Всем привет! Мои постоянные читатели, вероятно помнят мою статью про реактивную мощность. Там я подробно изложил теорию, откуда она появляется, и как её компенсируют. Рассмотрел и случай на реальном предприятии.
Сегодня открою небольшую тайну. Предприятие, о котором я писал в той статье – это пивзавод! Поэтому давайте попробуем рассмотреть проблему реактивной мощности с этой, освежающей стороны)
Содержание статьи:
Как выглядит реактивная мощность?
Итак, давайте обсудим популярную тему в сфере сбережения электроэнергии – компенсацию реактивной мощности. Пожалуй, лучшей иллюстрации того, что такое реактивная мощность и не придумаешь:
Иллюстрация о реактивной мощности – сравнение с пивом
Бокал – это выделенная или полная мощность, пиво – активная, а пена – реактивная мощность.
Она заполняет бокал, но пользы от неё нет. Лучше, если весь бокал будет заполнен пивом, не так ли?
Наглядно процесс образования реактивной мощности, которая возникает при питании электродвигателя, изображен на картинке. Кстати, именно электродвигатели – главные “виновники” появления реактивной составляющей мощности в питающих сетях.
Как выглядит полная мощность при питании электродвигателя
Как решается вопрос снижения «пены»? При помощи устройств для компенсации реактивной мощности: на основе конденсаторов (классическое устройство компенсации реактивной мощности, УКРМ) или специализированных инверторов (Статком или SVG). УКРМ становятся локальным «источником» компенсационной реактивной мощности, и, тем самым, высвобождают выделенную мощность, поступающую из внешней электросети.
Компенсация реактивной мощности на конденсаторной установке
В принципе это всё, что нужно знать о компенсации реактивной мощности, если не погружаться в специфику. Но тут возникают вопросы, связанные с экономическим аспектом внедрения УКРМ, а также особенности совместной работы с другим оборудованием.
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
Разбор экономических аспектов компенсации реактивной мощности
Экономия на оплате электроэнергии
Во-первых, большинство потребителей – частных, коммерческих и промышленных – не платят за потреблённую реактивную мощность, а платят только за активную, т.е. не за пиво с пеной, а только за пиво. Поэтому снижение реактивной мощности (кВАр) не позволит напрямую снизить плату за активную энергию (кВт).
Во-вторых, промышленные потребители при подключении к электросетям единовременно платят за выделение мощностей – за строительство подстанции и за подведение кабельных сетей. Поэтому если вам нужно много пива, а покупать новый стакан дорого, имеет смысл снизить уровень пены: это мера временная, но действенная.
В-третьих, промышленные потребители платят не только за поставленную мощность, но и за выделенную, т.е. полную мощность, которая измеряется в кВА и состоит из активной и реактивной. Тут тоже актуально снизить полную мощность, скомпенсировав реактивную.
Снижение потерь электроэнергии
Проходя через систему электроснабжения, часть мощности теряется в виде нагрева проводов, трансформаторов и оборудования. Эти потери омические, то есть расходуется активная мощность (кВт). Но следует учесть, что доля потерь во внутренней сети электроснабжения по причине нескомпенсированной реактивной мощности вряд ли достигает единиц процентов. Ими можно пренебречь на фоне изменчивого напряжения в сети питания, провалов напряжения, гармонических искажений, взаимного влияния нелинейной или резко переменной нагрузки и других проблем электросети, которые вызывают нерациональное использование электроэнергии.
Как возместить реактивную мощность – пример с бокалом
Разбор технических аспектов решения
Снижение загруженности электросети
Во-первых, в результате снижения реактивной мощности и уменьшения перетоков энергии между сетью и конечным оборудованием мы получим уменьшение падения напряжения во внутренней электросети. Это важно если на предприятии есть протяжённые кабельные трассы. Как следствие, снизятся суточные колебания напряжения при минимальном и пиковом потреблении.
Однако нужно учесть, что превышение номинала напряжения вызовет проблемы в оборудовании, такие, как ускоренное старение осветительных приборов, а также повышение энергопотребления, но этот вопрос можно решить регулировкой прямо на подстанции.
В целом снижение диапазона колебаний напряжения в течение суток положительно скажется на работе оборудования с точки зрения энергопотребления и ресурса.
Влияние гармоник на работу УКРМ
Во-вторых, подключив классическую установку компенсации реактивной мощности можно столкнуться с проблемой гармоник. Современное силовое и бытовое оборудование в целях повышения энергоэффективности использует импульсные блоки питания. В качестве контрпримера можно привести лампы накаливания и обычные электрические обогреватели, которые, напротив, нельзя назвать энергоэффективными. Импульсные блоки питания потребляют ток из сети не линейно, а импульсно, и, при этом, генерируют помехи обратно в сеть. Форма сигнала отличается от гармонической синусоиды с частотой 50Гц и содержит компоненты с частотой кратной 50 Гц: 150 Гц, 250 Гц, 350 Гц и выше.
Для рабочего элемента классической УКРМ – конденсатора – это проблема, так как с ростом частоты снижается полное сопротивление и повышается его электрическая мощность. Ток на частоте, выше чем 50 Гц преодолевает меньшее сопротивление и быстрее нагревает конденсатор. В свою очередь это увеличивает уровень высоких гармоник, повышает напряжение в сети, повышает энергопотребление и потери, снижает эффективность работы всей системы электроснабжения. Тут уже стоит говорить не столько об энергоэффективности, а о надежности и безопасности работы электроустановок.
Для устранения этой проблемы современные компенсаторные установки (УКРМ) содержат фильтр низкой частоты, подавляющий гармоники.
Выводы по мифам
Компенсация реактивной мощности как способ экономии оплаты за электроэнергию – вот главный миф, который правдив лишь в некоторых ситуациях. Грубо говоря, если потребители не платят за реактивную мощность, то и экономический эффект от внедрения установки находится на уровне погрешности измерения. В дополнение к этому нужно обратить внимание, где внедряется установка компенсации реактивной мощности, насколько “загрязнена” электрическая сеть. И получается, что при неправильном внедрении вместо экономии возникают дополнительные проблемы.
Поделитесь в комментариях, как решают вопрос компенсации реактивной мощности на вашем предприятии?
ЗевсЭлектро: Электричество измеримо
Статья предоставлена спонсором – лабораторией качества электроэнергии ZEUSELECTRO www.zeuselectro.com
Лаборатория занимается сложными случаями, там, где некачественная электроэнергия является проблемой. Гармоники, провалы напряжения, пробои изоляции, импульсные помехи и много другое, что доставляет головную боль энергетикам.
Они консультируют, измеряют, внедряют и снова измеряют. Это гарантирует результат.
Главный инструмент в работе лаборатории – Современные анализаторы качества электроэнергии :
- Фиксация параметров качества электроэнергии с частотой от 24кГц в режиме реального времени
- Контроль дифференциальных токов от 5мА и токов протекающие по контурам заземления.
- Программное обеспечение для анализа результатов длительных наблюдений и составления прогнозов надежности электроснабжения.
Специально для тех, кто обратится и сообщит кодовое слово «САМЭЛЕКТРИК» получит дополнительную скидку 5% на услуги и приборы и бесплатный бумажный каталог решений для качества электроэнергии изданный совместно с немецкой компанией Janitza на 400 страницах.
(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Я че-то не увидел мифа по поводу компенсации электроэнергии. Просто указаны дополнительные источники помех в сети, помимо реактивной, не вижу здесь ни какого мифа. Просто физика. Само собой есть пробел не знания многих потребителей об этом, то это да. Но ничего общего с мифами тут нет. Я уже подумал что сама компенсация реактивной мощности на заводе это миф. Не удачное название стати.
Спасибо за комментарий. Компенсация реактивной мощности как способ экономии оплаты за электроэнергию – вот главный миф, который правдив лишь в некоторых ситуациях. Грубо говоря, если потребители не платят за реактивную мощность, то и экономический эффект от внедрения установки находится на уровне погрешности измерения. В дополнение к этому нужно обратить внимание, где внедряется установка компенсации реактивной мощности, насколько “загрязнена” электрическая сеть. И получается, что при неправильном внедрении вместо экономии возникают дополнительные проблемы. Статья об этом.
Тоже хочу работать электриком на пивзаводе!
еееееееслиб было море пива!!!
Хочу сказать своё мнение об содержании этой статьи, второй по счёту этого автора, первая называлась- “6 проблем с проводкой и заземлением, которые приводят к низкому качеству электроэнергии”
https://samelectric.ru/powersupply/6-problem-s-provodkoj-i-zazemleniem.html
пока сложилось впечатление, что автор профессионал и хорошо разбирается в вопросе, но не может, или не хочет объяснить доступным языком суть проблем, с которыми умеет справляться лаборатория качества электроэнергии ZEUSELECTRO. Возникает противоречие, с одной стороны – статья написана для специалиста, который сталкивался с этими проблемами и поймёт о чём речь, с другой стороны статья-это рекламный продукт с красивыми картинками – для основной массы подписчиков samelectric, которые в этой статье ничего интересного для себя не найдут. Мне кажется, что подобные статьи, основной массе подписчиков samelectric, читать должно быть интересно, то есть читателю хочется узнать что то. Так подобные интересные статьи будут распространяться самими читателями, и реклама лаборатории качества электроэнергии ZEUSELECTRO будет эффективнее.
Ждём третью статью, где картинки будут не просто красивые, нужно пару схем, применение закона Ома, графики или осциллограммы, хочется узнать всё таки, что компенсация реактивной мощности для индуктивной нагрузки и для импульсных блоков питания – это не одно и тоже, что нужен разный подход. Что компенсацию нужно делать в непосредственной близости от потребителя с фактором мощности ниже единицы. Тут пригодится закон Ома для мощности потерь в проводах P=I²R. Зная мощность потребителя считаем по формуле I=√P/R, после чего ток нужно умножить на коэффициент PF, подставив значение тока в первую формулу, рассчитать мощность потерь в проводах.
В случае модернизации освещения например, перехода на светодиодные светильники, не нужно гнаться за более дешёвым вариантом, что нужно обращать внимание на PF, можно привести пару реальных примеров, ещё можно подсмотреть что делают в странах ЕС, это будет наглядно и интересно, в чём же тут проблема, не очевидная на первый взгляд, будет интересно почитать для общего развития
Спасибо за комментарий, учтем. Мы только начали, и ваш отклик хороший ориентир, куда двигаться дальше. Да статья рекламная только в последнем абзаце. Дальше будет интереснее. У нас много материала, и мы думаем как его изложить и полезно и интересно.