Компенсація реактивної потужності та заходи з економії електроенергії

Економія електроенергії при роботі промислових систем і установок залежить від її ефективного використання.

Економія електричної енергії безпосередньо пов'язана з урахуванням таких аспектів:

- Чи виправдана встановлена ​ ​ потужність даної установки;

- Існують Чи невраховані втрати в мережах і електрообладнанні;

- Чи можна знизити навантаження споживачів;

- Якість обслуговується даної системи або установки.

Комплексний підхід до аналізу і можливостям вирішення перерахованих питань дозволяють домогтися результатів по економії електроенергії на будь-якому підприємстві.

Для економії енергії не обов'язково примусово відключати і зупиняти виробничі процеси. Кожна система повинна працювати з максимально можливою енергетичною ефективністю.

Цього можна домогтися при виконанні таких умов:

- Максимально високий обсяг виробництва;

- Низький рівень втрат у системах розподілу і споживання енергії.

Значну частну електроенергії на будь якому підприємстві витрачається на вентиляційні системи.

Споживання енергії вентиляційними системами треба оцінювати виходячи з часу роботи вентиляторів з урахуванням нагріву повітряного потоку в холодні дні. Спочатку необхідно з'ясувати реальну потребу в роботі існуючих вентиляційних систем, потім порівняти розрахункові та реальні параметри вентиляційної навантаження: теплову потужність потоку, вологість і температуру повітряного середовища і т.п. Необхідно також з'ясувати розподіл цих параметрів у часі протягом дня, тижня, місяця, року.

Часто системи вентиляції працюють з надлишковою продуктивністю і збільшеним витратою електричної та теплової енергії.

Заходи з економії електроенергії у вентиляційних системах:

- зменшення теплового навантаження, витрати повітря і відповідно настановної потужності вентиляційного обладнання;

- підтримання постійної відповідності продуктивності вентиляційної системи з її навантаженням;

- зниження теплових втрат на нагрівання інфільтраційного зовнішнього повітря;

- автоматичне відключення вентиляторів в неробочий час;

- усунення витоків повітря при його транспортуванні;

- поліпшення конструктивних елементів системи;

- систематичне і технічно грамотне обслуговування.

Вентиляційні системи повинні бути включені в загальну систему енергетичного менеджменту підприємства.

Основним постачальником механічної енергії на промисловому підприємстві, а відповідно і основним споживачем електричної енергії, є електропривод технологічного обладнання. Якщо двигуни перевантажені, то вони швидко виходять з ладу, якщо вони недовантажені - то двигун працює неефективно, знижується його ККД.

Капвитрати на установку двигуна меншої потужності окупаються виключно за рахунок економії електроенергії.

Двигун доцільно замінювати при завантаженні його менше 45%. При завантаженні його на 45..70%, для заміни потрібні серйозні економічні оцінки. При завантаженні двигуна більш ніж на 70%, його заміна не доцільно. При цьому двигуни повинні бути правильно підібрані за потужністю з урахуванням особливостей їх конструктивного виконання. Так як вартість роботи електродвигуна протягом року часто становить величину, більш ніж у 10 разів перевищує вартість самого мотора, то проблема його енергетичної ефективності - це ключове питання при виборі нового обладнання.

Складовою частиною комплексу організаційно-технічних заходів з регулювання режимів електроспоживання та обмеженню максимумів навантаження на промислових підприємствах є компенсація реактивної потужності.

Потреба в реактивної потужності зазвичай перевищує можливість її покриття генераторами на електростанціях, тому практично всі показники якості електроенергії по напрузі залежать від обсягів споживання реактивної потужності промисловими навантаженнями.

Сутність будь-яких заходів щодо зниження споживаної реактивної потужності полягає в обмеженні впливу електроприймача на живильну мережу за допомогою впливу на сам електроприймальник.

Заходи, що проводяться при компенсації реактивної потужності проектувальних електроприймачів, можуть бути поділені на наступні три групи:

1)Не потребують застосування компенсуючи пристроїв.

2)Зв’язані з застосуванням компенсуючи пристроїв.

3)Допустимі як вийняток.

Заходи що потребують застосування компенсуючих пристроїв:

1. Впорядкування технологічного процесу, що веде до покращення коефіцієнта потужності.

2. Перемикання статорних обмоток АД напругою до 1000 В з трикутника на зірку, якщо їх завантаження складає менше 40%.

3. Усунення режиму роботи АД буз навантаження (холостого ходу) шляхом встановлення обмежувачів холостого ходу, коли тривалість між операційного періоду перевищує 10 хв.

4. Заміна, перестановка і відключення трансформаторів, завантажених в середньому менше 30% від їх номінальної потужності.

5. Регулювання напруги, підведеного до електричного двигуна тиристорному управлінні.

6. Підвищення якості ремонту двигуна зі збереженням їх номінальних даних.

В системі електропостачання котельні є доцільним використання схеми централізованої компенсації, тобто встановлення батарей конденсаторів на шини 0, 4 кВ живлячої підстанції.

Потужність Qк комутуючого пристрою визначається як різниця між фактичною найближчою реактивною потужність Qм навантаження підприємства і граничною реактивною потужністю Qє, що представляється підприємству енергосистемою за умовами режиму їх роботи.[1; с.228-229]

Розраховуємо реактивну потужність, яку необхідно компенсувати.

(2.19)

де = 0, 9 – коефіціент, який враховує заходи з природньою компенсацією;

= 84, 5 кВт – максимальне навантаження котельні;

- фактичний тангенс кута, що відповідає потужностям навантаження Р_м, Q_м;

- оптимальний тангенс кута, що відповідає встановленим підприємству умовам отримання від енергосистеми потужностей навантаження.

= 0, 33 при cos φ = 0, 95

= 43, 6 кВАр;

.

Q=0, 9 ∙ 84, 5 ∙ (0, 51 – 0, 33) = 13, 2 кВАр.

Оскільки потужність компенсації невелика, то встановлення компенсуючих пристроїв недоцільна.