Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях

Анонс: Условное деление промышленных объектов по сетевому напряжению, коммутации, режиму работы и характеру нагрузки. Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях с сетями разного напряжения и способы повышения коэффициента мощности сетей угольных шахт, жилой застройки.

Вне зависимости от формы собственности, географической локализации, специфики деятельности все производственные и производственно-коммерческие объекты корректно разделить по: уровню напряжения входной сети на шинах подстанции электросетевой компании или КТП в балансовой принадлежности предприятия на объекты, подключаемые к сетям 10 (6) кВ и 0.4 кВ. К сетям 10 (6) кВ подключены предприятия с оборудованием, линиями и комплексами, включающими асинхронные электродвигатели, индукционные печи, трансформаторы тока и напряжения, токоограничивающие реакторы, КТП и передвижные участковые подземные подстанции (ПУПП) железорудных, угольных шахт и пр. Низковольтное оборудование, системы инженерно-технического обеспечения, центры обработки данных таких потребителей запитываются от собственных КТП через РУ цеховых ТП 6-10/0,4 кВ или ГРЩ. К шинам подстанций 6-10/0,4 кВ электросетевой компании по стороне низшего напряжения подключаются по ТУ промышленные предприятия с трехфазной нагрузкой 380 В и/или однофазными потребителями 220 В; специфике коммутации нагрузки потребителя с ГРЩ, РУ ТП (или КТП) на объекты со стационарными и динамично изменяемыми сетями. К последним относят предприятия, силовые сети которых изменяют конфигурацию в процессе производства – железорудные, угольные шахты с ПУПП и наращиваемыми кабельными линиями (КЛ), строительные компании с площадками на масштабных объектах жилой застройки и подключением нагрузки по воздушным линиям (ВЛ) и пр.; режиму работы и характеру нагрузки (статичная, динамичная, знакопеременная), по факту определяющим наличие или отсутствие стабильной «фоновой» потребности в реактивной мощности и, соответственно, возможность применения сравнительно недорогих неавтоматических (нерегулируемых) конденсаторных установок переменного тока для повышения коэффициента мощности (по формализованной терминологии действующего ГОСТ Р 56744-2015).

Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях с сетями 6-10/0,4 кВ.

Для промышленных объектов со стационарными сетями и равномерном графике нагрузки по сегментам своей силовой сети целесообразна компенсация реактивной мощности по централизованной схеме на шинах РУ 6-10 кВ предприятия в рамках подстанции электросетевой компании на стороне низшего напряжения или собственной КТП на стороне высшего напряжения.


Рис. Типовая схема централизованной компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях на шинах РУ 6-10 кВ.

В случае неравномерной нагрузки по сегментам сети предприятия возможно применение групповой схемы компенсации на шинах РУ цеховых ТП 6-10/0,4 кВ, причем в обоих случаях при выявлении энергоаудитом наличия стабильной во времени «фоновой» реактивной нагрузки экономически эффективна интеграция в щитовых нерегулируемых или гибридных (смешанных) установок компенсации реактивной мощности.


Рис. Типовая схема групповой компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях на шинах РУ цеховых ТП 6-10/0,4 кВ.

Способы повышения коэффициента мощности динамично изменяемых сетей.

Железорудные, угольные шахты, строительные девелоперы с развертываемыми площадками на масштабных объектах жилой застройки в процессе своей деятельности формируют силовые сети, изменяющие свою конфигурацию, потери активной и реактивной мощности в КЛ и ВЛ, параметры своей и питающей магистральной сети. Так, в зависимости от протяженности ВЛ и нагрузки по реактивной мощности падение напряжения сети объекта жилой застройки может достигать более 30%, что становится критическим для оборудования на площадке и крайне негативно влияет на энергобаланс сети электросетевой компании.


Таблица. Падение напряжения при разном потреблении реактивной мощности и протяженности ВЛ развертываемых сетей объектов жилой застройки.
Реактивная мощность Падение напряжения, % при общей длине воздушной линии
0.2 км 0.4 км 0.6 км 0.8 км 1.0 км
50 кВАР 1.875 3.75 5.625 7.5 9.375
100 кВАР 3.75 7.5 11.25 15.0 18.75
150 кВАР 5.625 11.25 16.875 22.5 28.125
200 кВАР 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5

В свою очередь железорудные, угольные шахты с ПУПП и наращиваемыми КЛ имеют взаимозависимое влияние потерь мощности, напряжения от длины, сечения кабелей и загрузки передвижных участковых подземных подстанций, что определяет необходимость компенсации реактивной мощности по смешанной (централизованной, групповой, индивидуальной) схеме, автоматическими установками и при регулярном мониторинге динамики изменения нагрузки.


Рис. Зависимости потерь напряжения (ΔU), активной (ΔP) и реактивной (ΔQ) мощности от сечения f типового кабеля КГЭШ длиной 1 км при номинальной нагрузке.


Рис. Зависимости потерь активной (ΔP) и реактивной (ΔQ) мощности от напряжения силовой сети при разных коэффициентах загрузки передвижных участковых подземных подстанций.

Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях с сетями 0,4 кВ.

Промышленные предприятия с оборудованием, включающим асинхронные электродвигатели, в том числе в конструкциях мотор-редукторов, насосных агрегатов, электродуговые печи, сварочные трансформаторы и пр. напряжением 0.4 кВ обычно используют смешанную схему компенсации реактивной мощности – групповую и индивидуальную, что позволяет оптимизировать энергопотребление и стабилизировать качество электроэнергии в силовой сети.


Рис. Типовая схема групповой компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях на шинах первичных цеховых РП 0.4 кВ (слева) и типовая схема индивидуальной компенсации реактивной мощности на шинах вторичных РП в щитовых (справа).

В целом любые способы повышения коэффициента мощности должны использоваться: только после проведения профессионального энергоаудита сети промышленного объекта, что исключит риски перекомпенсации и даст возможность выбора оптимальной по цене и функциям установки; обосновываться, разрабатываться и реализоваться исключительно профильной компанией с собственными производственными мощностями для изготовления установок, батарей и большим опытом работы в этой сфере деятельности.


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