Энергообследование: как и зачем? Часть 4. Исходные данные для оценки стоимости работы
1. Анализ электрических режимов и режимов компенсации реактивной мощности
Основа указанных работ заключается в оценке потребления активной и реактивной мощностей (энергий) электропотребителем и разработке мероприятий по снижению потребления активной мощности и обеспечению требований энергоснабжающих организаций по потреблению реактивной мощности.
В первую очередь здесь рассматриваются относительно малозатратные мероприятия по компенсации реактивной мощности. Внедрение установок компенсации реактивной мощности (УКРМ) позволяет снизить уровни оплачиваемых потерь активной мощности в электрических сетях, отрегулировать уровни напряжения (при необходимости) и обеспечить разгрузку элементов сетей от реактивных токов. Последнее позволяет отложить сроки реконструкции подстанций и линий электропередачи, когда требуется увеличить мощность имеющегося оборудования.
Экономический анализ в первую очередь основывается на снижении издержек на величину оплаты потерь активной энергии в сетях электропотребителя. При этом выполняемые оптимизационные расчеты позволяют свести к минимуму отрицательное влияние на величину достигаемой экономии эффекта влияния статических характеристик нагрузки, который при неправильной реализации мероприятий по КРМ может приводить к их отрицательной эффективности.
Величина достигаемого экономического эффекта составляет до 1-1,5 % от суммарного электропотребления, что в денежном эквиваленте составляет значительную экономию. Сроки окупаемости правильно подобранных устройств КРМ при выполнении мероприятий по рациональной коррекции уровней напряжений в сети как правило составляют 0,5-2 года.
В первую очередь здесь рассматриваются относительно малозатратные мероприятия по компенсации реактивной мощности. Внедрение установок компенсации реактивной мощности (УКРМ) позволяет снизить уровни оплачиваемых потерь активной мощности в электрических сетях, отрегулировать уровни напряжения (при необходимости) и обеспечить разгрузку элементов сетей от реактивных токов. Последнее позволяет отложить сроки реконструкции подстанций и линий электропередачи, когда требуется увеличить мощность имеющегося оборудования.
Экономический анализ в первую очередь основывается на снижении издержек на величину оплаты потерь активной энергии в сетях электропотребителя. При этом выполняемые оптимизационные расчеты позволяют свести к минимуму отрицательное влияние на величину достигаемой экономии эффекта влияния статических характеристик нагрузки, который при неправильной реализации мероприятий по КРМ может приводить к их отрицательной эффективности.
Величина достигаемого экономического эффекта составляет до 1-1,5 % от суммарного электропотребления, что в денежном эквиваленте составляет значительную экономию. Сроки окупаемости правильно подобранных устройств КРМ при выполнении мероприятий по рациональной коррекции уровней напряжений в сети как правило составляют 0,5-2 года.
2. Анализ режимов нейтралей электрических сетей среднего класса напряжения 6, 10, 35 кВ
Режимы работы нейтралей электрических сетей среднего класса напряжения оказывают непосредственное влияние на надежность электроснабжения потребителей и, соответственно, на эффективность и экономичность производства.
Неизбежно возникающие в протяженных распределительных сетях однофазные замыкания на землю могут приводить к развитию опасных для оборудования дуговых и феррорезонансных перенапряжений, переход однофазных замыканий в двухфазные (двухместные) повреждения приводит к резкому увеличению объема отключаемого оборудования и возможному нарушению технологических процессов с соответствующими экономическими ущербами.
Допустимое в соответствии с нормативными документами длительное до двух часов существование режимов однофазных замыканий на землю может также приводить к большому объему повреждений оборудования в ситуациях, когда, например, поврежденный кабель располагается на эстакаде с большим количеством параллельно проложенных кабелей. Также это может приводить к повреждению изоляции другого оборудования, подключенного к этой сети.
Корректная реализация режимов нейтралей (использование компенсированной, резистивно заземленной или комбинированной нейтрали) позволяет в значительной степени ослабить негативные явления и снизить уровни экономических ущербов, сократить время на обнаружение места повреждения изоляции.
Неизбежно возникающие в протяженных распределительных сетях однофазные замыкания на землю могут приводить к развитию опасных для оборудования дуговых и феррорезонансных перенапряжений, переход однофазных замыканий в двухфазные (двухместные) повреждения приводит к резкому увеличению объема отключаемого оборудования и возможному нарушению технологических процессов с соответствующими экономическими ущербами.
Допустимое в соответствии с нормативными документами длительное до двух часов существование режимов однофазных замыканий на землю может также приводить к большому объему повреждений оборудования в ситуациях, когда, например, поврежденный кабель располагается на эстакаде с большим количеством параллельно проложенных кабелей. Также это может приводить к повреждению изоляции другого оборудования, подключенного к этой сети.
Корректная реализация режимов нейтралей (использование компенсированной, резистивно заземленной или комбинированной нейтрали) позволяет в значительной степени ослабить негативные явления и снизить уровни экономических ущербов, сократить время на обнаружение места повреждения изоляции.
3. Качество электрической энергии
Качество напряжения в распределительных сетях предприятия оказывает значительное влияние на эффективность и надежность работы электрооборудования.
Наиболее очевидным здесь является влияние на электрические режимы поддерживаемых в сети уровней напряжения. Однако, обратим внимание на показатели, связанные с искажениями синусоидальности кривой напряжения. Высокие уровни гармонических искажений в токах активно внедряемых в последнее время нелинейных электропотребителей (печи постоянного тока, привод постоянного тока, частотно-регулируемый привод, выпрямительная нагрузка и т.д.) оказывают крайне отрицательное влияние на работу электрической сети, приводя к следующим отрицательным эффектам: повышение оплачиваемых активных потерь мощности и энергии, ухудшение условий работы изоляции кабельных линий и трансформаторов, ухудшение тепловых режимов работы асинхронных двигателей вследствие возникновения в сети гармоник обратной последовательности, возможность возникновения опасных резонансных явлений при включении в сети устройств компенсации реактивной мощности на базе конденсаторных батарей. Последний из эффектов является наиболее негативным, так как может привести не только к невозможности реализации мероприятий по КРМ, но и к физическому повреждению (выходу из строя) батарей конденсаторов и другого электрооборудования, подключенного к тем же шинам.
Внедряемые в последнее время системы частотно-регулируемого электропривода на основе активных выпрямителей (ШИМ-выпрямители) генерируют высокий уровень гармонических искажений крайне высоких порядков, превышающих нормируемый по ГОСТ 32144-2013 диапазон гармоник 2-40. Наличие в спектре напряжений таких составляющих практически невозможно зафиксировать при использовании современных приборов контроля качества электрической энергии, однако они могут хорошо проявляться в увеличенной частоте возникновения сбоев в работе чувствительных электроприемников и нарушениях в работе технологических процессов с соответствующими экономическими ущербами.
Анализ существующих режимов с выявлением искажающих нелинейных нагрузок позволяет разработать организационно-технические мероприятия по исключению указанных выше отрицательных эффектов и обеспечить нормальную бесперебойную работы оборудования.
Наиболее очевидным здесь является влияние на электрические режимы поддерживаемых в сети уровней напряжения. Однако, обратим внимание на показатели, связанные с искажениями синусоидальности кривой напряжения. Высокие уровни гармонических искажений в токах активно внедряемых в последнее время нелинейных электропотребителей (печи постоянного тока, привод постоянного тока, частотно-регулируемый привод, выпрямительная нагрузка и т.д.) оказывают крайне отрицательное влияние на работу электрической сети, приводя к следующим отрицательным эффектам: повышение оплачиваемых активных потерь мощности и энергии, ухудшение условий работы изоляции кабельных линий и трансформаторов, ухудшение тепловых режимов работы асинхронных двигателей вследствие возникновения в сети гармоник обратной последовательности, возможность возникновения опасных резонансных явлений при включении в сети устройств компенсации реактивной мощности на базе конденсаторных батарей. Последний из эффектов является наиболее негативным, так как может привести не только к невозможности реализации мероприятий по КРМ, но и к физическому повреждению (выходу из строя) батарей конденсаторов и другого электрооборудования, подключенного к тем же шинам.
Внедряемые в последнее время системы частотно-регулируемого электропривода на основе активных выпрямителей (ШИМ-выпрямители) генерируют высокий уровень гармонических искажений крайне высоких порядков, превышающих нормируемый по ГОСТ 32144-2013 диапазон гармоник 2-40. Наличие в спектре напряжений таких составляющих практически невозможно зафиксировать при использовании современных приборов контроля качества электрической энергии, однако они могут хорошо проявляться в увеличенной частоте возникновения сбоев в работе чувствительных электроприемников и нарушениях в работе технологических процессов с соответствующими экономическими ущербами.
Анализ существующих режимов с выявлением искажающих нелинейных нагрузок позволяет разработать организационно-технические мероприятия по исключению указанных выше отрицательных эффектов и обеспечить нормальную бесперебойную работы оборудования.
