Нормализация качества электроэнергии
В последнее время в связи с ухудшением качества электрической энергии
увеличивается загрузка трансформаторных пунктов (ТП) 10-6/0,4 кВ, что
ограничивает возможности подключения новых потребителей. Появление у потребителей
в нарастающем количестве так называемых «искажающих электроприемников» с
нелинейной вольтамперной характеристикой при несоблюдении необходимых мер
защиты электрической сети обусловило резкий рост гармоник тока и напряжения в
точках общего присоединения (ТОП) электрических сетей.
Однако строительство новых подстанций в
этом случае — не единственный способ решения проблемы…
Спецификой электроэнергии как товара
является то, что на ее качество оказывают влияние все участники цепочки
«генерация — потребление» — электростанции, электрические сети и потребители.
Качество электроэнергии — это
совокупность характеристик электрической энергии (показателей качества),
определяющих уровень электромагнитной совместимости электрических сетей систем
электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей
электрической энергии.
Результат нарушения совместимости —
разнообразные негативные воздействия на электрическое и электронное
оборудование у смежных потребителей, в том числе повышенная аварийность и
сокращение сроков службы электрооборудования, а также рост потерь в
электрических сетях.
Нагрузка потребителей
коммунально-бытового сектора раньше имела практически активный характер. В
настоящее время, вследствие широкого
применения отдельными категориями потребителей коммунально-бытового сектора
современных мощных бытовых электроприборов, картина радикально изменилась. На
ТП, питающих элитные дома или районы коттеджной застройки, коэффициент мощности
редко превышает величину 0,68. Это означает, что через трансформаторы, помимо
потоков активной и реактивной мощностей основной частоты, протекают паразитные
составляющие: потоки активной и реактивной мощности высших гармоник и потоки
мощности искажений (обусловленных взаимодействием токов и напряжений разных
гармоник). При этом доля паразитных составляющих мощности нагрузки
трансформаторов может превышать 30%. Таким образом, реальная токовая загрузка
ТП зачастую достигает предельных значений, что ограничивает рост нагрузки и
исключает подключение новых потребителей.
Возможность разгрузки трансформаторов
путем компенсации реактивной мощности с применением батарей статических
конденсаторов традиционно использовалась применительно к потребителям с
активно-индуктивной нагрузкой (т.е. при наличии асинхронных электродвигателей).
В настоящее время разгрузка действующих трансформаторов на ТП может
производиться путем совместной компенсации реактивной мощности и фильтрации
высших гармоник (так называемая «фильтрокомпенсация»). В ряде случаев такая
разгрузка является альтернативой строительства новых ТП. Результаты
приблизительного сравнения двух вариантов (строительства новых трансформаторных
ТП, с одной стороны, и разгрузка существующих двухтрансформаторных ТП путем
фильтрокомпенсации — с другой) позволяют сделать следующие выводы:
- фильтрокомпенсация на действующих
трансформаторах ТП может обеспечивать их разгрузку на 30% и более;
- соответствующая экономия за счет
отказа от строительства новых ТП может достигать 30-40 тысяч долларов США в
расчете на один ТП.
Таким образом, на стадии принятия
решения о строительстве новых ТП необходимо рассматривать в качестве
альтернативы проведение технических мероприятий по разгрузке действующих
трансформаторов с применением средств фильтрокомпенсации. Выбор одного из
указанных вариантов должен осуществляться на основе их технико-экономического
сравнения. Необходимые расчеты должны производиться на основании результатов
обследования объектов. При этом обследование должно предусматривать проведение
серии режимных замеров и анализ гармонического состава и количественных показателей,
составляющих мощности нагрузки действующих трансформаторов, с учетом характера
и цикличности их нагрузки.
Не стоит также забывать и об обеспечении
требуемого качества электроэнергии в электрических сетях, уже сейчас следует
серьезно заниматься этими вопросами. Предлагаемые пути решения проблемы с
учетом их очередности:
- мониторинг качества электроэнергии в
точках общего подключения путем установки сертифицированных приборов, а также
организации на энергообъектах автоматизированных систем контроля параметров
качества электроэнергии;
- анализ результатов контроля в точках
нарушения параметров качества, адресное выявление виновников нарушений, их
фактических и допустимых вкладов в ухудшение качества;
- проведение технических мероприятий по фильтрации
гармоник с применением на энергообъектах потребителей и электрических сетей
дросселей и фильтров высших гармоник.
|