Управление электрохозяйством предприятий

Помимо этого, потребителю электрической энергии необходимо соблюдать режимы работы КУ, особенно если отсутствуют устройства автоматического регулирования их РМ. Крайне неблагоприятным режимом является круглосуточная работа нерегулируемых КУ, приводящая к значительному ущербу для потребителя.

На рис. 6 схематично приведены составляющие ущерба от круглосуточной работы нерегулируемых КУ. Такой режим отрицательно сказывается на характере производства, снижает его эффективность, уменьшает производительность оборудования, ухудшает качество электрической энергии и приводит к потерям активной мощности во всех элементах сети.

Рис. 6. Составляющие ущерба от круглосуточной работы нерегулируемых КУ

К составляющим ущерба, показанным на рис. 6, можно добавить ущерб на электротехнологическом оборудовании, например, при чрезмерном повышении уровня напряжения возникает перегрев электролизных ванн и ухудшается процесс электролиза; возникает брак в работе электротермических установок, вплоть до обвала шихты в плавильную зону, и др.

На рис. 6 обозначено:

Q_min– реактивная мощность в часы минимума нагрузки, квар;

Q_Ky – реактивная мощность нерегулируемых КУ, квар;

Q_min – Q_Ky [при полном отсутствии нагрузки (-Q_Ky)] – та часть РМ, которая передается электроприемниками потребителя в сеть, квар;

 p_тр, р_K, р_с – соответственно суммарные удельные потери активной мощности в трансформаторах, конденсаторах, в сети, кВт/квар;

Q_c – реактивная мощность, передаваемая (генерируемая) в сеть, квар;

R_o – относительный износ изоляции АД;

T_ном – срок службы изоляции обмотки АД при номинальных напряжении и нагрузке, ч;

T_Ua – срок службы изоляции обмотки АД при отклонении напряжения от номинального значения и коэффициента нагрузки двигателя а  /= 1, ч.

Значение R_o с достаточной точностью можно подсчитать по следующей формуле:

В табл. 2 приведены расчетные формулы по определению потерь активной мощности в зависимости от перетоков РМ.

Таблица 2

Расчетные формулы для определения потерь активной мощности в зависимости от перетоков РМ

Примечание. Коэффициент К_ип = 0,7 – коэффициент изменения потерь активной мощности;  – коэффициент загрузки трансформатора по току.

Таким образом, необходимость в автоматическом регулировании РМ вызвана стремлением не только снизить излишние потери активной мощности, возникающие в режиме перекомпенсации, но и тем, что при круглосуточной работе нерегулируемых КУ чрезмерно повышается уровень напряжения в часы минимума нагрузок. Такое повышение напряжения опасно как для токоприемников (особенно для ламп накаливания и электроприборов с нитями накала), так и для самих конденсаторов, которые при повышении напряжения более чем на 10 % выходят из строя.

При недопустимом повышении напряжения в узлах сети диспетчерская служба в энергосистемах вынуждена с целью снижения напряжения в часы минимума нагрузок (например, в ночное время) переводить генераторы в режим потребления РМ.

Успешное решение данной проблемы позволит комплексно экономить электроэнергию за счет снижения потерь активной мощности и регулирования напряжения в распределительных сетях предприятий и местных энергосистем.

Помимо этой проблемы необходимо также решать вопросы, связанные с правильным выбором и расчетом компенсирующих устройств (с учетом их статических характеристик и статических характеристик нагрузки), их наивыгоднейшим размещением в электросетях предприятий, их рациональной и безопасной эксплуатацией, защитой при аварийных режимах работы и воздействии других внешних факторов.

В прил. 2 приведены формулы для определения РМ, потребляемой электроприемниками и генерируемой источниками.

Проблема потребления и генерации реактивной мощности и (или) энергии является общей для обоих договорных субъектов, поэтому расчеты за потребление и генерацию РМ должны производиться по обоюдному согласию в соответствии с действующими НТД в той части, которая не противоречит законодательству.

Абонент по просьбе энергоснабжающей организации может отключать или включать компенсирующие устройства и таким образом менять потребление или генерацию реактивной мощности и (или) энергии. Энергоснабжающая организация, на наш взгляд, должна стимулировать абонента, применяющего такие меры, например, в виде скидки с тарифа на электроэнергию.

Графики и сроки отключения (включения) КУ, порядок оплаты и величины скидок должны быть оговорены в договоре энергоснабжения.

При двухставочном тарифе в договоре энергоснабжения обычно указывается допустимое значение присоединенной активной мощности в часы максимума нагрузки энергосистемы. Если же эта значение окажется ниже договорного, то абонент оплачивает договорной объем присоединенной мощности.