Негативы конформизма при построении или оптимизации потребительских силовых сетей

Анонс: Негативы конформизма при построении или оптимизации потребительских силовых сетей в условиях «старых и новых» национальных трендов. Что важно понимать при внедрении прогрессивных технологий, оборудования в собственную силовую сеть.

В Новой России многим владельцам и менеджментам промышленных (и непромышленных) объектов при построении или оптимизации находящихся в их балансовой принадлежности силовых сетей характерны общие черты конформизма и особенно в условиях раскрутки «национальных трендов» - энергосбережения, энергоэффективности, импортозамещения, а сегодня цифровизации и технологического суверенитета. Так, на буме энергосбережения и энергоэффективности на многих объектах были оперативно внедрены системы энергосберегающего освещения, ШИМ преобразователи для управления электродвигателями и пр., а при цифровизации и особенно на фоне «технологического суверенитета» началось массовая интеграция автоматических и автоматизированных систем управления с серверными большой мощности.

Все это, безусловно, прогрессивные и нужные мероприятия, но при бездумной их реализации в абонентских потребительских сетях эффект получается обратным – увеличивается энергопотребление, ухудшается качество электроэнергии, системы становятся нестабильными, аварийными, нарушается производственно-технологический процесс и т.д. Примечательно, что «во главе угла» технической ответственности за негативы прогресса вне зависимости от популярности и активности текущего тренда были и остаются две проблемы – переток реактивной мощности на фундаментальной частоте и гармонические искажения, которые генерируются именно прогрессивным оборудованием, устройствами, системам и свободно «мигрируют» между абонентскими сетями, в том числе через ТП распределительной сети.

Что важно понимать при внедрении прогрессивных технологий, оборудования в собственную силовую сеть.

При построении или оптимизации силовой сети объекта прежде всего следует понимать безусловный факт того, что любое новое оборудование, устройство, система внесет в силовую сеть изменения, которые повлияют на другое оборудование (устройства, системы) и работоспособность всей сети, причем далеко не всегда лучшим образом.

Так, сверхпопулярные (еще недавно) светодиодные источники систем энергосберегающего освещения, которые по идее должны обеспечить снижение потребляемой мощности в сравнении с газоразрядными светильниками не менее, чем на 30%, по данным многочисленных исследований последнего десятка лет defacto приводят к увеличению числа гармоник тока и напряжения, а также генерации значительных объемов (в зависимости от масштаба системы) реактивной мощности емкостного характера. В итоге повышаются риски аварий из-за нагрева кабелей токами высших гармоник (из-за скин-эффекта), перегрузки конденсаторных установок компенсации реактивной мощности, ухудшается работа оборудования, телекоммуникационных линий, программно-логических контроллеров и т.д.

В свою очередь серверное оборудование «цифровых» систем управления (по факту – тех же автоматизированных или автоматических систем) было, остается и будет источником эмиссии гармоник нечетных и четных порядков, интергармоник, которые перегружают кабеля, магнитопроводы реакторов, конденсаторы батарей, установок, а также крайне негативно влияют на те же информационные каналы передачи данных.

Не лучший эффект в отношении качества электроэнергии можно получить и при бездумном выборе (по опросному листу, советам) и интеграции популярных в последние годы активных фильтров гармоник (АФГ), поскольку любой АФГ вне зависимости от его маркетингового названия и емкости пакета (спектра) обслуживаемых частот базируется на ШИМ преобразователе – активном источником эмиссии гармоник. Т.е. в действительности АФГ нивелирует гармоники ниже, но генерирует гармонические токи в сеть выше места подключения и поэтому этот негатив нужно превентивно устранять, что обычно делается с помощью простых шунтирующих фильтров.

Следует отметить и негативы конформизма при выборе и интеграции конденсаторных батарей, модулей, установок компенсации реактивной мощности, в том числе на тиристорных свитчах и фильтровых, поскольку при выборе по опросному листу, «как у других», советам менеджера по продажам (а не профилю образования) риски перекомпенсации или недокомпенсации становятся критическими, ведь в энергосистеме объекта могут быть те же светодиодные источники освещения, генерирующие емкостную реактивную мощность, ШИМ преобразователи, серверное оборудование, мощная индуктивная нагрузка и пр., способные вызвать резонанс на частотах выше фундаментальной и т.д.

В решении этих проблем вряд ли поможет «цифра» или «технологический суверенитет», во всяком случае в аспекте программного обеспечения, поскольку на генерацию/потребление реактивной мощности на фундаментальной и нефундаментальных частотах, эмиссию и трансмиссию гармоник пакет программ (напрямую) не влияет. Т.е. даже самое прогрессивное программное обеспечение может помочь регистрации, анализе и принятии решения по нивелированию перетока реактивной мощности и гармонических искажений, но никак не устранить эти негативы – для этого нужны реальные (материальные) технические средства, выбор и интеграцию которых нужно бескомпромиссно осуществлять:

• на основе данных полного энергоаудита объекта с определением характера, режима работы нагрузки и тщательным скрупулезным мониторингом нарушений параметров качества электроэнергии в широком диапазоне частот;
• с помощью профильных специалистов в этой области, что позволит не только решить текущие проблемы качества электроэнергии, но и планировать дальнейшую эксплуатацию, включая развитие энергосистемы объекта.