8 (495) 518-51-11
Из-за регулярного повышения цен на энергоносители и роста потребляемого в мире электричества требования, предъявляемые к надежности систем электроснабжения, постоянно повышаются, что ведет к тому, что перед предприятиями ставятся все новые задачи. 4 проблемы качества электроэнергии решаем вместе, но сперва разберемся в том, что за штука – качество, когда это понятие применяется в области электроэнергии.
Качество электроэнергии (КЭ) становится все более актуальным, внедряется все больше технических решений, цель которых – повышение энергоэффективности генерации и передачи, а также потребления и распределения электроэнергии. КЭ, по сути, является совокупностью свойств электроэнергии, оказывающих влияние на аппараты, приборы и прочее электрооборудование. Основными показателями качества КЭ являются действующее значение напряжение и уровень помех в системах электрического снабжения и конфигурации его кривой, частота и др.
Если характеристики качества электроэнергии находятся на недостаточном уровне, это может приводить ко множеству негативных для потребителей последствий, в том числе и для промышленных предприятий, в частности:
- сокращение срока службы используемого электрооборудования;
- косвенные убытки из-за возможной необходимости ремонта механического оборудования и возможных издержек на обслуживание;
- недовыпуск продукции, приводящий к прямым убыткам;
- уменьшение надежности системы электроснабжения;
- увеличение удельной энергоемкости одной единицы производимой продукции.
Проблема №1: Источником возникновения колебаний электроэнергии могут являться самые разные причины – от технических мероприятий, проводимых на высоковольтных линиях электропередач до природных явлений, например, грозы.
Вариантов предотвращения возникновения подобного в условиях промышленных предприятий 2: это либо использование динамических компенсаторов искажения напряжения (ДКИН), либо источников бесперебойного питания (ИБП). ДКИН благодаря своей конструкции способен наводить напряжение, компенсирующее провалы и колебания в системе электроснабжения, при этом не занимает много места и стоит относительно не дорого.
ИБП работает несколько иначе, он поддерживает электроснабжение наиболее важных и чувствительных к скачкам напряжения приборов, еще небольшое количество времени, даже после полного прекращения поступления электроснабжения на предприятие.
Проблема №2: КЭ определяется частотой, амплитудой и наличием искажения в идущем от источника снабжения сигнале. На современных предприятиях типовые нагрузки в большинстве своем не линейны, так как большая часть устройств потребляет ток источника, с иной формой волны напряжения, не соответствующей изначальной, что приводит к возникновению второй проблемы – искажению высшими гармониками.
Наиболее эффективным и современным на сегодняшний день средством борьбы с появлением высших гармоник является установка на модулях IGBT и цифровых сигнальных процессорах (ЦСП) активных фильтров (АФГ). Принцип работы АФГ прост – для максимального снижения проявлений, вызванных нелинейным оборудованием предприятий, высших гармоник в сети, генерируются противофазные гармонические токи, благодаря чему синусоида сохраняет максимально правильную форму.
Проблема №3 заключается в том, что ГРЭС необходимо всегда иметь в запасе мощности на случай непредвиденного отключения генераторов или на случай резких скачков нагрузок. Для предотвращения подобных эксцессов используются устройства хранения электроэнергии (УХЭ), координация работы которых производится системой внешнего управления электростанции.
Проблема №4. Вырабатываемая электростанциями энергия характеризуется реактивной и активной мощностью генераторов. Реактивная мощность является характеристикой электроэнергии, которая в элементах сети становится энергией магнитных и электрических полей. Активная мощность потребляется электроприемниками и превращается в механическую работу и различные виды энергии, например, в тепловую. Активная составляющая, выражаемая в коэффициенте мощности, напрямую влияет на качество электроэнергии. Проблема заключается в том, что из-за наличия реактивной составляющей всегда коэффициент мощности ниже единицы, так как активная мощность не бывает полной.
Низкий коэффициент мощности не выгоден для электросетевых компаний, так как из-за этого в электрических сетях увеличиваются потери. Решением данной проблемы для промышленных предприятий является установка устройств, компенсирующих реактивную мощность. Для этой задачи отлично подойдут фильтрокомпенсирующие устройства быстрого действия (ФКУ). Это, по сути, обычные конденсаторные батареи, поочередно соединенные с фильтровыми реакторами, имеющими резисторы или без резисторов.
Подводя итог, следует отметить, что, к сожалению, современные промышленные предприятия с большой неохотой вкладываются в инновационные приборы, повышающие качество электроэнергии. При этом, не задумываясь о том, что это может привести к серьезным авариям на производстве, способным полностью вывести из строя часть оборудования, приостановить на длительный срок работу предприятия или ухудшить качество производимой продукции.
