Компенсация реактивной мощности на непромышленных объектах

Анонс: Непромышленные объекты в распределительных сетях. Компенсация реактивной мощности на непромышленных объектах. Компенсация реактивной мощности потребителей инфраструктуры городов и ПГТ.

Непромышленные объекты - жилая застройка, общественные здания, сети наружного освещения, коммунальные предприятия и службы инженерно-технического обеспечения, объекты транспортного обслуживания в городах, в том числе мелкопромышленные потребители, строительные площадки, подключаемые к городским распределительным сетям. К непромышленным объектам также относят производственные предприятия и населенные пункты сельской местности включая уличное освещение, потребителей СНТ, коттеджных поселков и лагерей, пансионатов, которые имеют общую систему электропитания с сельскохозяйственными и СНТ помещениями или единые защитные проводники/соединенные сторонние токопроводящие части.

Компенсация реактивной мощности на непромышленных объектах.

В части непромышленных объектов - потребителей городских сетей с ‎02.04.2017 введены СП 256.1325800.2016, причем СП 31-110-2003 по проектированию электроустановок жилых и общественных зданий продолжают действовать в нормах и положениях, не противоречащих новым строительным правилам. Одновременно с СП 256.1325800.2016 и СП 31-110-2003 правила расчета нагрузки, коэффициента мощности регламентируют Инструкции по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94 с изменениями и дополнениями раздела 2 (утв. Приказом Минтопэнерго РФ от 29.06.1999 N 213).

В РД 34.20.185-94, СП 31-110-2003, а с 2017 и в СП 256.1325800.2016 регламентированы нормативы для определения расчетных электрических нагрузок квартир, зданий, коттеджей, домиков СНТ, микрорайонов жилой застройки, общественных зданий и других элементов городской распределительной сети – удельная мощность, коэффициенты мощности и реактивной мощности, поправочные коэффициенты спроса, одновременности и несовпадения использования оборудования, режима работы в зимний и летний период.

Вместе с тем, СП 31-110-2003 в пп. 6.33 6.34, а СП 256.1325800.2016 в пп. 7.31, 7.32 определяют, что компенсация реактивной мощности не нужна для жилой застройки и общественных зданий, а также для местных/центральных тепловых пунктов, насосных станций, котельных и иных потребителей обслуживания жилых и общественных зданий в микрорайонах, если на каждом рабочем вводе суммарная расчетная нагрузка не превышает 250 кВт. По факту такие рекомендации СП являются техническим нонсенсом, ведь:

  • согласно пп. 7.1.12 для приемников питающих линий зданий жилой застройки расчетные коэффициенты мощности квартир с электроплитами и кондиционерами 0.93, без электроплит с кондиционерами 0.92, хозяйственных насосов, вентиляционных установок 0.8, лифтов 0.65;
  • согласно 7.2.18 расчетные коэффициенты мощности силовых сетей общественных зданий предприятий общепита 0.95-0.98, продовольственных и промтоварных магазинов 0.85, яслей и школ 0.9 – 0.98, фабрик-химчисток 0.75, учебно-производственных мастерских 0.6, гостиниц 0.85, IT центов 0.65, освещения с люминесцентными лампами 0.92, лампами ДРЛ и ДРИ с некомпенсированными ПРА 0.3-0.5, газосветных рекламных установок 0.35-0.4 и т.д.;
  • при коэффициенте мощности 0.9 коэффициент реактивной мощности 0.49, объем потребляемой реактивной мощности почти 50% активной, а реактивная составляющая занимает 45% полной мощности, что делает не просто рациональным, но и критически необходимым выбор способа повышения и устройства компенсации реактивной мощности.

Справка: Поскольку tg(φ) = Q/P, то активная мощность P = Q/tg(φ). Тогда классическое уравнение полной мощности можно записать S² = P²+Q² = (Q/tg(φ))²+Q² = Q²/tg²(φ)+Q² = (Q²+Q²*tg²(φ))/tg²(φ) = Q²*(1+tg²(φ))/tg²(φ). Отсюда находим реактивную мощность Q² = S²*tg²(φ)/(1+tg²(φ)) и Q = S*tg(φ)/√(1+tg²(φ)). Тогда для tg(φ) = 0.5 реактивная мощность Q = 0.5*S/1.12 = 0.45*S, т.е. составляет 45% от потребляемой полной мощности.


Таблица. Реальные соответствия коэффициентов мощности и реактивной мощности, реактивная мощность в процентах от активной при разных коэффициентах cos(φ) и tg(φ).
Коэффициент мощности10,990,970,950,940,920,90,870,850,80,70,50,316
Коэффициент Реактивной мощности00,140,250,330,360,430,4840,550,60,751,021,733,016
Реактивная мощность в % от активной0142533364348,4556075102173301,6

Компенсация реактивной мощности потребителей инфраструктуры городов и ПГТ.

Помимо специфического подхода к целесообразности и необходимости компенсации реактивной мощности в жилой застройке и общественных зданиях, ни РД 34.20.185-94 или СП 31-110-2003, ни СП 256.1325800.2016 с изменениями N 1, N 2, введенными в действие с 27.06.2018 и 20.03.2019 соответственно, а также изменением N 3 (вводится в действие с 26.10.2019) не определяют норм и требований к проектированию и расчету нагрузок силовых линий метрополитенов, а также систем электроснабжения троллейбусов и трамваев, в том числе тяговых подстанций, обеспечивающих работу троллейбусов, депо, заводов, мастерских по ремонту и т.д., хотя:

  • электроснабжение трамваев, как транспорта постоянного тока по сути является системой переменных напряжения и тока, причем резко несинусоидальный характер изменения тяговых значений напряжения и тока определяет очень низкие значения и очень высокие значения соответственно коэффициента мощности и коэффициента реактивной мощности.
    Это оказывает крайне негативное влияние на питающую сеть, тяговую подстанцию и, соответственно, распределительную сеть электросетевой компании, а значит мероприятия по компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения троллейбусов и трамваев являются обязательными;
  • в СП 32-105-2004 по проектированию метрополитенов, на который ссылаются СП 120.13330.2012 (акт. редакция СНиП 32-02-2003), определены рекомендуемые расчетные значения коэффициента одновременности Кор и коэффициента мощности электромеханических, осветительных установок и средств связи, присоединяемых соответственно к РУ1 и РУ2 подстанций ТПП и ПП.

В то же время СП 32-105-2004 регламентируют, что tg(φ) в формуле определения реактивной мощности соответствует значению cos(φ) для рассчитываемой нагрузки, однако de facto даже при значении коэффициента мощности 0.95 коэффициент tg(φ) = 0.25 и объем потребляемой реактивной мощности составляет не менее 25% от активной (см. таблицу выше).


Таблица. Коэффициент одновременности Кор и коэффициент мощности потребителей энергии метрополитенов для расчетов нагрузки согласно СП 32-105-2004.
Потребитель Коэффициент одновременности Кор Коэффициент мощности cos(φ)
Эскалаторы при работе на подъем   0.82
Эскалаторы при работе на спуск   0.2
Тоннельная вентиляция 0.8 0.9
Местная вентиляция 0.4 0.8
Нагревательные приборы 0.5 1.0
Насосные установки 0.12 – 0.5 0.9
Рабочее и аварийное освещение Суммарно по паспортным значениям отдельных осветительных установок
Другие 0.3 0.8

Таким образом, с учетом даже расчетных значений коэффициентов мощности в нормативно-правовых актах компенсация реактивной мощности на непромышленных объектах сегодня является не просто финансово и технически целесообразной, а критически необходимой, однако:

  • выбор способа повышения коэффициента мощности должен быть профессиональным и осуществляться профильной компанией;
  • любые мероприятия по компенсации реактивной мощности необходимо проводить только после энергоаудита объекта (или сегмента сети), что позволит определить реальные коэффициенты мощности оборудования и подобрать оптимальную установку.

 443   11.11.2019
Если голосом проще!
Менеджеры готовы принять заявку. Телефоны:
+7(495) 783-56-30
(многоканальный)
+7(985) 126-22-21
(WhatsApp)
Если проще написать!
В заявке укажите какая продукция Вас интересует.
Оставить заявку

Ждем Вас в гости!
Согласуйте время и приезжайте в наши офисы для получения технических консультаций
перейти к контактам