Студент гр МЕЕ-09 -1 9 Э 10

Студент гр. МЕЕ-09 -1/9 Э – 10 – 2 Харцизький ХМТ ДВНЗ «Дон. НТУ» . металургійний технікум ДВНЗ “Дон. НТУ”

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ. КОМПЕНСАЦІЯ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ В МІСЬКИХ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖАХ

Без електричної енергії сьогодні не обходиться жодне виробництво, жоден офіс. Але чи завжди ми можемо бути певні, що використовуємо її на всі 100%?

Питання економного використання всіх видів енергії, в тому числі електричної, і підвищення економічності роботи електроустановок є важливою проблемою. В останні роки підвищенню якості електроенергії приділяють велику увагу, тому якість електроенергії може істотно впливати на витрату електроенергії, надійність систем електропостачання, технологічний процес виробництва.

Одним з основних питань, пов'язаних з підвищенням якості електроенергії в районних мережах є питання компенсації реактивної потужності.

Проблема компенсації реактивної потужності в електричних системах має велике значення з наступних причин: 1) у промисловому виробництві спостерігається випереджаюче зростання споживання реактивної потужності в порівнянні з активною; 2) у міських електричних мережах зросло споживання реактивної потужності, обумовлене зростанням побутових навантажень; 3) збільшується споживання реактивної

Мета моєї доповіді – ще раз звернути увагу на питання енергозбереження шляхом компенсації реактивної потужності не тільки на промислових підприємствах, а й в мережах комунально -побутових споживачів.

Компенсація реактивної потужності, в наш час, є немаловажливим фактором, який дозволяє вирішити питання енергозбереження та зниження навантаження на електромережу. За оцінками вітчизняних та ведучих зарубіжних спеціалістів, доля енергоресурсів, а саме електроенергії займає значну величину в собівартості продукції. Це достатньо вагомий аргумент, щоб з усією серйозністю підійти до аналізу і аудиту електроспоживання, визначення методики та пошуку засобів для компенсації реактивної потужності.

В розподільчих мережах комунально-побутових споживачів, які мають переважно однофазне навантаження, яке змінюється за індивідуальним режимом, пристрої компенсації реактивної потужності використовуються недостатньо. Більшість спеціалістів вважають що з причини відносно коротких фідерів міських розподільчих мереж невеликої потужності та розосередженості навантаження проблеми компенсації реактивної потужності для них не існує.

Але приймаючи до уваги, що за останнє десятиліття витрати електроенергії на 1 м 2 міського побутового сектору збільшився втричі, середня статистична потужність силових трансформаторів в мережах міської інфраструктури зросла до 320 к. ВА, а зона використання їх трансформаторної потужності зросла до 250 -400 к. ВА, це твердження не може бути справедливим. Так середнє значення коефіцієнту потужності на вводі багатоквартирного житлового будинку на протязі доби змінювалось від 0, 88 до 0, 97. Таким чином, враховуючи високу щільність комунально-побутових навантажень, наявності в потужності, яка передається, реактивної складової, приводить до значних втрат електроенергії в розподільчих мережах великих міст і необхідності їх компенсації за рахунок додаткової генерації.

Рішенням проблеми була б установка додаткового конденсатору до кожного електроприймача, який живить реактивну потужність. Однак цю на перший погляд просту задачу практично неможливо розв’язати, оскільки необхідно наладити виробництво великої кількості конденсаторів різної потужності та примусити виробників встановити їх на всіх виробах. Також можливо розглянути питання з установки конденсаторів в розподільних шафах квартир, розподільних шафах під’їздів житлових будинків або адміністративних спорудах, але і ця задача представляє суттєві труднощі для Районних електричних мереж.

Проблема компенсації реактивної потужності може бути вирішена шляхом установлення нерегульованих конденсаторних батарей к кожній ТП 6 -0, 4 к. В. Такий захід забезпечить суттєве зниження втрат енергії (до 15%) за незначний час.

Типи сучасних конденсаторів для встановлення у ТП-6 -0, 4 к. В Автоматична комплектна конденсаторна установка ККУ 0. 4 на панелі (для установки в комплектні трансформаторні підстанції КТП) Автоматична комплектна конденсаторна установка АКУ(КРМ, УКРМ 58)

Також неможна не відмітити наступні позитивні сторони впровадження конденсаторної установки; Знижаються витрати на електроенергію (за рахунок зменшення сум платежів за реактивну енергію) – див. розрахунок економічної ефективності приведений в інших наших статтях; Зменшується навантаження на трансформатори і завдяки цьому збільшується їх строк служби; Зменшується навантаження на провода і кабелі. Підвищюється рівень їх надійності в експлуатації і, в окремих випадках, з'являється можливість використання кабелей і проводів меншого перетину; Покращується якість електричної енергії у споживачів; Зменшується навантаження на комутаційні апарати (за рахунок зниження струму в колах); Зменшується рівень вищих гармонік в мережі (в випадку використання фільтруючих дроселей, налаштованих на вищі гармоніки).

Технічні показники конденсаторних установок

Під час викладання дисциплін «Теоретичних основ електротехніки» , «Електропостачання промислових підприємств та цивільних споруд» та «Електричних вимірювань» в нашому технікумі питанню підвищення коефіцієнта потужності приділяється достатня увага Силами студентів були виготовлені лабораторні стенди для виконання лабораторної роботи з теми «Коефіцієнт потужності та засоби його підвищення»

Під час лабораторної роботи студенти проводять дослідження та визначають залежності коефіцієнтів потужності трифазного асинхронного електродвигуна від величини механічного навантаження на вагу та підвищення коефіцієнта потужності кола за допомогою статичних конденсаторів.

У стенді використовуються наступні прилади № п/п Найменування Тип Межа Ціна Клас виміру приладу Система поділки точності 1. Амперметр А 1 Э-421 1 А 0, 05 2, 5 2. Амперметр А 2 Э-365 -1 1 А 0, 05 1, 5 3. Амперметр А 3 Э-365 -1 3 А 0, 05 1, 5 4. Вольтметр Э-8021 300 10 1, 5 5. Фазометр Д-578 1900 0, 02 /20 0, 5 6. Ватметр Д-5004 150 1 0, 5

Схема для дослідження коефіцієнта потужності кола змінного струму з електродвигуном

Результати дослідження та розрахунків № Виміряно Розраховано U I P cosφ φ S cosφ В А Вт - град. ВА - 1 140 0, 181 30 023 77 113 0, 27 2 140 0, 85 55 0, 44 64 119 0, . 46 3 140 0, 9 70 0, 5 60 126 0, 56 4 140 0, 95 90 0, 62 52 133 0, 68 5 140 1 95 0, 68 47 140 0, 68

№ Виміряно Розраховано І1 І2 І3 Uф cosφ1 φ1 A A A В - 1 0, 81 0 140 0, 23 77 2 0, 65 0, 81 0, 15 140 0, 26 3 0, 47 0, 81 0, 38 140 4 0, 23 0, 81 0, 96 140 C Характер P S 1 Q 2 Q 3 Вт ВА вар вар 0 30 113 109 0 RL 75 4 30 91 86 109 21 R-L 0, 33 70 8 30 66 59 109 65 R-L 0, 94 20 20 32 15 109 134 R-C град мк. Ф навантажен я

Графіки залежності cos = (Р)

Трикутники потужності

Раніше, під час виконання курсових та дипломних проектів з дисципліни «Електропостачання промислових підприємств та цивільних споруд» питання компенсації реактивної потужності розглядалось лише для промислових підприємств, а в останні роки викладачі нашого технікуму рекомендують студентам розглядати це питання і в проектах з тематики «Розрахунок електропостачання житлових мікрорайонів» . В цих проектах проводиться розрахунок реактивної потужності, яку треба компенсувати, та вибір сучасних конденсаторних батарей, які можуть бути ефективно використані саме для підвищення коефіцієнту потужності в електричних мережах міст.

Висновок. Таким чином, проаналізувавши дану проблему, можна стверджувати, що компенсація реактивної потужності необхідна і в електромережах міст, особливо великих.