Ще по темі Економія електричної енергії
Якшина Н.В., провідний інженер ВАТ «Белгороденерго», г. Белгород
В даний час проблема компенса ції реактивної потужності особливо гостро обговорюється як енергетиками, так і споживачами. Опубліковано безліч розпорядчих та нормативних документів, що стосуються цієї проблеми. Що послужило поштовхом до такого загальній увазі? Невже досі компенса ція реактивної потужності не мала стратегічного значення? Причин і наслідків цих актуальних питань, а також прийдешнім перспективам в цьому на правлінні і присвячена ця стаття.
Для більш глибокого осмислення проблеми давайте зробимо короткий екскурс в основи електротехніки.
Проблема компенсації реактивної енергії та потужності виникла одночасно із застосуванням на практиці змінного і особливо трифазного струму. При включенні в ланцюг індуктивної або ємнісної складової навантаження (а це і всілякі двигуни, і промислові печі, і навіть високовольтні лінії електропередач) між електроустановкою і джерелом виникає обмін потоками енергії, сумарна потужність якого дорівнює нулю, але при цьому він викликає додаткові втрати активної енергії , втрати напруги і знижує пропускну здатність електричних мереж. Так як уникнути подібних негативних впливів неможливо, необхідно просто звести їх до мінімуму.
Для компенсації реактивної потужності використовуються різні пристрої на основі статичних або синхронних елементів. У загальних рисах дію всіх пристроїв, що компенсують засноване на тому, що на ділянці ланцюга з індуктивним або ємнісний навантаженням встановлюється додаткове джерело реактивної потужності, таким чином, описаний вище обмін потоками енергії відбувається між цим джерелом і пристроєм на невеликій ділянці ланцюга, не проходячи по основним мережам і, отже, не викликаючи в них негативних наслідків.
Синхронна компенсація може досягатися за допомогою спеціалізованих пристроїв -сінхронних компенсаторів, які представляють собою синхронні двигуни без навантаження на валу, а також з використанням вже наявних двигунів в режимі перезбудження
або шляхом переведення генераторів в режим синхронних компенсаторів. Таким прийомом користуються промислові споживачі, які мають власні блок-станції і синхронні двигуни.
Статичні компенсатори теж бувають двох видів - поздовжні і поперечні. Поздовжня компенсація застосовується для високовольтних ліній електропередач. Справа в тому, що високовольтні ЛЕП володіють власним ємнісним опором і генерують реактивну потужність, основним негативним наслідком якої є не стільки втрати електроенергії, скільки втрати напруги і, отже, зниження якості електропостачання. Для запобігання цих наслідків в схему послідовно включають компенсує пристрій, яке зменшує реактивний опір лінії.
Але найбільш поширене використання статичних компенсаторів, які представляють собою батарею конденсаторів і включаються на шини підстанцій. Така компенсація застосовується в різних вузлах електричних мереж і для різних класів напруги.
Отже, основний вплив на величину реактивної потужності в електричних мережах надає характер навантаження, тобто характеристики електроустановок, приєднаних до електричних мереж енергосистеми. Виходить, що енергокомпанія зазнає збитків і ризики, що виникають унаслідок споживача. Розмежування зон відповідальності за реактивну складову потужності між розподільної мережевою компанією і споживачем - мабуть, найскладніше завдання в процесі керування реактивною потужністю.
Стимулювання промислових споживачів до підтримки оптимального для енергосистеми коефіцієнта реактивної потужності було введено ще в 30-х роках минулого століття, за часів інтенсивної індустріалізації. Була розроблена гнучка система знижок і надбавок до тарифу на електроенергію. Основною метою зниження величини реактивної потужності тоді було прагнення до мінімізації витрат на будівництво електричних мереж.
Тобто, знизивши величину реактивної потужності, можна було заощадити на перерізіпроводів і зменшенні потужності трансформаторів.
Система знижок і надбавок з плином часу зазнавала свої зміни, так само як і змінювалися норми на оптимальний коефіцієнт реактивної потужності. Остання редакція «Правил застосування знижок і надбавок до тарифів на електричну енергію за споживання і генерацію реактивної енергії» була затверджена в грудні 1997 року. А через три роки вона ж була скасована наказом Міненерго від 28 грудня 2000 року №167. Виходить, що з 2001 року ніякої правової основи для взаємодії з споживачем в частині оптимізації реактивної потужності енергосистема не мала. Приймалися чи будь-які заходи в цей період мережевими компаніями? Безумовно, так. Заходи щодо оптимізації реактивної потужності в електричних мережах впроваджувалися як в Бєлгороденерго, так і в інших мережевих компаніях. Але, не маючи часом повної інформації про режими роботи споживчих електроустановок, і не маючи можливості вплинути на них, навряд чи можна було досягти повного контролю над процесом управління реактивною потужністю.
Таке половинчасте рішення проблеми привело до абсолютно негативних наслідків, як для енергосистеми, так і для споживачів. По-перше, недотримання споживачами встановлених норм за коефіцієнтом реактивної потужності створює додаткові втрати для енергосистеми, а по-друге, зниження пропускної здатності мереж погіршує показники роботи мережевої компанії і створює ризик припинення електропостачання для споживача. Найбільша аварія на підстанції Чагіно в Московській області 25 травня 2005 року став ще одним сигналом до того, що проблемою компенсації реактивної потужності і взаємодії мережевих компаній з промисловими і сільськогосподарськими споживачами потрібно займатися. Тоді локальна аварія на трансформаторній підстанції спричинила за собою каскадне відключення електроенергії, викликане нездатністю мереж пропускати підвищені навантаження, незважаючи на цілком допустимі розрахункові режими. Звичайно, реактивна потужність в мережі не стала причиною масових відключень, але своєчасна її оптимізація могла б запобігти настільки важкі наслідки.
У наш час мова вже не йде про економію при будівництві електричних мереж, як в 30-ті роки. У наше століття високотехнологічних процесів і стрімко розвиваються галузей споживач вимагає від нас найголовнішого - надійного, безперебійного та якісного електропостачання. Одним з складових успіху в цьому напрямку і є контроль і управління реактивною потужністю з боку мережевих компаній. Саме управління. Локального зниження і компенсації тут недостатньо. передача електроенергії
- це безперервний процес, власник якого
- електромережева компанія, і вона повинна повністю контролювати всі його параметри.
Останні законодавчі акти спростовують уявлення процесу керування реактивною потужністю проблемою тільки енергосистеми. На споживача теж покладаються певні вимоги і обов'язки. Зокрема, нещодавно опублікований і набрав чинності Наказ Мінпроменерго від 22 лютого 2007 року № 49, який стверджує «Порядок розрахунку значень співвідношення споживання активної та реактивної потужності для окремих енергоприймаючу пристроїв споживачів електричної енергії, що застосовуються для визначення зобов'язань сторін в договорах про надання послуг з передачі електричної енергії (договори енергопостачання) ». Даний порядок стверджує граничні значення коефіцієнта реактивної потужності tgφ для споживачів.
В даний час в розробці знаходиться нова методика застосування знижок і надбавок до тарифів на електроенергію. Відповідно до даної методики споживачеві буде дана можливість отримати знижку за підтримання необхідного коефіцієнта реактивної потужності в разі участі споживача за згодою з мережевою організацією в регулюванні реактивної потужності в години великих і / або малих навантажень електричної мережі. З іншого боку, при порушенні споживачем встановлених норм величина тарифу буде рости. У той час, поки методика тільки готується до затвердження, ВАТ «Белгороденерго» та інші розподільні мережеві компанії інтенсивно готуються до переходу на новий рівень взаємин із споживачем і нову організацію робіт з управління реактивною потужністю.
Зокрема проводиться інвентаризація і модернізація засобів обліку реактивної потужності, переглядаються технічні умови на приєднання нових споживачів, здійснюються розрахунки граничних співвідношень активної і реактивної потужності для включення в договори енергопостачання з споживачами і багато інших заходів. У ВАТ «Белгороденерго» готується до виходу Регламент порядку робіт і взаємин при обліку і контролі споживаної електричної потужності споживачів, приєднаним до електричних мереж ВАТ «Белгороденерго». Більш того, на особливо проблемних ділянках електричних мереж вже встановлюються пристрої, що компенсують.
Значення оптимізації реактивної потужності важко переоцінити. Час вимагає і від енергетиків і від споживачів підвищеної дисципліни і відповідальності в рішенні цього питання для досягнення і тими, і іншими високих показників в нинішній роботі та якісного розвитку в майбутньому.
роздрукувати | скачати безкоштовно Компенсація реактивної потужності - проблема енергосистеми і споживача, Якшина Н.В., Джерело: Журнал «Електротехнічні комплекси та системи управління»,
www.v-itc.ru/electrotech 
скачати архів.zip (10 кБт)