Электроснабжающие организации наряду с активной мощностью, потребляемой предприятием, производят также учет реактивной мощности, а следовательно, она подлежит оплате по действующим тарифам. При отсутствии компенсации реактивной мощности потребителю, как правило, приходится переплачивать за потребление реактивной энергии до 30...40% общей стоимости. В настоящее время наблюдается непрерывный рост потребляемой электрической мощности, в том числе и реактивной, что обусловлено значительным ростом производства, сопровождающимся непрерывным увеличением числа и мощности электроприемников, применяемых на различных производствах в основных и вспомогательных циклах. Постоянно растет также и инфраструктура городов, требующая применения все большего количества осветительных приборов.
Наиболее действенным и эффективным способом снижения потребляемой из сети реактивной мощности является применение устанавливаемых в местах непосредственного потребления реактивной энергии компенсирующих устройств (КУ), которые вырабатывают большую часть необходимой реактивной энергии на шинах (присоединениях) соответствующих энергопотребляющих установок. Компенсировать реактивную мощность в электрической сети с помощью КУ намного проще, чем уменьшать потребление активной мощности, поскольку для уменьшения потребления активной мощности требуется изменение технологического режима работы потребителей электроэнергии, что не всегда возможно осуществить. Практика такого производства реактивной энергии получила широкое распространение во всем мире и дает громадный экономический эффект. Так, например, по данным VDEW (Association of German Power Supply Companies), в распределительных электросетях Германии, благодаря компенсации реактивной мощности до средневзвешенного значения cosф=0,9, в 1 999 г. было сэкономлено порядка 9 млрд. кВтч активной энергии, что составило более 20% от суммарного (36,4 млрд. кВтч) объема транзитных потерь.
Рассмотрим типы компенсирующих устройств, их основные достоинства и недостатки, наиболее целесообразные области их применения, а также применяемые в настоящее время виды компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях.
В балансе реактивной мощности энергосистем основными источниками реактивной мощности являются синхронные генераторы. В энергосистемах и на промышленных предприятиях для компенсации реактивной мощности применяются также синхронные компенсаторы (т.е. синхронные машины, специально предназначенные для работы в качестве источника реактивной мощности и не несущие активной нагрузки на валу), синхронные электродвигатели и компенсирующие конденсаторные устройства (ККУ). Кроме того, имеются интересные предложения по использованию в режимах синхронных компенсаторов отдельных генераторов ТЭС и ГЭС (после их незначительной модернизации) с целью нормализации напряжения в энергосистеме.
Следует отметить, что входящие в состав компенсирующих конденсаторных устройств современные микропроцессорные регуляторы реактивной мощности западноевропейских производителей (в первую очередь Германии, Италии, Чехии, Финляндии, Франции) отличаются повышенной надежностью. Благодаря своей многофункциональности, они, в частности, позволяют производить измерение параметров качества электроэнергии компенсируемой сети с выводом результатов измерений на жидкокристаллический дисплей регулятора (у большинства типов автоматических регуляторов, например Prophi, BR6000, предусмотрена также опция передачи через интерфейс результатов измерения в память компьютера).
Одним из решений является также использование адаптивных систем динамической компенсации реактивной мощности с использованием фильтро-компенсирующих устройств в разработках фирмы NOKIAN CAPASITOR (Финляндия). Сочетание фильтрации высших гармоник с динамической компенсацией потребляемой мощности заметно повышает эффективность эксплуатации технологического оборудования.
Повышенной надежностью отличаются также и конденсаторы, входящие в состав компенсирующих конденсаторных устройств (их обычно называют косинусными конденсаторами), в особенности низковольтные конденсаторы такого крупного производителя, каким является компания Epcos AG (Германия). Эта компания является одной из немногих мировых компаний, успешно применяющих концентрическую намотку секций трехфазных конденсаторов на центральный стержень, а также запатентованную Epcos AG специальную технологию, одновременно предусматривающую упрочнение выводов и равномерное смещение витков при намотке секций, расширение контактной поверхности выводов за счет сочетания ровного и волнового среза кромок пленки и др.
Литература
1. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
3. Методика вычисления платы за перетекание реактивной электроэнергии между электропередающей организацией и ее потребителями//Официальный вестник Украины. - 2002. - №6.
4. Инструкция о порядке коммерческого учета электрической энергии (Дополнение №10 к Договору между членами оптового рынка электрической энергии. Утверждена постановлением НКРЕ №51349 от 19 октября 1998 г.).
