РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Приемники и преобразователи электроэнергии, имеющие в конструкции обмотки (электродви­гатели, трансформаторы и др.), потребляют не только активную мощность, но и реактивную. При передаче по элементам системы электроснабжения реактивной мощности (РМ), объективно необходимой для преобразования электроэнергии, в них возникают потери активной мощности, за которые расплачива­ется предприятие-потребитель. Альтернативой допол­нительной плате за электроэнергию является уста­новка в сети предприятия источников реактивной мощности (ИРМ).

Компенсация реактивной мощности в сети потребителя позволяет:

♦ снизить плату поставщику за потребленную электроэнергию;

♦ уменьшить токовые нагрузки элементов системы электроснабжения (кабельных и воздушных линий, трансформаторов), обеспечив возможность расширения производства;

♦ улучшить качество электроэнергии за счет уменьшения отклонений напряжения от номинального значения.

Синхронные электродвигатели для компенсации реактивных нагрузок

На большинстве промышленных предприятий ком­пенсация реактивных нагрузок может осуществляться за счет перевозбуждения имеющихся синхронных электродвигателей (СД) напряжением 6-10 кВ или путем размещения в сети конденсаторных установок высокого (ВКБ) и низкого (НКБ) напряжения.

Зависимость стоимости годовых потерь электро­энергии в СД З_с, вызванных генерацией ими РМ Q_c, является квадратичной функцией:

где: З1с и З2с - коэффициенты, определяемые параметрами СД и стоимостью электроэнергии.

Из (1) следует, что потери электроэнергии в СД, обусловленные генерацией ими РМ, минимальны при работе двигателей с небольшим потреблением РМ. Рост выработки РМ сопровождается резким ростом потерь электроэнергии, греющих прежде всего ротор СД. Исследования показывают, что использование низковольтных СД любой мощности, а также высоко­вольтных СД мощностью ниже 1600 кВт неэкономично.

Следует заметить, что даже при избыточной РМ мощных высоковольтных СД и генераторов собствен­ных станций, позволяющей соблюсти договорные параметры с поставщиком электроэнергии, пред­приятие не застраховано от неоправданных потерь последней. Замечание характерно для нефтехимиче­ских предприятий, обладающих протяженными сетями напряжением 6 кВ и большим числом мало­мощных понижающих трансформаторов 6/0,4 кВ.

Конденсаторные установки для компенсации реактивных нагрузок

Конденсаторные установки - более распростра­ненный источник РМ. Более распространены в каче­стве ИРМ конденсаторные установки. Мощность кон­денсатора пропорциональна его емкости и квадрату напряжения, поэтому удельная стоимость ВКБ оказы­вается примерно вдвое меньшей, чем НКБ. Однако постоянная составляющая затрат для ВКБ оказыва­ется выше за счет большей стоимости подключения к сети. Это обусловливает наличие экономических интервалов применения ВКБ и НКБ (рис. 1).

Эффективность использования конденсаторных установок для компенсации

реактивной мощности Затраты на генерацию РМ Q с помощью ВКБ З_в и НКБ З_н являются линейной функцией мощности:

где: З_0В и З₀п - постоянные составляющие затрат, зависящие от стоимости подключения КБ и устройств регулирования мощности, руб./год;

З_1В и З₁п - удельные затраты на КБ, зависящие от стоимости КБ, потерь активной мощности в них и от напряжения в узле подключения, руб./кВАр-год.

Из рис. 1 сле­дует, что при необ­ходимости компен­сации РМ величи­ной до Q_Bh следует отдавать предпо­чтение НКБ, при больших значе­ниях -ВКБ. Напри­мер, для предприя­тия в Самарской области, работаю­щего в две смены и оплачивающего

электроэнергию по двухставочному тарифу (С₀ = = 3839) граничное значение Q^ = 560 кВАр.

Оно определено для следующих условий:

♦ сравнивались регулируемые НКБ типа КРМ-0,4 мощностью 150-600 кВАр и нерегулируемые ВКБ типа КРМ-10 мощностью 450-3150 кВАр;

♦ стоимость ячейки для подключения ВКБ принята равной 100 тыс. руб.;

♦ суммарный коэффициент отчислений от капи­тальных вложений - 0,2;

♦ потери активной мощности для ВКБ - 2,5 Вт/кВАр;

♦ для НКБ - 4,5 Вт/кВАр (З_0В = 29000; З_1В = 41,1; З0Н = 0; 3,н = 92,9).

Следует отметить, что значение Q^ = 560 кВАр получено без учета размещения ВКБ и НКБ в сети предприятия. Между точками их подключения, как правило, находятся понижающий трансформатор и питающая его линия (рис. 2).

Подключение конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности

В варианте с ВКБ необ­ходимо учитывать затраты, обусловленные дополнтель- ными потерями электроэ­нергии, вызванными пере­дачей РМ Q_B через тран­сформатор и линию. Фун­кция данных затрат имеет квадратичный характер и зависит от активных сопро­тивлений трансформатора и линии. Дополнительные за­траты увеличивают стои­мость варианта с ВКБ (пунк­тир на рис. 1) и, соответ­ственно, значение Q^.

Если для условий предыдущего примера принять мощность трансформатора 1000 кВ-А, то дополни­тельные удельные затраты на передачу РМ составят 0,0422 руб./кВАр-год, что делает предпочтительным вариант установки НКБ при любой ее мощности, неза­висимо от параметров линии. В целом задача выбора оптимального варианта размещения ИРМ в сети про­мышленного предприятия достаточно сложна, и результат ее решения определяется конкретным набором технико-экономических параметров сети и ИРМ, а также стоимостью электроэнергии.

Экономию электроэнергии и срок окупаемости при применении конденсаторных установок для компен­сации реактивной мощности можно рассчитать.

Приближенную оценку значений годовой экономии электроэнергии ДЭ от установки ИРМ мощностью Qky и срока его окупаемости Т₀к можно получить, исполь­зуя так называемый экономический эквивалент РМ К, который ориентировочно равен 0,02 при питании гене­раторным напряжением, а также 0,05, 0,08 или 0,12 при питании через 1, 2 или 3 ступени трансформации соответственно:

Сср - из таблицы (для одноставочного тарифа при­нимается равным с) где: Кку- стоимость конденсаторной установки в руб.;

Например, для НКБ мощностью 400 кВАр, стоимо­стью 160 тыс. руб. для предприятия с одной ступенью трансформации годовая экономия энергии и срок оку­паемости составят:

Для того же предприятия, работающего в 3 смены, срок окупаемости составит 1,2 года.

Более точные значения ДЭ и Т_ок можно получить при наличии параметров сети выше точки подключе­ния ИРМ и суточных графиков реактивных нагрузок.

Для нашего примера (рис. 2) определим дополни­тельные потери активной мощности ДР в трансфор­маторе и кабельной линии длиной 400 м, сечением 50 мм².

Допустим, до установки НКБ трансформатор имел нагрузки:

коэффициент загрузки Кз-| = 0,86.

После установкиНКБ:

Ток трансформатора и линии:

Дополнительные потери мощности в кабеле:

Дополнительные потери мощности в трансфор­маторе ДР_Т зависят от его нагрузочных (ДР_КЗ) потерь:

Суммарные потери мощности

Экономия электроэнергии за год составит:

Увеличение пропускной способности трансформа­тора и кабеля можно учесть соответствующими долями их стоимости.

Дпя трансформатора ТСЗ_:

Для кабеля с длительно допустимым током In = 130

Срок окупаемости НКБ:

Данная оценка дает пессимистичный срок окупае­мости, который реально оказывается меньшим за счет:

♦ уменьшения потерь электроэнергии в неучтен­ных элементах сети, например в трансформаторе ГПП;

♦ устранения возможных надбавок к тарифу на электроэнергию за потребление РМ, превышающее договорные значения;

♦ улучшения качества электроэнергии (увеличе­ние срока службы ламп, сокращение потерь мощно­сти в асинхронных двигателях и др.);

♦ повышения за время окупаемости тарифа на электроэнергию.

Стоимость электроэнергии без конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности

Срок окупаемости, полученный по выражениям (2) и (3), можно считать оптимистичным. Применение регулируемых ИРМ не только снижает неоправданные потери электроэнергии за счет устранения переком­пенсации реактивных нагрузок в сети, но и способ­ствует экономичному режиму работы электроприем­ников.

Местное регулирование напряжения с помощью ИРМ оказывается эффективным только для НКБ, включаемых за большим индуктивным сопротивле­нием понижающих трансформаторов. Так, для изме­нения напряжения на 1% от номинального значения необходимо за трансформатором 1000 кВА изменить РМ на 180 кВАр, за трансформатором 1600 кВА - 240 кВАр, за кабельной линией 0,38 кВ длиной 100 м - 240 кВАр, за кабельной линией 10 кВ длиной 1000 м - 12 500 кВАр.

Параметры регулируемой НКБ - количество и мощность ступеней регулирования, мощность нере­гулируемой части - определяются суточным графи­ком потребления РМ.

Таким образом, приведенные инженерные мето­дики помогут энергетикам предприятий оценить в первом приближении эффективность одного из самых распространенных энергосберегающих меро­приятий - компенсации реактивной мощности.

По материалам компании «Матик-Электро»

</ span>

Энергетик № 1 2011г.

Название: Энергетик № 1 2011г.

Автор: Коллектив

Формат: pdf

Страниц: 54

Издатель: Энергопрогресс

Описание ежемесячный производственно-массовый журнал


Содержание
С Новым 2011 годом................................................................2
ЭНЕРГЕТИКА И РЕФОРМА. Баринов В. А., Маневич А. С. Развитие критериев и нормативов системной надёжности в условиях дерегулирования электроэнергетики страны............................................................3
РЕЗЕРВЫ РЫНКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. Молодюк В. В. Учёт затрат на передачу электроэнергии при проектировании конкурентного рынка . .    7
АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА. Львов М. Ю., Медведев Ю. И. Об истории развития системы оценки готовности энергопредприятий к работе в осенне-зимний период...................................... 12
Поздравляем юбиляра. В. И. Трембовля (к 85-летию со дня рождения) ........................................... 15
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ. Дмитриев М. В. Экономические аспекты заземления экранов одножильных силовых кабелей 6 - 500 кВ................................ 16
Колосов С. В., Рыжов С. В. Повышение пропускной способности ВЛ: анализ технических решений............................. 18
АСУ В СЕТЯХ. Любарский Ю. Я., Мирошкин А. Г. Интеллектуальная программная система оперативного рассмотрения ремонтных заявок для центров управления электрическими сетями................... 23
Орлов Н. С., Фирсов Д. М. Оперативная блокировка в составе АСУ ТП 27
Поздравляем юбиляра. Н. М. Сандлер (к 70-летию со дня рождения) 30
В ПОМОЩЬ ПРОЕКТИРОВЩИКУ
Черноштан В. И., Благов Э. Е. Особенности газодинамического расчёта дроссельных устройств................................ 31
Памяти В. X. Ишкина, крупнейшего специалиста в области средств связи Единой энергосистемы России.......................... 37
ОБМЕН ОПЫТОМ
Быстрицкий В. Е., Коробко А. В., Поляков С. В. Выбор мощности электроприводов мостовых кранов-штабелёров со случайной перемежающейся нагрузкой................................... 38
Суслов С. Ю., Кирилина А. В. О выборе реагентов при ведении амин-ных режимов....................................... 39
Оборудование и услуги
Акулов А. В., Филичева Е. В. Интеграция на базе единого информационного пространства — залог эффективности управления бизнесом инжинирингового холдинга................................ 44
Коваль Д. И. Инженерно-аналитическая группа — эффективный инструмент энергосбережения............................. 46
Сельхетдинов М. Ю. Портативные многофункциональные промышленные приборы концерна Chauvin Arnoux для измерения электрических параметров........................................ 47
О Группе компаний «ИРВИК».......................... 48

Энергетик № 11 2010г.

Название: Энергетик № 11 2010г.

Автор: Коллектив

Формат: pdf

Страниц: 54

Издатель: Энергопрогресс

Описание ежемесячный производственно-массовый журнал

Содержание

ПОВОД К СЕРЬЁЗНЫМ РАЗМЫШЛЕНИЯМ И БЫСТРЫМ РЕШЕНИЯМ. Шавров Э. Н. О правилах технической эксплуатации электрических станций и сетей в свете нового законодательства Российской Федерации (к 70-летию 1-го издания ПТЭ)..............................................2

ОБСУЖДЕНИЕ ОСНОВ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТРАСЛИ. Баринов В. А., Молодюк В. В., Исамухамедов Я. Ш. Технологические

правила работы электроэнергетических систем..............................5

РЕЗЕРВЫ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ. Гусев Ю. П., Филиппов А. Е. Инновационные аспекты применения силовых трансформаторов в сетевом строительстве....................................................................9

ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ. Головко С. И. Комплексное применение метода наложения контрольного тока с частотой 25 Гц для защиты от замыканий на землю и измерения расстройки дугогасительного

реактора........................................ 12

Васильев В. А. Анализ причин повреждения роторов питательных насосов мощных блоков ТЭС............................ 14

ДАТЫ, СОБЫТИЯ, ЛЮДИ. Яруничев С. А. 85 лет Нижегородской

ГРЭС им. А. В. Винтера.............................. 18

Зайцев А. В. УралОРГРЭС устремлён в будущее............ 19

По поводу опубликованного. Сотников В. В., Горлов А. Н. Об экранировании магнитного поля реактора короткозамкнутыми витками . . 21

ЗАРУБЕЖНАЯ ПРАКТИКА. Саламов А. А. Европейская электроэнергетика: новые законы, новая оценка перспектив до 2050 г........ 22

ЭКОЛОГИЯ И ЭНЕРГЕТИКА. Гвоздев В. М., Ляпунов В. Г., Щеблыки-на Т. П. Идентификация золошлаковых отходов ТЭЦ-22 как вторичного минерального сырья в рамках действующего законодательства .... 26

ТОПЛИВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОТРАСЛИ. Рябов Г. А., Ханеев К. В. Применение полигенерирующих систем для повышения эффективности

использования твёрдых топлив.......................... 30

МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ. Цыганок А. П., Шагапов С. Г., Кузнецов А. В. Выбор оптимального варианта реконструкции турбины

ПТ-1 35/165-130-15 Красноярской ТЭЦ-2................... 34

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА. Евгеньев С. С., Савинов В. И., Сидоров И. Н„ Семёнова В. В. Математические модели, методы и программные средства для анализа поперечных колебаний роторных систем........ 36

В ПОМОЩЬ ПРОИЗВОДСТВЕННИКУ

Гологорский Е. Г. Механизм обслуживания купола реакторного отделения АЭС.................................... 40

ОБОРУДОВАНИЕ, УСЛУГИ

Спецодежду для защиты от термических рисков воздействия электродуги теперь испытывают в России...................... 41

Новые разработки ВТИ............................. 43

Кондратьева А. В., Василенко А. О. АИИС КУЭ «Энергомера» —

учёт и порядок.................................... 44

О применении прибора МИКО-2.3 для измерения сопротивлений в

различных цепях электрооборудования.................... 45

Новости компании «РТСофт»......................... 46

Фролов В. А. Организация коммерческого учёта: технические

решения......................................... 47

«Прософт-Системы» — 15 лет на рынке систем автоматизации . . 48

Энергетик № 10 2010г.

 

Название: Энергетик № 10 2010г.

Автор: Коллектив

Формат: pdf

Страниц: 54

Издатель: Энергопрогресс

Описание: ежемесячный производственно-массовый журнал

Содержание

ПРИГЛАШЕНИЕ К СЕРЬЁЗНОМУ РАЗГОВОРУ. Васильев Г. П. О принципах энергосбережения в Московском регионе и других крупных городских регионах России..................................................2

ИННОВАЦИИ И КОМПЛЕКСНОСТЬ. Молодюк В. В., Баринов В. А., Исамухамедов Я. Ш. О системе гарантированной защиты особо опасных объектов от техногенных катастроф......................................9

ОСНОВА РЕШЕНИЯ - КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД. Комаров В. А. О проблемах надёжности и безопасности энергетического оборудования ..............................................................................11

Чернов В. В. О нефтегазоносности недр Южного Зауралья..... 13

ПЕРСПЕКТИВЫ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ. Перминов Э. М„ Нырковский В. И., Кулаков А. В. Возродить российскую ветроэнергетику! ......................................... 15

Поздравляем юбиляра. В. Е. Азерников (к 70-летию со дня рождения) ......................................... 21

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. Скворцов Д. А. Будущее - за

интеллектуальными электрическими сетями..................................22

Штым А. Н., Штым К. А. Модернизация паровых и водогрейных котлов с установкой циклонных предтопков для сжигания мазута и газа    25

УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ. Волошин А. А. Способ управления под-станционными средствами компенсации реактивной мощности по

обобщённому сигналу управления....................... 29

ХРОНИКА. Совет ветеранов энергетики в действии.......... 32

НАДЁЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ВЛ. Богданова О. И., Грин-штейн М. Л.г Механошин Б. И., Родионов В. Н., Рожков А. А. Система распределённого контроля температуры оптических волокон..... 33

ОБМЕН ОПЫТОМ

Гайворонский А. С. Опыт эксплуатации и диагностика подвесных полимерных изоляторов.............................. 37

В ПОМОЩЬ ПРОИЗВОДСТВЕННИКУ

Байбаков С. А. Режимы работы систем отопления с различными

расчётными температурами наружного воздуха.............. 40

Новые разработки ВТИ............................ 43

ОБОРУДОВАНИЕ, УСЛУГИ

Сельхетдинов М. Ю. Приборы для измерения малых сопротивлений

и сопротивления изоляции............................. 44

Счётчики СЕ200 «Энергомера» — предотвращение потерь..... 45

Романова Е. В. Варианты усовершенствования систем сбора и

отображения информации на энергообъектах............... 46

Прибор ПКР-1: особенности контроля устройства РПН силовых

трансформаторов.................................. 47

Львов Е. Э. Сколько стоит секунда?.................... 48

Электрические сети и системы № 6 2010

Название: Электрические сети и системы № 6 2010

Автор: Коллектив

Формат: PDF

Страниц: 84

Издатель: Энергия

Описание Внедрение элегазового оборудования на предприятиях энергетики Украины и проблемы его эксплуатации

Содержание: Эксплуатация и ремонт электрических сетей
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА
МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ.............. 4
С.В. Зайцев, Г.А. Иванова, Д.А. Большаков, Г.К. Янковский
ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 110-150-220 кВ .................................................................................. 14
Д.В. Журавлев
СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ СТЕРЖНЕЙ В ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРАХ В СИЛЬНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 22
Ю.Н. Шумилов, М.Ю. Шумилов
Новое оборудование и новые разработки
БЛОКИРОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ
РАСПРЕДУСТРОЙСТВУ ПРАВО
НАЖИЗНЬ.......................................................................... 28
Л.Н. Жебынев, В.В. Харченко
Конференция
"Внедрение элегазового оборудования на предприятиях энергетики Украины и проблемы его эксплуатации"
КОНФЕРЕНЦИЯ 'ВНЕДРЕНИЕ ЭЛЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ И ПРОБЛЕМЫ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ" ................................................ 31
Ирина Мота
ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ 110-150 кВ - НАДЕЖНОСТЬ И МИНИМАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ НА ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ................................................. 36
Вячеслав Шкура
COMPASS. КОМПАКТНОЕ РАСПРЕДУСТРОЙСТВО С ВОЗДУШНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ 39
Евгений Драгун
ЭЛЕГАЗОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ
ТРАНСФОРМАТОР ПРОИЗВОДСТВА
ОАО "ЗЗВА' ......................................................................... 48
Б.С. Третьяк
ПРОДУКЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ ЗАО „ЭНЕРГОМАШ (ЕКАТЕРИНБУРГ) - УРАЛЭЛЕКТРОТЯЖМALU». НОВЫЕ ВИДЫ ОБОРУДОВАНИЯ. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ 50
А.Р. Ротблют
НОВЕЙШИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ В ЭКСПЛУАТАЦИИ
СЕТЕЙ 6-35 кВ .................................................................. 53
И.А. Сабадаш
Автоматизированные системы
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СЕТЯХ НЭК«УКРЭНЕРГО» ..................................................................... 58
В.И. Васильчеико, О.А. Виничук, И.А. Maitoe, О.Г. Гриб, Ю.Ф. Тесик
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ .............................................. 65
B. Г. Дерзский, В.Ф. Скиба
Функционирование электрических сетей и энергосистем
ИСПОЛ ЬЗОВАН И Е "ГАРМОНИЧЕСКОГО ПОДХОДА К АНАЛИЗУ ПРЕДЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА .............................................. 71
C. И. Клипков