Проблемы электроснабжения. Часть 1.
Повышенное потребление реактивной мощности
Повышенное потребление реактивной мощности
Одной из наиболее часто встречающихся проблем в системах электроснабжения промышленных предприятий является повышенное потребление реактивной мощности.
Напомним, что существующими нормативными документами ограничивается предельная величина коэффициента реактивной мощности tg φ=Q/P. Например, приказ Минпромэнерго № 380 от 23.06.2015 «О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии (Зарегистрирован в Минюсте России 22.07.2015 № 38151)», устанавливает требование о непревышении коэффициентом реактивной мощности в часы больших суточных нагрузок электрической сети (с 07:00 до 23:00) значения 0,35 для потребителей, получающих питание на напряжении 0,4 кВ.
Невыполнение указанных требований по потреблению реактивной мощности может привести к ограничению режима потребления электрической энергии согласно «Правилам полного и (или) частичного ограничения режима потребления электрической энергии», утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 04.05.2012 № 442.
Помимо нарушения указанных нормативных документов повышенное потребление реактивной мощности ведет к трем основным отрицательным эффектам: повышение оплачиваемых потерь электрической энергии и потерь напряжения во внутренних сетях электропотребителя, снижение пропускной способности линий электропередачи и трансформаторного (реакторного) оборудования.
Для решения указанной проблемы на предприятиях могут быть реализованы мероприятия по компенсации реактивной мощности (КРМ), заключающиеся в установке специальных устройств, предназначенных для выработки реактивной мощности в месте их установки. Наиболее простым и относительно дешевым устройством такого типа в настоящее время являются конденсаторные батареи, изготавливаемые для широкого номинала напряжений и мощностей.
В среднем, установка устройств компенсации реактивной мощности может обеспечить снижение потребления электрической энергии на 1,5-2 %.
Кроме того, снижение потребления реактивной мощности и сопутствующее снижение токовой загрузки электрооборудования может обеспечить возможность подключения дополнительных мощностей к уже существующим без необходимости выполнения дорогостоящей реконструкции с повышением сечения питающих кабельных линий или повышением мощности трансформаторов.
К сожалению, применение такого решения «в лоб», без выполнения анализа режимов работы существующего электрооборудования, в отдельных случаях может приводить к неожиданным эффектам.
Перечислим только ряд из них:
— внезапное увеличение потребления электрической энергии, вместо его ожидаемого снижения;
— выход из строя установленных для компенсации реактивной мощности конденсаторных батарей, или невозможность их нормальной эксплуатации;
— возникновение проблем при работе чувствительного к качеству электрической энергии электрооборудования, например, нарушения в работе частотно-регулируемого электропривода;
— повышение повреждаемости кабельных линий с изоляцией из шитого полиэтилена;
— и многое другое.
Что же делать в данной ситуации? Ответ достаточно очевиден: реализации проекта "Компенсация реактивной мощности" должен предшествовать скрупулезный расчет оправданности этой самой компенсации и выбор оптимальной схемы. Только в этом случае решение проблемы повышенного потребления реактивной мощности будет максимально эффективным.
Напомним, что существующими нормативными документами ограничивается предельная величина коэффициента реактивной мощности tg φ=Q/P. Например, приказ Минпромэнерго № 380 от 23.06.2015 «О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии (Зарегистрирован в Минюсте России 22.07.2015 № 38151)», устанавливает требование о непревышении коэффициентом реактивной мощности в часы больших суточных нагрузок электрической сети (с 07:00 до 23:00) значения 0,35 для потребителей, получающих питание на напряжении 0,4 кВ.
Невыполнение указанных требований по потреблению реактивной мощности может привести к ограничению режима потребления электрической энергии согласно «Правилам полного и (или) частичного ограничения режима потребления электрической энергии», утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 04.05.2012 № 442.
Помимо нарушения указанных нормативных документов повышенное потребление реактивной мощности ведет к трем основным отрицательным эффектам: повышение оплачиваемых потерь электрической энергии и потерь напряжения во внутренних сетях электропотребителя, снижение пропускной способности линий электропередачи и трансформаторного (реакторного) оборудования.
Для решения указанной проблемы на предприятиях могут быть реализованы мероприятия по компенсации реактивной мощности (КРМ), заключающиеся в установке специальных устройств, предназначенных для выработки реактивной мощности в месте их установки. Наиболее простым и относительно дешевым устройством такого типа в настоящее время являются конденсаторные батареи, изготавливаемые для широкого номинала напряжений и мощностей.
В среднем, установка устройств компенсации реактивной мощности может обеспечить снижение потребления электрической энергии на 1,5-2 %.
Кроме того, снижение потребления реактивной мощности и сопутствующее снижение токовой загрузки электрооборудования может обеспечить возможность подключения дополнительных мощностей к уже существующим без необходимости выполнения дорогостоящей реконструкции с повышением сечения питающих кабельных линий или повышением мощности трансформаторов.
К сожалению, применение такого решения «в лоб», без выполнения анализа режимов работы существующего электрооборудования, в отдельных случаях может приводить к неожиданным эффектам.
Перечислим только ряд из них:
— внезапное увеличение потребления электрической энергии, вместо его ожидаемого снижения;
— выход из строя установленных для компенсации реактивной мощности конденсаторных батарей, или невозможность их нормальной эксплуатации;
— возникновение проблем при работе чувствительного к качеству электрической энергии электрооборудования, например, нарушения в работе частотно-регулируемого электропривода;
— повышение повреждаемости кабельных линий с изоляцией из шитого полиэтилена;
— и многое другое.
Что же делать в данной ситуации? Ответ достаточно очевиден: реализации проекта "Компенсация реактивной мощности" должен предшествовать скрупулезный расчет оправданности этой самой компенсации и выбор оптимальной схемы. Только в этом случае решение проблемы повышенного потребления реактивной мощности будет максимально эффективным.
