токов в трёхфазных сетях осуществлялось путём с помощью конденсаторных батарей, соединённых по схеме треугольника [1]. Недостатком такого способа является сложность выбора

Компенсация реактивной мощности в районных сетях.

Задать вопрос