Перечень ссылок

1. Правила устройства электроустановок/Минэнерго СССР. - 6-е изд.,перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. -648с.

2. Hеклепаев Б.H., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломно-го проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989.- 608с.

3. Справочник по проектированию электрических систем / Под ред.С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М: Энергоатомиздат, 1985. - 352с.

4. Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях. - М.: Энергия, 1974. - 72с.

5. Справочник по электроустановкам высокого напряжения/ Под ред.H.А. Баумштейна и М.В. Хомякова. - М.: Энергоатомиздат, 1981. – 656 с.

6. Железко Ю.С. Стратегия снижения потерь мощности и повышениякачества электроэнергии в электрических системах// Электричество. – 1992. - N5. - С. 6-12.

Пример приближенного расчета экономического эффекта конденсаторных установок.

Экономический эффект от внедрения автоматической конденсаторной установки складывается из следующих составляющих:

- экономия на оплате реактивной энергии. Оплата за реактивную энергию составляет от 12% до 50% от активной энергии в различных регионах страны;

- для действующих объектов уменьшение потерь энергии в кабелях за счет уменьшения фазных токов;

- для проектируемых объектов экономия на стоимости кабелей за счет уменьшения их сечения.

В среднем в действующих объектах в подводящих кабелях теряется 10…15% расходуемой активной энергии.

Для расчетов примем коэффициент потерь Кп=12%. Потери пропорциональны квадрату тока, протекающего по кабелю.

Рассмотрим эту составляющую на примере действующего объекта.

До внедрения автоматической конденсаторной установки cos(f)=0,80. После внедрения автоматической конденсаторной установки cos(f)=0,97.

Относительную активную составляющую тока (совпадающую по фазе с напряжением) примем равной единице.

Относительный полный ток составляет до внедрения I1=1/0,8=1,25

Относительный полный ток составляет после внедрения I2=1/0,97=1,03

Снижение потребления активной энергии составит

Wc= W1*[(I12-I22)/I12]*Кп= W1*0.038.

Т.е. в этом примере затраты на активную энергию уменьшились на 3,8%.

По аналогии при повышении cos(f) с 0,9 до 0,97 затраты на активную энергию уменьшатся на 1,7%. В общем случае для действующего объекта годовое нижение потребления активной энергии за счт увеличения cos(f) составит:

Wc=W1*{ [1/ cos2(f1)- 1/ cos2(f2)]/ [1/ cos2(f1)] }*Кп,

где cos(f1) – косинус фи до компенсации;

cos(f2) – косинус фи после компенсации;

Кп - коэффициент потерь Кп=0,12;

W1 – Годовое потребление энергии до компенсации.

Годовая экономия C в оплате энергии составит

С= Wc*T,

где Т – тариф на активную энергию.

Годовой экономический эффект

Эг= С - Сту/Срк,

где Сту – стоимость конденсаторной установки;

Срк – срок службы конденсаторной установки, Срк для конденсаторных установок типа КРМ составляет 15 лет;

С – экономия на оплате электрической энергии;

Срок окупаемости затрат равен

Тр=Сту/С.

По типу регуляторов компенсирующие установки делятся на:

- обычные (релейные) - в которых коммутация конденсаторов производится с помощью электромеханических реле;

- статические (тиристорные) - в которых применяются тиристорные ключи.

В статических коммутация конденсаторов происходит в момент нулевого напряжения, вследствие чего они приобретают по сравнению с обычными следующие преимущества:

- высокое быстродействие - до 14 коммутаций в секунду вместо одного в 5...20 секунд

- малый уровень помех вследствие отсутствия бросков тока в момент коммутации

- малый износ конденсаторов по той же причине;

- высокая надежность ключевой аппаратуры вследствие отсутствия механических частей;

- пониженные потери вследствие отсутствия разрядных резисторов.

Батареи конденсаторов (емкостные компенсаторы реактивной мощности) критичны к гармоническим искажениям напряжения. При их применении уровень гармоник может возрасти благодаря явлению резонанса. Кроме того, гармоники дают дополнительную нагрузку на конденсаторы, что может вывести их из строя. Современные установки компенсации реактивной мощности имеют защиту, отключающую конденсаторы при превышении установленного порога гармоник. Для заведомо "грязных" сетей применяются так называемые фильтрокомпенсирующие установки компенсации реактивной мощности (ФКУ) со встроенными фильтрами высших гармоник.

При выборе установки компенсации реактивной мощности определяют следующие характеристики:

- тип установки компенсации реактивной мощности - обычный или статический;

- мощность - максимальная реактивная мощность, которая может быть скомпенсирована;

- шаг (ступень) компенсации - минимальная величина приращения, на которую изменяется емкость включенных конденсаторов

- необходимость фильтрации гармоник установки компенсации реактивной мощности;

- номинал трансформатора тока для подключения регулятора.

Нагрузка в промышленных и бытовых сетях обычно имеет индуктивную составляющую, которая приводит к потреблению реактивной мощности. Реактивная мощность является фактором, снижающим качество электроэнергии, приводящим к таким отрицательным явлениям, как увеличение платы поставщику электроэнергии, дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока, завышение мощности трансформаторов и сечения кабелей, отклонение напряжения сети от номинала.

Для борьбы с этими явлениями применяют компенсацию реактивной мощности путем подключения конденсаторов в разных точках сети. Наиболее эффективны автоматические установки, которые подключают необходимое количество силовых конденсаторов в зависимости от реактивной нагрузки сети.

По месту подключения различают следующие схемы компенсации реактивной мощности: общая - на вводе цеха или предприятия; групповая - на линии питания группы однотипных потребителей; индивидуальная - в непосредственной близости к потребителю.