- •Энергосбережение в электропотребляющих установках посредством повышения
- •Экономия потребляемой предприятием электрической энергии достигается непосредственно через снижение потерь электрической энергии в
- •Одним из факторов, приводящие к возникновению потерь в электрических сетях промышленных предприятий является
- •Основные потребители реактивной мощности на коммунальных, промышленных предприятий являются:
- •Реактивная Электрическая Энергия
- •. Приведенный пример показывает, что при данной активной мощности ток будет тем больше,
- •Тип нагрузки
- •Тип нагрузки
- •. Приведенный пример показывает, что при данной активной мощности ток будет тем больше,
- •IIовышение величины тока в генераторах и сетях ведет к существенному возрастанию тепловых потерь
- •Изложенное говорит о необходимости принятия мер по повышению cosφ, что достигается следующим образом:
- •Компенсация сдвига фаз с помощью емкости основана на резонансных явлениях.
- •Компенсация реактивной мощности (КРМ) позволяет:
- •Виды компенсации
- •Исходные данные для подбора КРМ: •входные параметры – тип сети, номинальное
- •Реактивная мощность при синусоидальном напряжении однофазной сети мощность Р определяется как
- •Рекомендуемая емкость статических конденсаторов для корректировки единичных асинхронных двигателей
- •Пример. Определить мощность батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности насоса до значения cos
- •Косинусные низковольтные конденсаторы Используют для повышения
- •Основным направлением снижения реактивной мощности преобразователей является применение наиболее целесообразной силовой схемы самого
- •Документы, регламентирующие применение КРМ:
- ••Приложение к Приказу Минэкономразвития России от 4 июня 2010 г. № 229 «Требования
- •Эффект от применения : энергетический, экономический и экологический эффекты от применения КРМ зависят
- •Для снижения потребления реактивной мощности
- •5) замена асинхронных двигателей синхронными
- •Применение тиристорных регуляторов мощности.
- •Тиристорные регуляторы подбираются в зависимости от характера нагрузки (активная, активно- индуктивная, активно-емкостная), от
- •Тиристорный регулятор мощности
- •Представленные графики показывают зависимость искомого параметра от установленной мощности потребителей электроэнергии. Линии графика
- •Частотно – регулируемый привод Общая характеристика: частотное регулирование
- •Частотно-регулируемые приводы
- •Основанием для внедрения ЧРП служит гидравлический расчет систем отопления, водоснабжения, вентиляции и оценка
- •Документы, регламентирующие применение данной технологии:
- ••Приложение к Приказу Минэкономразвития России от 4 июня 2010 г. № 229 «Требования
- •При использовании ЧРП устраняются потери энергии в регулирующем дроссельном устройстве (задвижке), насос работает
- •Сравнение мощности привода насоса при регулировании дросселированием (1), направляющим аппаратом (2), частотным регулятором
- •Способы сокращения непроизводительного расхода энергии
- •Зависимость изменения удельных расходов электроэнергии от коэффициента нагрузки двигателя
- •Пример: Электрорубанок (рейсмус), имеет электродвигатель, работающий с нагрузкой, равной 40% от номинальной (Кн
- •Снижение напряжения подаваемое на электродвигатель с помощью регулятора
- •Часто в режиме холостого хода электрическая нагрузка потребляет почти столько же энергии, сколько
- •Влияние на потери переключения из "треугольника" в "звезду"
- •Электрическая энергия, поставляемая для личных (бытовых) нужд граждан, подлежит обязательной
- •U у U у Uном 100%
- •Отклонение частоты
- •Правил предоставления коммунальных услуг гражданам. То есть, с момента начала поставки электроэнергии
- •Пример. Определить мощность компенсирующего устройства, состоящего из статических конденсаторов, для повышения Cos φ
Энергосбережение в электропотребляющих установках посредством повышения
Как правило, на предприятиях ведется постоянный учет расхода электроэнергии, который оборудован входным коммерческим учетом на ТП, на распределительных устройствах для крупных внутренних потребителей а на индивидуальных вводах квартир установлены электросчетчики. Зачастую системы электроснабжения эксплуатируются не в номинальных режимах, электрооборудование и распределительные сети оказываются перегружены или недогружены. Это приводит к увеличению доли потерь в трансформаторах, электродвигателях, что приводит к снижению значения cos в системе электроснабжения.
Экономия потребляемой предприятием электрической энергии достигается непосредственно через снижение потерь электрической энергии в системах трансформирования, распределения и преобразования (трансформаторы, распределительные сети, электродвигатели, системы электрического уличного и местного освещения), а также через оптимизацию режимов эксплуатации оборудования, потребляющего эту энергию. Причем последнее дает наибольший экономический эффект (до 70 - 80% от общей экономии).
Одним из факторов, приводящие к возникновению потерь в электрических сетях промышленных предприятий является реактивная составляющая протекающего тока при наличии индуктивной нагрузки (нагрузка в промышленных и бытовых электросетях носит обычно активно-индуктивный характер). Соответственно, из электрической сети происходит потребление как активной, так и реактивной энергии.
Активная энергия преобразуется в полезную – механическую, тепловую и пр. энергии.
Реактивная энергия расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, индукционных печах, сварочных трансформаторах, дросселях и осветительных приборах.
Основные потребители реактивной мощности на коммунальных, промышленных предприятий являются:
•асинхроные двигатели (45 – 65)% ;
•электропечные установки (8)%;
•вентильные преобразователи (10)%; •трансформаторы всех ступеней трансформации (20 – 25)%
Уменьшение реактивной составляющей в общей мощности потребляемой электроэнергии широко распространено во всем мире и известно под термином «компенсация реактивной мощности» (КРМ), как одно из наиболее эффективных средств обеспечения рационального использования электроэнергии.
Реактивная Электрическая Энергия
По определению реактивная мощность цепи это электрическая энергия, затрачиваемая на создание электрических и магнитных полей в электрооборудовании потребителей, которая периодически циркулирует между источником и нагрузкой. Это возможно, если в нагрузке есть идеальные элементы L и C, способные накапливать ее ,равна:
Q = xI2 = gU2
Так как x = z Sin φ, то Q = z I2Sin φ или Q = U I Sin φ
Поэтому она имеет двойственный характер: индуктивный φ>0,а при φ<0 ёмкостной, единица измерения [ВАр ч],[кВАр ч]
|
|
Q I 2 X |
|
|
Р U I cos [Вт, кВт] |
|
Q U I sin [ВАр,кВАр] |
|
|
|
S U I[ВА] |
Р I 2 R |
0
соs PS ; arccos PS ;tg QP ; arctg QP
Коэффициент мощности является очень важным энергетическим фактором, что видно из следующего примера.
Если активная мощность передается при cosφ = 1, то ток в цепи равен I=Р/U
Если же активная мощность передается при cosφ = 0,5, то
I 0,P5U 2UP
т.е. ток по сравнению с первым случаем увеличивается в два раза.
Современные потребители переменного тока (электродвигатели, трансформаторы и т.п.) создают в электрических цепях сдвиг тока по фазе относительно напряжения в сторону отставания на угол φ< 90°, т.е. создаются условия, когда 0<cosφ<1
Это обстоятельство приводит к последствиям, имеющим большое энергосберегающее значение.
. Приведенный пример показывает, что при данной активной мощности ток будет тем больше, чем меньше cosφ. Обмотки генераторов рассчитаны на ток определенной величины, поэтому загрузка их реактивной мощностью, т.е. работа при низких значениях cosφ, снижает отдачу активной мощности. А так как первичные двигатели генераторов воспринимают только активную мощность генераторов, то при снижении cosφ мощность их не может быть использована полностью. Другими словами, снижение cosφ приводит к уменьшению реальной полезной мощности электростанций, что крайне нежелательно.
Тип нагрузки
Асинхронный электродвигатель до 100 кВт
Асинхронный электродвигатель 100-250 кВт
Индукционная печь
Сварочный аппарат переменного тока
Электродуговая печь Лампа дневного света
Примерный коэффициентмощности сos
0,6-0,8
0,8-0,9
0,2-0,6
0,5-0,6
0,6-0,8
0,5-0,6
Тип нагрузки
Хлебопекарное
производство
Мясоперерабатывающее
производство Мебельное производство
Лесопильное производство Молочные заводы
Механообрабатывающие
заводы
Авторемонтные
предприятия
Примерный
соs
0,6-0,7
0,6-0,7
0,6-0,7
0,55-0,65
0,6-0,8
0,5-0,6
0,7-0,8
Пример. По кабелю, проложенному к потребителю ( насос) передается мощность Р= 1500 кВт при U = 6000 В и
Cos φ = 0,85. Определить, как изменится сечение провода, если
Cos φ снизится до Cos φ = 0,6. |
|
|
||||
Решение. До снижения Cos φ |
сила тока составляла |
|||||
I |
|
|
P 103 |
|
1500 1000 |
170A |
|
|
|
|
|||
3 U Cos |
|
|||||
|
|
1,73 6000 0,85 |
|
При снижении Cos φ до 0,6 для передачи той же активной мощности ток будет значение
I 1500 1000 241A 1,73 6000 0,6
По справочным таблицам ПУЭ определяем, что заданная мощность при Cos φ= 0,85 (I=170A), а при Cos φ =0,6 потребуется S= 120 мм2
(допустимый ток 250 А).