Проведение обследования системы электроснабжения предприятия для внедрения системы компенсации реактивной мощности и фильтрации гармоник В.Л. Иткин, Д.А. Петров, ООО «Матик-электро» Причины внедрения устройств компенсации реактивной мощности и фильтрации гармоник Требования энергоснабжающих организаций Стремление к снижению затрат на электроэнергию Высвобождение мощностей на имеющихся подстанциях Отрицательное влияние высших гармоник на работу оборудования МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРИКАЗ от 22 февраля 2007 г. N 49 О ПОРЯДКЕ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ СООТНОШЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОПРИНИМАЮЩИХ УСТРОЙСТВ (ГРУПП ЭНЕРГОПРИНИМАЮЩИХ УСТРОЙСТВ) ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ СТОРОН В ДОГОВОРАХ ОБ ОКАЗАНИИ УСЛУГ ПО ПЕРЕДАЧЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (ДОГОВОРАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ) Предельные значения коэффициента реактивной мощности Положение точки присоединения потребителя к электрической сети: tg cos 110 кВ (154 кВ) 0,5 0,89 35 кВ (60 кВ) 0,4 0,93 6 - 20 кВ 0,4 0,93 0,4 кВ 0,35 0,94 Напряжение Причины низкого коэффициента мощности Значительное количество асинхронных приводов Недогруженные асинхронные двигатели Недогруженные трансформаторы Большая мощность систем освещения без компенсации Мощные полупроводниковые устройства График зависимости коэффициента мощности от загрузки cosφ 1,0 cosφном 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 βном 1,2 β, % ЦЕЛЬ обследования СЭС В сроки, предусмотренные программой модернизации/развития, определить тип, количество и точки подключения оборудования для КРМ и ФГ в объемах, необходимых для достижения в точке/точках балансовой принадлежности коэффициента мощности, заданного энергоснабжающей организацией и уровня гармонических составляющих, регламентированных Приказом №49 от 22.02.2007. Основные вопросы перед началом обследования СЭС Определение мощности и специфики потребителей Определение мощностей источников питания и состояния распределительных сетей Определение наличия и мощностей существующего оборудования для КРМ и ФГ Существующие/прогнозируемые тарифы на реактивную мощность, технические условия на подключение Определение точек подключения устройств КРМ T1 35/6 T2 35/6 M КУ1 M M КУ2 T3 6/0,4 M M КУ3 Определение точки подключения устройства КРМ Граница балансовой принадлежности Wh varh Граница балансовой принадлежности TV TV М Активная мощность Реактивная мощность, потребляемая из сети Реактивная мощность, потребляемая из КУ М Wh varh Определение точек проведения замеров T1 35/6 T2 35/6 M КУ1 M M КУ2 T3 6/0,4 M M КУ3 Анализатор качества электроэнергии HIOKI 3196 Прибор включает в себя функции: 1. Анализатора качества электроэнергии 2. Осциллографа 3. Мультиметра 4. Регистратора Прибор позволяет производить анализ всех параметров электроэнергии согласно ГОСТ 13109-97 с высокой точностью и широким диапазоном измеряемых величин: - Отклонение напряжения - Колебание напряжения - Доза фликера: кратковременная, длительная - Несинусоидальность: кривой напряжения, гармонических составляющих трехфазных сетей - Отклонение частоты - Импульсное перенапряжение - Длительность провала напряжения - Несимметричность напряжения трехфазных сетей - Коэффициент временного перенапряжения Универсальный цифровой измерительный прибор DMK40 Этот прибор был разработан, чтобы отвечать техническим требованиям современных систем распределения электроэнергии. Он также предназначен для использования в системах генерации электрической энергии. DMK 40 не требователен к форме входного сигнала напряжения и тока с высоким гармоническим содержанием и переменной частотой, поэтому это не влияет на считывание данных мультиметром высокой точности. DMK 40 имеет мощную и удобную в работе память для записи электрических параметров объемом 2 Mb и подключается к компьютеру, с помощью программного обеспечения DMK Software, для считывания записанных данных через RS-485 интерфейс. Получение данных по параметрам электропотребления и качества электроэнергии СИСТЕМЫ АСКУЭ ЗАМЕРЫ АНАЛИЗАТОРАМИ Результаты замеров 450000,000 1,00 400000,000 0,90 0,80 350000,000 0,70 300000,000 P, Q 0,50 200000,000 cosф 0,60 250000,000 0,40 150000,000 0,30 100000,000 0,20 50000,000 0,10 14:00 13:20 12:40 12:00 11:20 10:40 10:00 09:20 08:40 08:00 07:20 06:40 06:00 05:20 04:40 04:00 03:20 02:40 02:00 01:20 00:40 00:00 23:20 22:40 22:00 21:20 20:40 20:00 19:20 18:40 18:00 0,000 вре мя Динамика потребления активной и реактивной мощности и коэффициент мощности P, Вт 0,00 Q, вар cosф Результаты замеров Результаты замеров Подбор оборудования для компенсации реактивной мощности 0,4 кВ 6(10) кВ Напряжение 35 кВ 110 кВ Тип, конфигурация Конденсаторная установка Фильтрокомпенсирующее устройство Исполнение УХЛ4.2 У3 ХЛ1 ХЛ1 (контейнер) Батарея статических конденсаторов 0,20 0,20 0,10 0,10 0,00 0,00 Коэффициент мощности до и после компенсации 17:48 17:06 0,30 16:24 cosф до компенсации 15:42 200000,000 14:16 250000,000 15:00 13:38 13:00 12:22 11:44 11:06 10:28 09:50 09:12 08:34 07:56 07:18 06:40 06:02 05:24 04:46 04:08 03:30 02:52 02:14 01:36 00:58 00:20 23:42 23:04 22:26 21:48 21:10 20:32 300000,000 14:18 13:36 12:54 12:12 11:30 10:48 10:06 09:24 08:42 08:00 07:18 06:36 05:54 05:12 04:30 cosф после компенсации 03:48 0,50 03:06 0,60 0,50 02:24 0,60 19:54 450000,000 01:42 0,70 01:00 0,80 0,70 00:18 0,80 23:36 0,90 22:54 0,90 22:12 1,00 21:30 1,00 20:48 Q, вар работа КУ Остаточная РМ 19:16 350000,000 20:06 350000,000 18:38 18:00 14:16 13:38 13:00 12:22 11:44 11:06 10:28 09:50 09:12 08:34 07:56 07:18 06:40 06:02 05:24 04:46 04:08 03:30 02:52 02:14 01:36 00:58 00:20 23:42 23:04 22:26 21:48 400000,000 19:24 0,000 21:10 400000,000 18:42 50000,000 0,000 20:32 КРМ-0,4-400-50 18:00 17:20 0,30 16:40 100000,000 50000,000 19:54 200000,000 16:00 150000,000 100000,000 19:16 250000,000 15:20 150000,000 18:38 300000,000 14:40 0,40 14:00 13:20 12:40 12:00 11:20 10:40 10:00 09:20 08:40 08:00 07:20 06:40 06:00 05:20 04:40 04:00 18:00 450000,000 03:20 02:40 02:00 01:20 00:40 00:00 23:20 22:40 22:00 21:20 20:40 20:00 19:20 18:40 18:00 Подбор оборудования для компенсации реактивной мощности КРМ-0,4-400-25 Q, вар работа КУ Остаточная РМ Динамика потребления реактивной мощности и работа автоматической конденсаторной установки 0,40 cosф до компенсации cosф после компенсации Подбор оборудования для компенсации реактивной мощности Определение порядкового номера гармоники резонанса при внедрении конденсаторной установки S габ n кз Q уст n – порядковый номер гармоники, на которой произойдет резонанс; Sгаб – габаритная мощность трансформатора; ηкз – напряжение КЗ; Qуст – мощность конденсаторной установки. Технико-экономическое обоснование внедрения КРМ Отсутствие штрафов за низкий коэффициент мощности на границе балансовой принадлежности Снижение оплаты за реактивную мощность Снижение оплаты за активную мощность (снижение потерь, повышение коэффициента мощности) Высвобождение мощностей на существующих ТП Снижение потребления топлива Объекты ЛукОЙЛ - АИК Строительное управление управделами президента ТНК-Нягань Хакасская Генерирующая компания АК ЯкутскЭнерго Братский Алюминиевый завод Чебоксарский электроаппаратный завод Клинский Пивоваренный завод Нижнекамск Дивинил Петропавловск-Камчатский морской торговый порт Таганрогский морской торговый порт Пивоваренная компания «Балтика-Хабаровск» Московский ПивоБезалкогольный комбинат Очаково Псковский Молокозавод Минский Тракторный завод Ставропольский Бройлер СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!