Компенсация реактивной мощности на предприятиях машиностроения

Анонс: Специфика отрасли машиностроения, возможности и реалии повышения качества в силовых сетях объектов. Оптимальные решения компенсации реактивной мощности и нивелирования гармоник для предприятий машиностроения.

Отрасль машиностроения едва ли не самая объемная по направлениям деятельности разных предприятий, лидирует по материало- и энергоемкости и, соответственно по потерям электроэнергии при использовании оборудования и линий в производственно-технологическом процессе.

Тракторо-, станко-, авиа-, судо-, приборо-, автомобилестроение, энергетическое, сельскохозяйственное машиностроение в отрасли формируют емкие сегменты предприятий более узкоцелевой деятельности, но всех их объединяет значительное по объемам энергопотребление с общей обратной зависимостью качества электроэнергии от уровня функциональности и технологичности оборудования. Или проще – чем более совершенное оборудование используется в производстве, тем хуже параметры качества электроэнергии в силовых сетях, что на текущий момент можно и нужно расценивать уже как фактор, не просто негативно влияющий на процессы, сроки техобслуживания и работоспособности станков, приводов, линий, а на порядки повышающий риски аварийности предприятий с большой вероятностью нанесения ущерба и материальным ценностям, а рабочим.

Тем не менее, большинство предприятий машиностроения:

• традиционно работают на фоле технического дефолта, а после глобальных игр с пандемией в последнее время финансовое состояние этих предприятий отнюдь не улучшилось.
  Т.е. по факту объемные инвестиции в те же тиристорные установки компенсации реактивной мощности (УКРМТ), активные фильтры гармоник (АФГ), управляемые тиристорами реакторы и пр. для повышения стабильности электроснабжения и улучшения качества электроэнергии менеджментам превалирующей доли предприятий машиностроения «не по карману»;
• буквально не осознают реальной финансовой выгоды от административно-технических мероприятий по нивелированию возмущений в сетях, которая будет комплексной - и от интеграции установок компенсации реактивной мощности, и от применения фильтров гармоник.

Наряду с этим большинство предприятий машиностроения уже декларируют (или вскоре будут начинать de facto) начало цифровой трансформации электросетей, определенной в планах и задачах Энергетической стратегии России, хотя:

• телекоммуникационные связи между силовым оборудованием и программно-аппаратными комплексами АСУ, АИИС и пр. можно обеспечить только в «чистой» (от перетоков реактивной мощности и гармонических искажений) силовой сети, а это те же УКРМТ, АФГ или (если повезет найти) недорогие, аналогичные по действию технические решения в формате гибких расширяемых (в перспективе) устройств;
• интеграция «интеллектуальных» датчиков в сети и программно-логических контроллеров в оборудование усугубляет проблему качества электроэнергии из-за генерации гармонических искажений разного спектра, который de facto можно идентифицировать только при проведении полноценного энергоаудита конкретного объекта с определением спектра и амплитуд гармоник вплоть по 49 порядка.

Большинство отечественных сборщиков установок компенсации реактивной мощности при расчетах просто игнорируют гармонические искажения в сети, хотя:

• ГОСТ IEC/TR 61000-3-6-2020 и ГОСТ IEC/TR 61000-3-7-2020 уже задали нормы электромагнитной эмиссии (и трансмиссии) гармоник в сетях разного уровня напряжения, и формализовали права и ответственности сетевой организации и Абонента сети (см. этот материал);
• из-за гармоник увеличивается действующее (мгновенное, среднеквадратичное - Root Mean Square) значение тока, что определяет повышение потерь активной энергии, причем общий коэффициент гармонических искажений может оставаться одинаковым при разных потерях (см. расчеты в этом материале).

Оптимальные решения компенсации реактивной мощности и нивелирования гармоник для предприятий машиностроения.

С учетом финансовой ограниченности большинства предприятий машиностроения в условиях стагнации экономики и эпопеи пандемии, но принимая во внимание безусловный факт реальных прямых и косвенных выгод от повышения качества электроэнергии и стабильности электроснабжения любой силовой сети, можно признать оптимальными решениями следующие:

• проведение организационных мероприятий по группировке нелинейной нагрузки по мощности, характеру, времени использования, но только после полного энергоаудита объекта;
• интеграция нерегулируемых конденсаторных установок, модулей, батарей по схеме комбинированной компенсации для нивелирования «фоновой» потребности оборудования и систем в реактивной энергии;
• интеграция контакторных автоматических установок компенсации реактивной мощности в гибких расширяемых версиях с возможностью модернизации до уровня управления программно-логическими контроллерами на тиристорных ключах без остановки производственного процесса;
• интеграция узкополосных резонансных пассивных фильтров для нивелирования наброса токов гармоник критических амплитуд.

Возврат к списку