Управление коэффициентом мощности

Page 1
background image

23

  

Ноябрь

декабрь

 2013

ПРИМЕНЕНИЕ

 Конденсаторов

П

П

П

П

П

Р

Р

И

И

М

М

Е

Е

Н

Н

Е

Е

Н

Н

И

И

Е

Е

Е

Е

Е

Е

 

 

К

К

К

К

К

К

К

К

К

К

К

К

о

о

о

о

н

н

н

д

д

е

н

са

Статистические

 

данные

 

распределительной

 

сети

 

компании

 MEEDC 

Статистические

 

данные

 

Низкого

 

напряжения

 (400 

В

Среднего

 

напряжения

 (20 

кВ

Протяжённость

 

распределительной

 

сети

 

Поземный

 

кабель

 

длиной

 1552 

км

 

(964 

мили

Воздушная

 

линия

 

длиной

 6075 

км

 

(3774 

мили

Подземный

 

кабель

 

длиной

 470 

км

 (292 

мили

Воздушная

 

линия

 

длиной

 4303 

км

 

(2673 

мили

Кол

-

во

 

и

 

тип

 

распределительных

 

трансформаторов

 

7204 

шт

мачтового

 

типа

  

872 

трансформаторные

 

будки

на

 

плите

 

Общая

 

мощность

 

распределительных

 

трансформаторов

 

1 506 187 

кВА

678 935 

кВА

Количество

 

подключённых

 

потребителей

 

Жители

Коммерческие

 

потребители

Промышленные

 

потребители

Коммунальные

 

службы

 

и

 

др

.

911,736 160,224  8,949  44,526 

Рост

 

количества

 

потребителей

 2,16 

Ежегодный

 

рост

 

спроса

6,02% 

Установка

 

счётчика

 

в

 

подземной

 

сети

 400 

В

Р

аспределительные

 

компании

 

проявляют

 

всё

 

больший

 

интерес

 

к

 

коррекции

 

коэффициента

 

мощности

 (PFC) 

как

 

способу

 

повышения

 

про

-

пускной

 

способности

 

системы

улучшению

 

ка

-

чества

 

энергоснабжения

 

и

 

снижения

 

потерь

 

в

 

системе

тем

 

самым

 

повышая

 

общую

 

эффективность

 

распре

-

делительной

 

сети

Поэтому

 PFC 

играет

 

значительную

 

роль

 

в

 

работе

 

сети

.

Как

 

правило

коррекция

 

коэффициента

 

мощности

 

основана

 

на

 

концепции

подобной

 

современной

 

концеп

-

ции

 

интеграции

 

смешанной

 

распределённой

 

генерации

 

в

 

распределительные

 

сети

В

 

большинстве

 

современ

-

ных

 

энергокомпаний

 PFC 

достигается

 

путём

 

установки

 

конденсаторных

 

батарей

 

в

 

сети

 

среднего

 

или

 

низкого

 

напряжения

но

 

распределённая

 

коррекция

 

коэффи

-

циента

 

мощности

 

выдвигает

 

альтернативный

 

подход

она

 

может

 

снизить

 

потери

 

электроэнергии

 

наряду

 

с

 

одновременным

 

повышением

 

пропускной

 

способности

 

системы

 

при

 

нахождении

 

механизма

 

компенсации

 

ре

-

активной

 

мощности

 

в

 

непосредственной

 

близости

 

к

 

по

-

требителю

.

Мотивация

 

для

 

децентрализованных

 

установок

 

При

 

повышении

 

спроса

 

на

 

электроэнергию

 

и

 

при

 

до

-

стижении

 

необходимого

 

уровня

 

коэффициента

 

мощно

-

сти

 

в

 

энергосистеме

 

компании

 Mashhad Electric Energy 

Distribution Co.’s (MEEDC’s) 

распределительной

 

систе

-

Управление коэффициентом мощности

Иранская компания разрабатывает и монтирует 
децентрализованные конденсаторы коррекции 
мощности для повышения эффективности сети.

Али Саиди (Ali Saeedi), Муртаза Хусейн Пурараб (Morteza Hossein Pourarab), Мохсен Забихи 
(Mohsen Zabihi) и Саид Алишахи (Saeed Alishahi), 

Энергораспределительная компания Мешхед 

(Mashhad Electric Energy Distribution Co.)

мы

 

Ирана

 

дополнительные

 

инвестиции

 

в

 PFC, 

необхо

-

димые

 

для

 

вложения

 

в

 

сети

 

низкого

 

напряжения

на

-

чинают

 

показывать

 

низкую

 

доходность

Это

 

заставило

 

энергокомпании

 

проанализировать

 

преимущества

 

раз

-

ворачивания

 

децентрализованного

 

оборудования

 

для

 

коррекции

 

коэффициента

 

мощности

.


Page 2
background image

24

Ноябрь

декабрь

 2013

    

ПРИМЕНЕНИЕ

 Конденсаторов

Модифицированное

 

основание

 

однофазного

 

счётчика

 

с

 

установленным

 

конденсатором

.

Низкий

 

коэффициент

 

мощности

 

распредсети

 

компа

-

нии

 MEEDC’s 

связывали

 

с

 

люминесцентным

 

освещени

-

ем

энергосберегающими

 

лампами

 

и

 

кондиционерами

Недавний

 

опрос

 

в

 

городе

 

Мешхед

 

показал

что

 

на

 

каж

-

дого

 

жителя

 

города

 

приходится

 

семь

 

люминесцентных

 

ламп

В

 

результате

 

низкий

 

коэффициент

 

мощности

 

мо

-

жет

 

привести

 

к

 

перегреву

 

и

 

преждевременному

 

выхо

-

ду

 

из

 

строя

 

индукционного

 

оборудования

 

в

 

результате

 

чрезмерного

 

падения

 

напряжения

 

и

 

потерь

 

в

 

распреде

-

лительной

 

сети

.

Существует

 

несколько

 

методик

 

коррекции

 

коэф

-

фициента

 

мощности

и

 

у

 

каждой

 

из

 

них

 

есть

 

свои

 

преимущества

 

и

 

недостатки

При

 

использовании

 

цен

-

трализованного

 

метода

 

коррекции

 

достигается

 

только

 

частичная

 

выгода

Затраты

 

на

 

установку

 

в

 

этом

 

случае

 

ниже

чем

 

децентрализованный

 

метод

а

 

коэффициент

 

мощности

 

в

 

точке

 

общего

 

присоединения

 

держится

 

выше

 

допустимого

 

уровня

Тем

 

не

 

менее

 

реактивная

 

мощность

 

должна

 

достичь

 

такого

 

уровня

при

 

котором

 

необходим

 

централизованный

 

компенсатор

 

реактивной

 

мощности

в

 

результате

 

чего

 

потери

 

в

 

сетях

 

остаются

 

такими

как

 

будто

 

не

 

было

 

никакой

 

компенсации

 

коэф

-

фициента

 

мощности

Вследствие

 

этого

 MEEDC 

разработала

 

новый

 

под

-

ход

в

 

котором

 

используются

 

преимущества

 

развёр

-

тывания

 PFC 

в

 

сетях

 

низкого

 

напряжения

 

в

 

непосред

-

ственной

 

близости

 

к

 

терминалам

 

потребителей

Одним

 

из

 

основных

 

препятствий

 

компании

 

при

 

установке

 

обо

-

рудования

 

распределённой

 

коррекции

 

коэффициента

 

мощности

 

было

 

отсутствие

 

стандартного

 

конденсато

-

ра

 

подходящего

 

размера

который

 

необходимо

 

было

 

установить

 

на

 

крышку

 

счётчика

Компания

 

решила

что

 

размеры

 

конденсатора

 

для

 

простоты

 

установки

 

и

 

надёжной

 

работы

 

должны

 

быть

 

по

 

возможности

 

мини

-

мальными

Программа

 

действий

Для

 

удовлетворения

 

растущих

 

требований

 

инжене

-

ры

 

компании

 MEEDC 

разработали

 

комплект

 

конденса

-

торов

 PFC, 

которые

 

можно

 

разместить

 

в

 

корпусе

 

счётчи

-

ка

Эти

 

конденсаторы

 

предназначаются

 

для

 

установки

 

в

 

однофазных

 

сетях

 

напряжением

 230 

В

 

частотой

 50 

Гц

.

После

 

установки

 

конденсаторов

 

распределённой

 

коррекции

 

произошла

 

оптимизация

 

потребления

 

элек

-

трической

 

энергии

что

 

в

 

конечном

 

итоге

 

привело

 

к

 

сокращению

 

потребления

 

энергии

 

и

 

выбросов

 

парни

-

ковых

 

газов

Конденсаторы

 PFC 

увеличивают

 

пропускную

 

спо

-

собность

 

системы

 

из

-

за

 

сокра

-

щения

 

суммарного

 

тока

отби

-

раемого

 

из

 

распределительной

 

сети

Одним

 

из

 

существенных

 

недостатков

 

такого

 

подхода

на

 

который

 

следует

 

обратить

 

вни

-

мание

является

 

гармонический

 

резонанс

Кроме

 

того

что

 

конденсаторы

 

умещаются

 

в

 

корпусах

 

счётчи

-

ков

предлагается

 

ещё

 

целый

 

ряд

 

преимуществ

 

для

 

потребителей

Установка

 

конденсаторов

 

не

 

тре

-

бует

 

особого

 

обучения

поэтому

 

техники

 

компании

 

могут

 

стабили

-

зировать

 

напряжение

 230 

В

 

без

 

особых

 

проблем

Опытная

 

эксплуатация

Для

 

проверки

 

обоснованности

 

децентрализованных

 

конденсаторов

 PFC 

компания

 MEEDC 

провела

 

опытные

 

испытания

 

в

 

условиях

 

эксплуатации

 

в

 

районе

 

города

 

Хаштабад

:

• 

площадь

 

опытного

 

участка

 73000 

м

2

;

• 431 

бытовой

 

потребитель

;

• 

восемь

 

коммерческих

 

потребителей

;

• 

четыре

 

магистрали

 

общественного

 

пользования

;

• 

три

 

магистрали

 

сети

 

первой

 

ступени

 

распределения

 

энергии

• 

один

 

распределительный

 

трансформатор

 800 

кВА

 

высокого

/

низкого

 

напряжения

;

• 

автоматическое

 

распределительное

 

устройство

 

1600 

А

.

Для

 

обработки

 

и

 

анализа

 

данных

 

использовались

 

устройства

 

регистрации

 

данных

 TDL101 

компании

 

Mashhad Tadbir. 

В

 

начале

 

проекта

 

были

 

зафиксирова

-

ны

 

показания

 

всех

 

счётчиков

и

 

все

 

регистраторы

 

дан

-

ных

 

были

 

настроены

 

на

 

одновременную

 

запись

 

всех

 

параметров

 

сети

Затем

спустя

 13 

дней

вновь

 

были

 

зафиксированы

 

показания

 

всех

 

счётчиков

и

 

в

 

тече

-

ние

 

шести

 

дней

 

на

 

всём

 

протяжении

 

линии

 

в

 

счётчики

 

потребителей

 

было

 

установлено

 430 

конденсаторов

 

PFC. 

Ёмкость

 

каждого

 

из

 

установленных

 

в

 

счётчики

 

конденсаторов

 PFC 

составляла

 12 

пФ

величина

 

ко

-

эффициента

 

мощности

 

в

 

период

 

испытаний

 

достигла

 

0,95 

по

 

сравнению

 

с

 0,85 

до

 

установки

 

конденсатора

Во

 

время

 

полевых

 

испытаний

 

сотрудники

 

компании

 

MEEDC 

установили

 

в

 

счётчиках

 

новые

 

конденсаторы

в

 

которых

 

абонентский

 

вывод

 

оставался

 

под

 

напря

-

жением

Использовались

 

счётчики

 

производства

 

не

-

скольких

 

компаний

Несмотря

 

на

 

то

 

что

 

ёмкость

 

конденсаторов

ис

-

пользуемых

 

в

 

опытной

 

эксплуатации

составляла

 

12 

пФ

из

-

за

 

ёмкостного

 

эффекта

 

и

 

резонанса

 

распре

-

делительной

 

сети

 

она

 

была

 

снижена

 

до

 9 

пФ

Таким

 

образом

в

 

каждом

 

из

 

однофазных

 

счётчиков

зака

-

занных

 

компанией

 MEEDC, 

был

 

установлен

 

конденса

-

тор

 

ёмкостью

 9 

пФ

Промышленные

 

потребители

 

с

 

трёхфазным

 

питанием

 

должны

 

были

 

обеспечить

 

свои

 

собственные

 

средства

 

компенсации

 

на

 

основе

 

показа

-

телей

 

потребления

 

энергии

тарификации

окупаемо

-

сти

 

инвестиций

 

и

 

сокращения

 

выбросов

 

углекислого

 

газа


Page 3
background image

25

  

Ноябрь

декабрь

 2013

ПРИМЕНЕНИЕ

 Конденсаторов

Однолинейная

 

схема

 

сети

 

низкого

 

и

 

высокого

 

напряжения

 

Хаштабад

.

0

3

6

9

12

15

До

 

и

 

после

 

установки

 

конденсаторов

 

коррекции

 

коэффициента

 

мощности

.

Стандарты

 

измерений

Все

 

счётчики

производимые

 

в

 

Иране

являются

 

полупроводниковыми

 

или

 

интеллектуальными

 

при

-

борами

в

 

конструкцию

 

которых

 

входит

 

специальный

 

конденсатор

 

под

 

надзором

 

компании

 MEEDC. 

На

 

се

-

годняшний

 

день

   

производитель

 

всех

 

типов

 

многота

-

рифных

 

счётчиков

 

поставил

 MEEDC 

вместе

 

с

 

другим

 

измерительным

 

оборудованием

 

более

 50000 

счётчи

-

ков

оборудованных

 

конденсаторами

 PFC. 

Все

 

обо

-

рудование

 

компании

 

соответствует

 

стандартам

 

МЭК

имеет

 5-

летнюю

 

гарантию

 

и

 15-

летнее

 

послегарантий

-

ное

 

обслуживание

.

Окупаемость

 

инвестиций

Установка

 

оборудования

 PFC 

является

 

широко

 

признанным

 

способом

 

снижения

 

расходов

 

на

 

оплату

 

электроэнергии

 

путём

 

сокращения

 

потерь

 

электроэ

-

нергии

 

и

 

выбросов

 

углекислого

 

газа

Таким

 

образом

учитывая

 

длительность

 

периода

 

окупаемости

 

такого

 

оборудования

компания

 

будет

 

анализировать

 

си

-

туацию

 

в

 

каждом

 

конкретном

 

слу

-

чае

.

Период

 

окупаемости

 

инвести

-

ций

 

по

 

проекту

 MEEDC 

оказался

 

недолгим

Например

годовая

 

эко

-

номия

 

электроэнергии

 

в

 200 

МВт

ч

 

может

 

вылиться

 

в

 

денежную

 

эко

-

номию

 

в

 170 

млн

 

долл

., 

т

.

е

это

 

сбережения

которые

 

затем

 

могут

 

быть

 

разделены

 

между

 

энергоком

-

панией

 

и

 

потребителями

Кроме

 

того

преимущества

 

децентрали

-

зованной

 PFC 

выходят

 

за

 

рамки

 

экономии

 

затрат

Децентрали

-

зованные

 PFC 

снижают

 

токовую

 

нагрузку

 

на

 

распределительное

 

оборудование

и

 

энергокомпании

 

могут

 

отложить

 

капитальные

 

инве

-

стиции

необходимые

 

для

 

усиле

-

ния

 

энергосистемы

 

и

 

расширения

 

пропускной

 

способности

 

сети

Кро

-

ме

 

того

применение

 PFC 

во

 

всех

 

сетях

 

способствует

 

повышению

 

качества

 

и

 

устойчивости

 

электро

-

энергии

.

Выгода

 

для

 

энергокомпаний

 

и

 

потребителей

Использование

 

нового

 

прило

-

жения

разработанного

 

компанией

 

MEEDC, 

показало

что

 

децентрали

-

зованная

 

компенсация

 

реактивной

 

мощности

 

в

 

некоторых

 

сетях

 

может

 

принести

 

следующую

 

выгоду

 

как

 

энергокомпаниям

так

 

и

 

потребите

-

лям

:

• 

повышение

 

коэффициента

 

мощ

-

ности

  (

в

 

случае

 

с

 MEEDC — 

с

 0,83 

до

 0,95);

• 

улучшение

 

профиля

 

напряжений

 

в

 

линиях

 

среднего

 

и

 

низкого

 

напряже

-

ния

 

без

 

создания

 

перенапряжений

;

• 

сокращение

 

потерь

 

в

 

трансформа

-

торе

 

на

 0,25%;

• 

понижение

 

потерь

 

распредели

-

тельной

 

системы

 

примерно

 

на

 50%;

• 

повышение

 

пропускной

 

способности

 

системы

;

• 

отсрочка

 

капитальных

 

вложений

 

в

 

результате

 

повы

-

шения

 

пропускной

 

способности

;

• 

оптимизация

 

использования

 

оборудования

 

распре

-

делительной

 

системы

• 

повышение

 

эффективности

 

системы

 

с

 

дальнейши

-

ми

 

преимуществами

 

использования

 

для

 

окружаю

-

щей

 

природной

 

среды

;

• 

снижение

 

эксплуатационных

 

расходов

.  

Компании

упомянутые

 

в

 

статье

:

MEEDC | www.meedc.ir

Mashhad Tadbir | www.mashhadtadbir.com


Читать онлайн

Иранская компания разрабатывает и монтирует децентрализованные конденсаторы коррекции мощности для повышения эффективности сети.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»