Установки компенсации реактивной мощности снижают энергопотери: опыт Рязани

№ 8 (22) август 2008
Рубрика - Энергобезопасность и энергосбережение
Спонсор статьи - Медиа-центр "Альфа PR"

Компенсация реактивной мощности на объектах потребителей является эффективным и наименее затратным способом повышения пропускной способности сети. Далеко не все потребители понимают необходимость оснащения своих объектов данными устройствами, чем наносят ущерб, прежде всего, своей компании. 

В чем же суть проблемы компенсации реактивной мощности? 

Здесь необходимо дать небольшую справку. При потреблении электроэнергии по проводам и кабелям протекают две ее составляющие: активная и реактивная. Активная энергия преобразуется в полезную – механическую, тепловую и другие виды энергии. Реактивная энергия не связана с выполнением полезной работы, однако она нужна для создания электромагнитного поля, наличие которого является необходимым условием для работы электродвигателей и трансформаторов. Но эта энергия может вырабатываться на месте, т.е. непосредственно около приемников электроэнергии. 

А передача ее по всей сети от электростанции до предприятия приводит к дополнительной нагрузке на оборудование электрических сетей, их пропускной способности становится недостаточно для передачи активной мощности, растут потери активной энергии, снижается напряжение на шинах нагрузки. Если переложить данный процесс на язык известной басни,  выглядеть это будет, как будто лебедь, рак и щука тянут повозку в три разные стороны. Чем это плохо для предприятий? 
Прежде всего, увеличивается расход электроэнергии, снижается надежность электроснабжения. Что приводит к снижению ресурсов электроустановок, а, значит, и к повышенному расходу денежных средств на их обслуживание.

Чем это плохо для отрасли в целом? 
В связи со значительным ростом производства и развитием инфраструктуры городов, и как следствие – резким увеличением энергопотребления, возникли определенные проблемы, главные из которых  – это ограничение возможности подключения объектов к энергосистеме, ухудшение качества электроэнергии (пониженное напряжение, значительные провалы напряжения при коротких замыканиях в сети), а также износ и перегрузка сетей.

Невозможность осуществлять присоединение новых потребителей или обеспечивать потребителям прирост своих производственных мощностей – это следствие необоснованной загрузки электрооборудования Распределительных сетевых компаний реактивной мощностью.

Основное и наиболее эффективное решение данной проблемы - это использование устройств компенсации реактивной мощности. Их основная функция – не допускать превышения соотношения потребления реактивной и активной мощности.
Активная работа в области компенсации реактивной мощности ведется на территории деятельности Межрегиональной распределительной сетевой компанией Центра и Приволжья. Работа компании в этой сфере, сводится к двум основным направлениям: 1) Компенсация на собственных подстанциях МРСК, т.е. на подстанциях 110-35 кВ, как по стороне 110 кВ, так и по 35 и 6-10 кВ; 2) Компенсация реактивной мощности у потребителей, т.е. непосредственно в узлах питания потребителя на подстанциях потребителя (ГПП, РП, ТП). 

Для управления потоками реактивной мощности на предприятиях энергокомпании ОАО «МРСК Центра и Приволжья» разрабатывается программа использования батарей статических конденсаторов (БСК) и управляемых шунтирующих реакторов (УШР). БСК позволяют вырабатывать реактивную энергию в сеть максимально простым способом. Они просто включаются в сеть, и происходит сдвиг фаз, то есть фактически они компенсируют ту реактивную мощность, которую потребитель потребляет своими приемниками. Для снижения избыточной реактивной мощности линии используются управляемые шунтирующие реакторы, которые плавно изменяют потребляемую мощность. Способ управления потребляемой мощностью УШР заключается в глубоком регулировании индуктивности реактора. 

Это современное оборудование выпускаемое на Российских заводах. По принципам создания, техническим характеристикам и достигаемым экономическим показателям, эти устройства не имеют аналогов в мировом электромашиностроении. Комплексное применение БСК+УШР позволяет оптимально регулировать соотношение реактивной и активной мощностей в энергоузле, повысить устойчивость нагрузки потребителей к провалам напряжения при коротких замыканиях в прилегающей сети и поддерживать параметры напряжения в пределах 1-1,5% от заданного напряжения в узле. Такие показатели в разы превосходят требования современных  ГОСТ.

Примером использования устройств компенсации реактивной мощности  может служить работа, проведенная МРСК Центра и Приволжья в Рязанской области.  На ряде подстанций Рязанского энергоузла в рамках Соглашения руководства области и РАО «ЕЭС России» компанией были установлены источники реактивной мощности. Реализация этого проекта дала возможность подключить в перспективе более 1 млн. квадратных метров жилья, а также строящийся завод по производству стекла фирмы «Гардиан». Удалось ликвидировать ограничения на технологическое присоединение к сетям филиала «Рязаньэнерго» как системного характера, так и частных случаев. Всего, в рамках Соглашения, БСК будут установлены на 8 подстанциях. Такая же работа по установке БСК для поддержания напряжения в энергоузле будет проведена на подстанции «Покров» филиала «Владимирэнерго». Филиал «Нижновэнерго» планирует установку БСК на подстанции «Свердловская», и в «Борском» энергоузле на 7  подстанциях. 

Помимо установки устройств компенсации реактивной мощности на энергообъектах необходима активная работа с потребителями. Так, МРСК Центра и Приволжья проводит  встречи, семинары, участвует в совещаниях с руководителями предприятий и главными энергетиками по разъяснению сути проблемы компенсации реактивной мощности, консультированию по вопросам установки устройств компенсации реактивной мощности, их эффективности для предприятия. 

Работа с потребителями приносит свои плоды. Пусть и не сразу, но руководители предприятий региона начинают задумываться над данной проблемой. На сегодняшний день, устройства компенсации реактивной мощности установлены на многих крупных предприятиях Приволжья. Говоря об установке устройства компенсации реактивной мощности на предприятии ООО «Сеймовские мельницы» (на балансе которого подстанция 35 кВ), главный энергетик компании Михаил Панчук, отметил следующее: «Установка на предприятии устройств компенсации реактивной мощности приносит вполне реальную выгоду. Снизились потери электроэнергии, финансовые затраты на электроэнергию. Каждого собственника, каждого хозяина такое положение вещей только радует. Скажу больше, мы даже не ожидали такого результата. И при этом есть дополнительный эффект – возрастает надежность оборудования, продолжительность его эксплуатации, уменьшается вероятность простоя оборудования. Что всегда очень чувствительно для нашего производства. К данному случаю в полной мере подходит поговорка о том, что скупой платит дважды. Решив однажды вопрос о компенсации реактивной мощности, мы можем направить наши силы и освободившееся время на решение других важных проблем». 

Пример работы ОАО «МРСК Центра и Приволжья» по решению проблемы компенсации реактивной мощности обзначил важность решения обозначенной проблемы, как в масштабах отдельно взятого предприятия, так и в масштабах отрасли в целом.  По мнению заместителя генерального директора – главного инженера  ОАО «МРСК Центра и Приволжья»  Сергея Андруса: «Установка устройств компенсации реактивной мощности позволит обеспечить в определенной степени прирост потребления активной мощности без увеличения ее дополнительной выработки, позволит потребителю прирастить свои производственные мощности без увеличения потребления из сети, а энергокомпаниям присоединить новых потребителей. Кроме того, это улучшит технико-экономическую эффективность систем электроснабжения как электросетевых компаний, так и самих потребителей и повысит качество поставляемой потребителю электроэнергии». 

При сегодняшней загруженности сети и перспективах роста и поставщикам, и потребителям электроэнергии важно понимать, что подключение новых мощностей  можно осуществить менее затратными мероприятиями по компенсации реактивной мощности, нежели  путем строительства новых энергообъектов. Уменьшив реактивную мощность, можно подключить активную мощность, а значит и новых потребителей.