электрик Киев, электрик в Киеве
Антон - электрик в Киеве
Электрик Киев
срочно, доступно и качественно

(095) 933 90 70
e-mail: volktoxa777@gmail.com
Вопрос электрику - Услуги электрика - Монтаж проводки - Статьи электрика
Главная » Статьи электрика » О компенсации реактивной мощности (КРП)

О компенсации реактивной мощности (КРП)

За останні сториччя людство навчилося здобувати, транспортувати та використовувати електричну енергію для своїх власних потреб. В наш час з прискорюющимися збільшенням обсягів електропосточання виникла необхідність підвишення якості електричної енергії до її максимального значення.

Приблизне поняття якості електричної енергії регламентується різною нормативно-правовою базою, котра систематично оновлювається і тим самим досконалюється. В данний час на территоріі України таким документом є ГОСТ 13109-97. В ньому наглядним чином описані вимоги та параметри якости до електричної енергії.

Одним з методів підвищення якості електричної енергії є компенсація реактивної потужноості (КРП) в системах електропосточання. КРП переслідує собою мету мінімізувати споживання реактивної енергії споживачами, тим самим збільшуя cosf до 1 (Qmin, cosf→1).

Хочеться звернути увагу на те, що при КРП в мережах електропосточання загальний струм зменшується, що призводить до значного зменшення втрат електричної енергії в лініях електропередач. З цоьго виходить, що КРП повинна бути максимально наближена до споживача (епіцентру навантаження).

Є декілько методів компенсаціі реактивної потужності, у кожної з я кої є свої позитивні і негативні сторони:

- КРП за допомогою реактивних елементів (індуктивностей і ємностей).

- КРП за допомогою синхронних компенсаторів .

- КРП за допомогою спеціальних схем ввимкнення електронних компонентів (спеціальні тиристорні ключи).

Найбільш ширше використовується метод КРП за допомогою реактивних елементів тому, що це самий дешевший, надійний та зручний спосіб компенсації.

Якщо навантаження має індуктивний характер, то компенсація здійснюється за допомогою конденсаторів-ємностей, якщо у навантаження ємностний характер, то необхідно застосовувати реактори-індуктивні елементи.

В ідеальному випадку необхідно було б ставити окремий реактивний елемент безпосередньо біля окремого конкретного споживача, така компенсація називається індивідуальною і є далеко не самою дешевою, вона повязана зі значнми капітальними вкладеннями, але несе в собі максимальний єфект компенсації. Також вона в багатьох випадках нездійсненна із-за непостійності навантаження.

Але навантаження можливо обєднувати за территоріальною цілісністю в группи, компенсація для окремої группи споживачів називається групповою компенсацію.

Із-за різних режимів роботи на підприємствах було напрацьовано велика кількість способів регулювання компенсувальною установкою:

- за часом.

- за струмом.

- за напругою.

- за споживаною реактивною потужністю.

- за cosf.

У підсумку для компенсації реактивної потужності целевою функцією оптимізаціі є зменшення споживаємої реактивної потужності (Qmin). Але в реальному житті може виникнути декілька казусів, котрі завжди присутні, де є індуктивно-ємностний контур - резонанси струму та напруги, із-за чого горять обладнання та установки.

І до цього моменту залишається відкритим питання за яким параметром регулювати?

З курсу ТОЕ нам відомо, що Q=I*U*sinf

У звязку з тим, що напруга залишається практично постійною (не варьюється в широкому діапазоні), можна зробити висновок, що цілевою функцією можливо взяти

Iреакт min

І мабуть це буде вірно, якщо не згадати закон Ома і власне природу струму:

I=U/R, струм - обернено пропорційний опору.

Тому кінцевою і найбільш правильною целевою функцією оптимізаціі КРП буде: мінімізація вхідного реактанса вузла мережі ілектропосточання, Х→ min.

Але при цьому виникає одна проблема: як вимірювати реактанс мережі в роботі не використовуючи інші інформативні величини в реальному часі? Будемо надіятись, що виробники регуляторів розвяжуть іі з легкістю.

На більшості підприємств, як в Украіні, так і в світі преважає індуктивний характер навантаження, що призводить до використання конденсаторних компенсувальних установок, окремим елементом якої, її ступенью є конденсатор, на роботу якого діють обмеження як нормативно-правових документів так і обмеження самого заводу-виробника.

Конденсатор повинен витримувати перевантаження 110% за напругою і 130% за струмом при роботі не більше 6 годин на добу.

У звязку з цим в комплектацію конденсаторноі установки закладають з номінальною робочою напругою більше ніж номінальна робоча напруга мережі (Uдоп. min<Uраб<Uдоп. конд).

Тому при ввімкненні конденсатора напруга мережі підскокує на рівень, який залежить від розрахунковоі потужності мережі та потужності конденсатора, та величини різниці напруги між конденсатором та мережею. На практиці було зафіксовано наступні середньостатистичні данні: при ввімкненні однієї ступені напруга збільшується на 1..2%, що при наявності 10 ввімкнених ступеній вже веде до перенапруги.

Перенапруга мережі веде до зниження економічної ефективності роботи споживача, так як він повинен працювати. Це веде до:

- споживання навантаженням більшого струму.

- перегрів двигуніврансформаторів.

- перегоряння ламп розжарювання.

Що багатьох змушує замислитись про ефективність компенсаціі. Але навіть такий режим роботи не смертельний, так як завжди можливо поворотом корбою анцапфи на трансформаторній підстанції знизити напругу до необхідного рівня.

Адже необхідно розуміти, що конденсаторна установка (КУ) не повинна сприйматися як окремий, незалежний елемент мережі. КУ повинна бути частиною системи і працювати з нею погоджено, не тільки КУ повинна підстраюватись під систему електропостачання, а й система під неї.

У звязку з тим що навантаження на підприємствах далеко не симметричнее, а конденсаторисимметричні, виникає необхідність вираховувати рівень несимметрії ε ≤2% і проводити компенсацію за іі мінімальним значенням в одній з трьох фаз, так як недокомпенсація набагато краще перекомпенсаціі.

Все, що було сказано вище, відносилось до натуральних критеріїв конденсаторної установки: cosf, η, Q, U, I, C. Але для країн з риночною економікою актуальним є таке поняття, як економічний критерій, котрий частенько ставится на перше місце. Під ним мають на увазі, що ефективність конденсаторної установки повинна прямувати до максимуму при мінімуму приведених витрат. І, мабуть, такий критерій був би справедливим, якщо б ефективність не була привязана до цін на єлектроенергію, котрі в свою чергу не мають під собою дійсного економічного обгрунтування, а включають в себе загальні втрати мережі, котрі намагається скопенсувати електропосточальна організація за рахунок споживача.

В цій статті були розглянуто декілька основних проблем в області компенсації реактивної потужності, так звані її «підводні камені», на котрі варто звернути увагу як замовнику конденсаторної установки, так і організаціям, які намагаються впроваджувати КРП і можливі шляхи розвязання.

Адже необхідно розуміти, що якість електроенергії залежить не тільки від електропосточальної організації, а й від споживача вцілому.


12.12.2017