46
АСКУЭ предоставляет, прежде всего, неограниченные возможности
контроля баланса полученной и потребленной электроэнергии. Прибавьте к
этому возможность удаленного доступа к данным и автоматизацию сбора
информации, и получите пресловутых трех китов, на которых базируется
решение проблем, связанных с воровством электроэнергии.
Использование в комплекте со счетчиками, оснащенных встроенными
радиомодулями, внешних выносных датчиков мощности, устанавливаемых в
самом начале отходящей в сторону потребителя линии, позволяет сравнивать
показания мощности прибора учета и непосредственно в линии.
В результате, для точного контроля потребления электроэнергии нужно
войти в личный кабинет на сайте, кликнуть по двум кнопкам и сравнить
показания. Если счетчик показывает меньшую потребляемую мощность по
сравнению с данными от внешнего датчика, то на лицо факт хищения
электроэнергии.
Использование такой системы решает вопрос доступа на территорию
собственника - он просто не нужен. Все данные можно получить удаленно. При
этом ответственность за сохранность установленного на территории
оборудования несет сам собственник.
Энергоэффективность технологии удаленного сбора показаний
определяется несколькими базовыми составляющими, а именно — наличием
достаточно большого радиуса действия, максимально дешевой
диспетчеризацией, простотой построения архитектуры сети с возможностью
простого подключения новых устройств и, конечно же, надежностью и
помехозащищенностью.
Счетчики со встроенным радиомодулем будут точно и своевременно
передавать данные с каждой точки учета электроэнергии. А при наличии
счетчиков старого образца возможна установка внешнего модема, который
будет передавать показания напрямую на базовую станцию — без проводов и
концентраторов. Используя удобный интерфейс, управляющая компания
47
сможет контролировать показания по каждой точке учета и в целом по
присоединению.
Вопрос, как доказать хищение электроэнергии, отпадает сам собой из-за
наличия базы данных, в которой отражены объемы потребленной
электроэнергии как в целом по присоединению, так и отдельно по каждому
потребителю. При необходимости, можно воспользоваться данными с внешних
датчиков, установленных на ответвлениях к потребителям.
Краеугольным камнем в деле борьбы с расхитителями государственных
и частных энергоресурсов является то, что при применении АСКУЭ
совершенно прозрачно можно определить, какой объем электроэнергии был
получен из сети для электроснабжения многоквартирного дома или
садоводческого товарищества, и по каким направлениями или собственникам
он был распределен.
Благодаря автоматизации сбора показаний отпадает возможность
недоучета электроэнергии или сокрытия части потребленной мощности путем
препятствия к доступу к счетчику представителю управляющей компании со
стороны собственника.
48
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЯ ПО
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ НА ПРЕДПРИЯТИИ ООО «ТОГАС»
3.1 Внедрение средств компенсации реактивной мощности
3.1.1 Выбор установки КРМ
В настоящее время для компенсации реактивной мощности широкое
применение получили конденсаторные установки КРМ (УКРМ58,УККРМ,
АКУ), обладающие рядом преимуществ перед другими устройствами
компенсации реактивной мощности, а именно:
- малые потери активной мощности;
- отсутствие вращающихся частей, подверженных механическому
износу;
- невысокие капиталовложения и затраты при эксплуатации;
- отсутствие шума во время работы;
- простота в монтаже и эксплуатации;
Применение конденсаторных установок позволяет:
- снизить общие расходы на электроэнергию;
- уменьшить нагрузку элементов распределительной сети, тем самым
продлевая их срок службы;
- снизить тепловые потери тока и расходы на электроэнергию;
- подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз ;
- добиться большей надёжности и экономичности распределительных
сетей.
Выбор оборудования для компенсации реактивной мощности зависит от
типа подключенного к сети оборудования.
Компенсация реактивной мощности может быть индивидуальной
(местной) и централизованной (общей). В первом случае параллельно нагрузке
подключают один или несколько (батарею) косинусных конденсаторов, во
втором некоторое количество конденсаторов (батарей) подключается к
главному распределительному щиту.
49
Индивидуальная компенсация - самый простой и наиболее дешёвый
способ компенсации реактивной мощности. Число конденсаторов
соответствует числу нагрузок и каждый конденсатор расположен
непосредственно у соответствующей нагрузки (рядом с двигателем и т. п.).
Такая компенсация хороша только для постоянных нагрузок, то есть там, где
реактивная мощность каждой из нагрузок с течением времени меняется
незначительно и для ее компенсации не требуется изменения номиналов
подключенных батарей. Из-за неизменного уровня реактивной мощности ее
называют - нерегулируемой.
Централизованная компенсация-компенсация реактивной мощности с
помощью одной регулируемой установки КРМ (УКРМ-58) подключенной к
главному распределительному щиту. Применяется в системах с большим
количеством потребителей (нагрузок), имеющих большой разброс
коэффициента мощности в течение суток, то есть для переменной нагрузки. В
таких системах индивидуальная компенсация неприемлема, так как, во-первых,
становится слишком дорогостоящей, и , во-вторых, возникает вероятность
перекомпенсации (появление в сети перенапряжения). В случае
централизованной компенсации конденсаторная установка оснащается
специальным контролером (автоматическим регулятором реактивной
мощности) и коммутационно-защитной аппаратурой (контакторами и
предохранителями). При отклонении значения коэффициента мощности от
заданного значения контролер подключает или отключает определённые
конденсаторные батареи (компенсация осуществляется ступенчато). Таким
образом, контроль осуществляется автоматически, а мощность подключенных
конденсаторов соответствует потребляемой в данный конкретный момент
времени реактивной мощности, что исключает генерацию реактивной
мощности в сеть и появление в сети перенапряжения.
Принцип такой компенсации с параллельно включаемыми
конденсаторами заключается в следующем.
50
Часть мощности, передаваемой по линии, а именно реактивной, не
расходуется на теплоту или механическую работу, а является лишь мерой
энергии, которой обмениваются магнитные поля источника и приемника.
Однако ток, соответствующей реактивной мощности, протекая по линии
передачи, вызывает в ней потери мощности и напряжения.
Реактивный ток и, следовательно, ток линии можно уменьшить,
подключив параллельно приемнику ёмкость, в которой будет протекать
ёмкостный ток направленный противоположно реактивному току. Тогда в
линии будет протекать уже меньший суммарный ток.
При этом коэффициент мощности увеличится , коэффициент реактивной
мощности уменьшится, потери мощности и напряжения также уменьшатся.
Для обеспечения наивысшей экономической эффективности мощность
конденсаторных батарей в сетях нужно выбирать такой, чтобы в часы
максимума реактивной нагрузки коэффициент мощности у потребителей был
не менее 0,95. При этом коэффициент реактивной мощности не должен
превышать 0,33.
Произведем расчет необходимой мощности установки КРМ-0,4 (УКМ-
58).
При выборе конденсаторной установки КРМ-0,4 (УКМ-58) требуемая
суммарная мощность конденсаторных батарей определяется, исходя из
формулы:
где Р- потребляемая активная мощность; (tg (ф1) - tg (ф2)) определяется,
исходя из значений коэффициента мощности до установки компенсирующих
устройств т.е. действующий коэффициент мощности, и коэффициент мощности
после установки компенсирующих устройств т.е. желаемый коэффициент
мощности; Qc- требуемая емкостная мощность.
Таким образом, формулу можно записать в следующем виде:
Qc=P·k;
51
где k- коэффициент, получаемый из таблицы 6.
Таблица 6
Таблица определения реактивной мощности конденсаторной
установки
Текущий
cosφ
Требуемый cosφ
0,80
0,82
0,85
0,88
0,90
0,92
0,94
0,96
0,98
1,00
Коэффициент k
0,50
0,98
1,03
1,11
1,19
1,25
1.31
1,37
1,45
1,63
1,73
0,52
0,89
0,94
1,02
1,10
1,16
1,22
1,28
1,35
1,44
1,64
0,54
0,81
0,86
0,94
1,02
1,07
1,13
1,20
1,27
1,36
1,56
0,56
0,73
0,78
0,86
0,94
1,00
1,05
1,12
1,19
1,28
1,48
0,58
0,65
0,70
0,78
0,86
0,92
0,98
1,04
1,11
1,20
1,40
0,60
0,58
0,63
0,71
0,79
0,85
0,91
0,97
1,04
1,13
1,33
0,62
0,52
0,57
0,65
0,73
0,78
0,84
0,91
0,99
1.06
1,27
0,64
0,45
0,50
0,58
0,66
0,72
0,77
0,84
0,91
1,00
1,20
0,66
0,39
0,44
0,52
0,60
0,65
0,71
0,78
0,85
0,94
1,14
0,68
0,33
0,38
0,46
0,54
0,59
0,65
0,72
0,79
0,88
1,08
0,70
0,27
0,32
0,40
0,48
0,54
0,59
0,66
0,73
0,82
1,02
0,71
0,24
0,29
0,37
0,45
0,51
0,57
0,63
0,70
0,79
0,99
0,72
0,21
0,26
0,34
0,42
0,48
0,54
0,60
0,67
0,76
0,96
0,73
0,19
0,24
0,32
0,40
0,45
0,51
0,58
0,65
0,73
0,94
0,74
0,16
0,21
0,29
0,37
0,42
0,48
0,55
0,62
0,71
0,91
0,75
0,13
0,18
0,26
0,34
0,40
0,46
0,52
0,59
0,68
0,88
0,76
0,11
0,16
0,24
0,32
0,37
0,43
0,50
0,57
0,65
0,86
0,77
0,08
0,13
0,21
0,29
0,34
0,40
0,47
0,54
0,63
0,83
0,78
0,05
0,10
0,18
0,26
0,32
0,38
0,44
0,51
0,60
0,80
0,79
0,03
0,08
0,16
0,24
0,29
0,35
0,42
0,49
0,57
0,78
0,80
0,05
0,13
0,21
0,27
0,32
0,39
0,46
0,55
0,75
0,81
0,10
0,18
0,24
0,30
0,36
0,43
0,52
0,72
0,82
0,08
0,16
0,21
0,27
0,34
0,41
0,49
0,70
0,83
0,05
0,13
0,19
0,25
0,31
0,38
0,47
0,67
0,84
0,03
0,11
0,16
0,22
0,29
0,36
0,44
0,65
0,85
0,08
0,14
0,19
0,26
0,33
0,42
0,62
0,86
0,05
0,11
0,17
0,23
0,30
0,39
0,59
0,87
0,08
0,14
0,21
0,28
0,36
0,57
0,88
0,06
0,11
0,18
0,25
0,34
0,54
0,89
0.03
0,09
0,15
0,22
0,31
0,51
0,90
0,06
0,12
0,19
0,28
0,48
0,91
0,03
0,10
0,17
0,25
0,46
0.92
0,07
0,14
0,22
0,43
0,93
0,04
0,11
0,19
0,40
0,94
0,07
0,16
0,36
0,95
0,13
0,33
Отсюда определяем требуемую мощность конденсаторной установки:
Активная мощность - 108,75кВт;
52
Действующий cosφ=0,7.
Требуемый (желаемый) cosφ=0,96.
Определяем из таблицы значение коэффициента k=0,73;
Следовательно, требуемая мощность конденсаторной установки КРМ-
0,4:
Qc=108,75·0,73= 79,4 кВАр.
Следует отметить, что обычно не рекомендуется компенсировать
реактивную мощность полностью (до cosφ=1), так как при этом возможна
перекомпенсация. Обычно стараются достигнуть значения:
cosφ=0,9 – 0,95.
Выбираем конденсаторную установку КРМ-0,4 (аналог УКМ-58,
УККРМ, АКУ):
КРМ-0,4-75-7,5УЗ.
Компенсатор реактивной мощности КРМ-0,4-75-7,5 У3 используется для
повышения коэффициента мощности cosφ на предприятиях и
распределительных сетях в автоматическом режиме.
Шкафы серии КРМ, являются аналогами щитов с маркировкой УКМ,
УКРМ 58 и т.д.
Характеристики установки КРМ-0,4-75-7,5УЗ приведены в таблице 7.
Таблица 7
Характеристики установки КРМ-0,4-75-7,5УЗ
Наименование
Характеристика
Производитель
Компания «VMtec»
Серия
КРМ 58 0,4
Мощность кВАр
750
Вес, кг
41
Ток ввод. рубильника
150
Количество ступеней
10
Способ ввода
Ввод снизу
Тип регулирования
Автоматический
Гарантия
3 года
Габариты установки приведена на рисунке 1.
53
Рисунок 1 - Габариты установки КРМ-0,4-75-7,5УЗ
3.1.2 Выбор и организация работы контроллера системы
компенсации реактивной мощности
Контроллер является центром системы компенсации реактивной
мощности, выполняя основные управленческие функции. Именно поэтому
необходимо отнестись к выбору данного устройства в высшей степени
серьёзно.
На данный момент на рынке специального оборудования представлено
большое количество контроллеров систем компенсации реактивной мощности
и контроллеров коэффициента мощности.
Среди приведенного многообразия следует выделить фирму-
производителя «АВВ». Данный производитель отлично зарекомендовал себя на
рынке оборудования компенсации реактивной мощности. Контроллеры данного
производителя отличаются высокими техническими характеристиками,
отличными показателями надежности и отношением цена/качество. Именно
поэтому решено использовать контроллер системы компенсации реактивной
мощности фирмы «АВВ».
В ходе анализа параметров контролеров выбрана модель контроллера –
RVC.
54
Рассмотрим процесс организации работы выбранного контроллера.
Выбранное устройство отвечает директивам Европейского Союза (ЕС)
по электромагнитным влияниям (помехам) при частоте 50 Гц. Устройство
снабжено на корпусе соответствующим обозначением CE.
Внешний вид внедряемого контроллера приведён на рисунках 2 и 3.
Рисунок 2 – Контроллер RVC (вид спереди)
Внешний вид жидкокристаллического экрана и кнопок управления
контроллера приведены на рисунке 3.4.
55
Рисунок 3 – Контроллер RVC (вид сзади)
Рисунок 4 - Жидкокристаллического экрана и кнопок
управления контроллера RVC
На жидкокристаллическом экране цифрами обозначены следующие
кнопки управления контроллером:
1. Активированные выходы.
2. Индуктивный коэфициент мощности.
3. Емкостной коэфициент мощности.
4. Предупреждение недокомпенсации.
5. Предупреждение о высокой температуре.