[01-1995] Компенсация реактивной мощности
 

Компенсация реактивной мощности

С 1 января 1994 г. Главгосэнергонадзор РФ ввел в действие новые Правила применения скидок и надбавок к тарифам на электрическую энергию за потребление и генерацию реактивной энергии, применяемые для всех потребителей электрической энергии включая железнодорожный транспорт.

Утвержденные в феврале 1994 г. Управлением электрификации и электроснабжения (ЦЭ) МПС РФ «Методические указания по расчету и размещении установок поперечной емкостной компенсации, оплате реактивной мощности и энергии на электрифицированном участке железной дороги» раскрывают особенности использования Правил для системы тягового электроснабжения, а также предлагают методы расчета компенсации реактивной мощности для электрифицированных участков.

Основные их особенности — упрощение взаимоотношений энергоснабжающей организации в части оплаты за реактивную энергию и некоторое послабление требований к компенсации за реактивную мощность Так, оплачивают только реактивную энергию, превышающую экономическое значение, упрощено определение тарифа за реактивную энергию, который равен произведению ставки тарифа за активную энергию в данной энергосистеме и надбавки к тарифу за потребление реактивной энергии.

Для тяговых подстанций постоянного тока требования компенсации реактивной энергии не включают в договор с энергоснабжающей организацией, оплата эа реактивную энергию для них снижена. Учтена также повышенная стоимость КУ тяговых подстанций по сравнению с обычной конденсаторной установкой сетей общего назначения.

Для систем тягового электроснабжения переменного тока, рассчитывающихся по одноставочному тарифу, электроснабжающая организация задает следующие значения, оговариваемые в Договоре на пользование электричекой энергией (ДПЭ): экономическое значение реактивной энеригии http://morepic.ru/images3/1_8714_6149.png, потребляемой из сети энергосистем за месяц, технический предел потребления реактивной энергии http://morepic.ru/images3/1_5477_3037.png, за месяц, при превышении которого энергоснабжающая организация не несет ответственности за снижение напряжения в точках учета электроэнергии ниже уровня, установленного ДПЭ для часов максимальных нагрузок энергосистемы.

Важно отметить, что экономическое значение реактивной энергии http://morepic.ru/images3/1_40_4153.png определяет только условия оплаты эа потребление реактивной энергии Однако соблюдение его — не обязательно. Это значит, что дистанция электроснабжения самостоятельно решает или устанавливать КУ для снижения потребления до http://morepic.ru/images3/1_40_4153.png, или не включать КУ, но оплачивать реактивную энергию, превышающую http://morepic.ru/images3/1_40_4153.png.

Экономическое значение и технический предел потребления реактивной энергии указывают суммарно для группы тяговых подстанций, соединенных между собой тяговой сетью, и расчеты за потребление энергии осуществляют с одной энергоснабжающей организацией.

Оплату месячного потребления реактивной энергии группы подстанций определяют так:


При отсутствии счетчиков расход реактивной энергии на подстанциях переменного тока без КУ принимается равным расходу активной энергии. Если же включены КУ, то расчетное значение реактивной энергии уменьшается на величину генерируемой КУ реактивной энергии.


Суммарное значениеhttp://morepic.ru/images3/1_2649_6251.png для группы из п тяговых подстанций в каждом месяце квартала принимают одинаковым и равным:


Значение http://morepic.ru/images3/1_5918_6572.png определяется нормативным http://morepic.ru/images3/1_6190_5742.png и оптимизационным http://morepic.ru/images3/1_7366_3128.png методами. Обычно максимумы нагрузки энергосистемы и тяговой нагрузки совпадают. В этом случае http://morepic.ru/images3/1_7974_394.png определяется по таблице.

Оптимизационный метод расчетаhttp://morepic.ru/images3/1_7931_358.png с применением ЭВМ более предпочтителен для потребителя, так как получаемые значения меньше нормативных. Дистанции электроснабжения вправе потребовать от энергоснабжающей организации предъявления оптимизационного расчета, для которого используется промышленная программа системного расчета компенсации реактивной мощности КРМ-93 (разработка ВНИИЭ) В нее введена схема замещения электрифицированного участка железной дороги (предложение ВЗИИТа).

Остановимся подробнее на правильном выборе значений b и http://morepic.ru/images3/1_5272_7938.png в приведенных формулах. Для электрических сетей энергосистемы промышленного, городского, сельскохозяйственного и т.д. назначения, где, как правило, применяют обычные конденсаторные установки без фильтрового реактора, http://morepic.ru/images3/1_6442_529.png, b = 0,08.

Чтобы ограничить резонансные явления и снизить высшие гармонические токи и напряжения, установки поперечной емкостной компенсации включают резонансным фильтром с последовательным соединением коцценсаторов и реактора. В этом случае стоимость специальной КУ значительно превышает стоимость обычных конденсаторных установок без реактора.

Поэтому для условий тяговых подстанций применяют повышенное значение коэффициентов http://morepic.ru/images3/1_9032_2752.png

[топ] 1,5 и Ь

0,128. Это значит, что в 1,5 раза повышается экономическое значение реактивной энергииhttp://morepic.ru/images3/1_6614_8419.png. Следовательно, увеличивается диапазон тяговых нагрузок при которых можно не компенсировать реактивную мощность.

Однако, если реактивная нагрузка http://morepic.ru/images3/1_4671_1593.png превышает указанное увеличенное значение http://morepic.ru/images3/1_4671_1593.pngi то надбавка к тарифу будет также увеличенной до 0,128. Указанные значения b и http://morepic.ru/images3/1_2622_8693.png должны быть представлены дистанцией электроснабжения в энергоснабжающую организацию для включения их в ДПЭ. Технический предел потребления реактивной энергии определяют для группы из п тяговых подстанций в j-том квартале (кварч):

Чтобы снизить потребление http://morepic.ru/images3/1_4894_4313.png до экономи ческого значения, необходимо установить следующую суммарную мощность КУ в квар для группы тяговых подстанций:


Исходя из суммарной мощностиhttp://morepic.ru/images3/1_2617_660.png, КУ размещают в системе тягового электроснабжения по тяговым подстанциям и постам секционирования.


Здесь решается так называемая балансовая задача компенсацгм реактивной мощности (КРМ), когда заданную мощность КУ следует распределить по узлам тяговой сети (у подстанции, постов секционирования и т д) с целью достижения наименьших по терь электроэнергии, снижения несимметргм и улуч шения режима напряжения.

Расчет КУ выполняют одним из двух методов Первый прямой метод расчета) предусматривает наличие полной информ ции о схемных и режимных параметрах систем внешнего (С8Э) и тягового (СТВ) электроснабжения и соответствующих программ расчета на ЭВМ Он предпочтителен так как в этом случае можно получить больший эффект от размещения КУ на участке. Программа прямого метода расчета Уга ЭВМ имеется во ВЗИИТе.

Во втором методе (упрощенном) достаточно для СВЭ иметь данные о входном сопротивлении каждой тяговой подстанции (т.е. данные собственных сопротивлений подстанции) и параметрах СГЭ в полной схеме. Здесь значение http://morepic.ru/images3/1_820_928.png может определяться как оптимизационным так и нормативным методами.

В основе упрощенного метода расчета лежит известное правило балансовой задачи КРМ: недокомпенсированная реактивная мощность узла прямо пропорциональна относительному значению проводимости этого узла. Подобная последовательность расчета этим методом представлена в методических указаниях, где определяются расчетные значения реактивной мощности и собственные сопротивления узлов, а затем мощности КУ на тяговых подстанциях и постах секционирования.

СТИМУЛИРОВАНИЕ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Как правило, реактивную энергию оплачивает отделение дороги, а включение в работу и эксплуатацию КУ выполняю дистанции электроснабжения. Поэтому для стимулирования ЭЧ в повышении степени КРМ целесообразно на дороге (отделении дороги) утвердить Положение по экономическому взаимоотношению дистанций электроснабжения с отделением по КРМ

В соответствии с ним отделение дороги оплачивает дистанции электроснабжения стоимость генерации реактивной энергии КУ по счетчикам, установленным на КУ. Стоимость квар ч, генерируемой КУ. устанавливает отделение дороги в соответствии с уменьшением затрат на оплату реактивной мощ ности. Она может рассчитываться по тарифу, например (0,2—0,4)*b*Т, руб./квар. ч.

ТЕХНИЧЕСКИЙ УЧЕТ РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ КУ

Для организации технического учета реактивной энергии КУ наиболее просто использовать однофазные счетчики активной энергии включаемые по схеме на рис 1 Обмотка напряжения счетчика подключена к трансформатору напряжения шин 27,5 кВ с коэффициентом трансформации http://morepic.ru/images3/1_1094_2987.png) Токовая обмотка счетчика подсоединена к трансформатору на пряжения НОМ-35 (коэффициент трансформацииhttp://morepic.ru/images3/1_5285_3018.png)( конденсаторной батареи КУ (сопротивлениемhttp://morepic.ru/images3/1_4455_7540.png) через резистор 200 Ом.

Коэффициент счетчика N равен http://morepic.ru/images3/1_2203_6302.png

Если в КУ установлены четыре трансформатора напряжения 3HOM-35 то токовая обмотка подводится к двум трансформаторам напряжения через резистор 100 Ом, а для расчета коэффициента счетчика http://morepic.ru/images3/1_17_4627.png принимают равным http://morepic.ru/images3/1_3495_8080.png (рис. 2).

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ КУ

Чтобы добиться устойчивой работы КУ и снизить время на ее ремонт в схему КУ необходимо включить коммутационный блок на вакуумных выключа телях ПКУ-27.5У (завод-изготовитель МЭЗ ЦЭ МПС РФ). Он обеспечивает существенное снижение броское тока и напряжения в конденсаторе и реакторе при включении и отключении КУ Подробную информацию о схемах включения и эффективности работы ПКУ-27.5У1 см. «ЭТТ» № 6,1993 г.).

Итак что нужно сделать на дистанциях электро снабжения в первую очередь для уменьшения оплаты за реактивную энергию? Во-первых рассчитать суммарное экономическое значение реактивной энергии http://morepic.ru/images3/1_7491_7457.png и оплату за реактивную энергию для группы тяговых подстанций Во-вторых по результатам расчетов утвердить план внедрения КУ по группе тяговых подстанций до доведения http://morepic.ru/images3/1_6334_3820.png до уровня потребления реактивной энергии, при котором она не оплачивается

В-третьих, распределить мощность КУ на элект рифицированкомучастке описанным методом. В-четвертых для повышения надежности и устойчивости работы КУ снабдить их коммутационными блоками с вакуумным выключателями ПКУ-27 5У1 В-пятых чтобы контролировать работу КУ, установить техни ческий учет реактивной энергии, в частности, по схеме, предлагаемой в методических указаниях.

Канд.техн наук Б.М. БОРОДУЛИН
ВНИИЖТ
д-р техн. наук Л.А. ГЕРМАН
ВЗИИТ
кацд. техн наук А.М. САПЕЛЬЧЕНКО
ОмИИТ

Тема перенесена
 

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin

Тема перенесена
 

Эта тема была перенесена из раздела xx1.

Перенес: Admin