Источники и средства компенсации реактивной мощности в сетях пром. Предприятий и гражданских объектов

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КРУЭ АББ СЕРИИ RMU

Комплектные распределительные устройства серии Safe Ring и SafePlus с элегазовой изоляцией

SafeRing — компактное распределительное устройство для сетей 10,20 кВ серии RMU, произведенное компанией АББ. SafeRing поставляется в различных конфигурациях, применимых в большинстве вариантов трансформаторных подстанций 10,20 кВ. В сочетании с SafePlus, являющимися гибкими, модульными компактными распредели-тельными устройствами, они полностью покрывают весь спектр существующих вариан-тов схем подстанций 10,20 кВ и представляет собой полное законченное решение для распределительных сетей 10-20 кВ. SafeRing поставляется в 10-ти различных конфигурациях подходящих для большинства схем, используемых в распределитель-ных сетях 10-20 кВ.

SafeRing и SafePlus разработаны для применения на следующих объектах:

· городские компактные трансформаторные подстанции;

· небольшие промышленные предприятия;

· ветряные электростанции;

· гостиницы, торговые центры, офисные здания и т. д.;

· освещение аэропортов, больниц, туннелей метро.

SafeRing и SafePlus — компактные распределительные устройства производства компании ABB, удовлетворяют наиболее сложным системным техническим требованиям. Главная область применения данного оборудования — развитие кольцевых кабельных сетей. Многочисленные потребительские подстанции требуют унифицированных функциональных возможностей, которые были воплощены в концепции Ring Main Unit(«основной элемент кольцевой сети»). Оборудование SafeRing, способно быть ключевым элементом в построении кольцевых кабельных сетей среднего напряжения.

ABB SafeRing адаптирован к нуждам протяженных городских электрических сетей.

ABB SafePlus предлагает больше возможностей в условиях гибких и энергоемких электрических сетей.

Оба типа распределительных устройств имеют одинаковый пользовательский интерфейс.

ИСТОЧНИКИ И СРЕДСТВА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СЕТЯХ ПРОМ. ПРЕДПРИЯТИЙ И ГРАЖДАНСКИХ ОБЪЕКТОВ

Реактивная мощность - часть полной мощности, затрачиваемая на электромагнитные процессы в нагрузке, имеющая емкостную и индуктивную составляющие. Не выполняет полезной работы, вызывает дополнительный нагрев проводников и требует применения источника энергии повышенной мощности.
Реактивная мощность относится к техническим потерям в электросетях согласно Приказу Минпромэнерго РФ № 267 от 04.10.2005.

Появление термина "реактивная" мощность связано с необходимостью выделения мощности, потребляемой нагрузкой, составляющей, которая формирует электромагнитные поля и обеспечивает вращающий момент двигателя. Эта составляющая имеет место при индуктивном характере нагрузки. Например, при подключении электродвигателей. Практически вся бытовая нагрузка, не говоря о промышленном производстве, в той или иной степени имеет индуктивный характер.

В электрических цепях, когда нагрузка имеет активный (резистивный) характер, протекающий ток синфазен (не опережает и не запаздывает) от напряжения. Если нагрузка имеет индуктивный характер (двигатели, трансформаторы на холостом ходу), ток отстает от напряжения. Когда нагрузка имеет емкостной характер (конденсаторы), ток опережает напряжение.

Суммарный ток, потребляемый двигателем, определяется векторной суммой: Iа - активный ток Iр - реактивный ток индуктивного характера A = (P2 + Q2)1/2 Р – активная мощность привязана к Iа (по всем гармоникам суммарно) Q – реактивная мощность привязана к Iр (по всем гармоникам суммарно) A – полная мощность потребляемая двигателем (по всем гармоникам суммарно)

Реактивная мощность не производит механической работы, хотя она и необходима для работы двигателя, поэтому ее необходимо получать на месте, чтобы не потреблять ее от энергоснабжающей организации. Тем самым мы снижаем нагрузку на провода и кабели, повышаем напряжение на клеммах двигателя, снижаем платежи за реактивную мощность, имеем возможность подключить дополнительные станки за счет снижения тока потребляемого с силового трансформатора.

Параметр определяющий потребление реактивной мощности называется Cos(φ)

Cos(φ) = P _1гарм / A _1гарм

где: P _1гарм - активная мощность первой гармоники 50Гц
A _1гарм - полная мощность первой гармоники 50Гц

Таким образом, сos(φ) уменьшается, когда потребление реактивной мощности нагрузкой увеличивается. Необходимо стремиться к повышению сos(φ), т.к. низкий сos(φ) несет следующие проблемы:

- высокие потери мощности в электрических линиях (протекание тока реактивной мощности);

- высокие перепады напряжения в электрических линиях (например 330…370 В, вместо 380 В);

- необходимость увеличения габаритной мощности генераторов, сечения кабелей, мощности силовых трансформаторов.

Из всего вышеприведенного, понятно, что компенсация реактивной мощности необходима. Чего легко можно достичь применением активных компенсирующих конденсаторных установок, таких как УКМ58 или АУКРМ, или косинусных конденсаторов, которые и будут компенсировать реактивную мощность двигателей.

При нормальных рабочих условиях все потребители электрической энергии, чей режим сопровождается постоянным возникновением электромагнитных полей (электродвигатели, оборудование сварки, люминесцентные лампы и многое др.) нагружают сеть как активной, так и реактивной составляющими полной потребляемой мощности. Эта реактивная составляющая мощности (далее реактивная мощность) необходима для работы оборудования содержащего значительные индуктивности и в то же время может быть рассмотрена как нежелательная дополнительная нагрузка на сеть.

При значительном потреблении реактивной мощности напряжение в сети понижается. В дефицитных по активной мощности энергосистемах уровень напряжения, как правило, ниже номинального. Недостаточная для выполнения баланса активная мощность передается в такие системы из соседних энергосистем, в которых имеется избыток генерируемой мощности. Обычно энергосистемы дефицитные по активной мощности, дефицитны и по реактивной мощности. Однако недостающую реактивную мощность эффективнее не передавать из соседних энергосистем, а генерировать в компенсирующих устройствах, установленных в данной энергосистеме. В отличие от активной мощности реактивная мощность может генерироваться не только генераторами, но и компенсирующими устройствами – конденсаторами, синхронными компенсаторами или статическими источниками реактивной мощности, которые можно установить на подстанциях электрической сети.

Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором позволяющим решить вопрос энергосбережения и снижения нагрузок на электросеть. По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергии занимает значительную величину в себестоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы со всей серьезностью подойти к анализу и аудиту энергопотребления предприятия, выработке методики и поиску средств для компенсации реактивной мощности.