Внимание!

Первый вебинар из серии "Повышение качества и экономия электроэнергии"

(прошёл 17 мая 2016 года в 11:00 по МСК)

Качество электроэнергии является одним из ключевых показателей, определяющих энергоэффективность систем электропитания и в значительной степени влияющих на срок полезного использования питаемых нагрузок. Отклонение параметров качества от номинальных значений может быть вызвано как качеством электроэнергии, обеспечиваемым поставщиком, так и характером электроустановок потребителей. В зависимости от типов нагрузки в системах и качества электроэнергии, обеспечиваемого поставщиком, пользователи сталкиваются с одной из перечисленных ниже проблем (или их комбинацией):

  • неравномерная загрузка фаз;
  • низкий коэффициент мощности;
  • гармонические искажения;
  • последствия переходных процессов (пусковые токи и кратковременное падение напряжения)

Проблема энергосбережения является актуальной в настоящее время, а с учетом тенденции роста тарифов за электроэнергии будет приобретать все большую значимость.

В настоящее время на рынке присутствует широкий спектр изделий, предназначенных для повышения качества электроэнергии, начиная от производителей “большой четверки” – Eaton, GE, ABB, Siemens до “революционных технологий” на основании магнитных керамических составов и проч.

Основную нишу занимают различные модификации емкостных компенсаторов, электрические фильтры и проч. Наиболее перспективными представляются технические устройства, обеспечивающие в рамках одного блока компенсацию основных перечисленных выше негативных факторов. Улучшение качества электроэнергии с использованием такого подхода обеспечивает ряд преимуществ, в числе которых:

  • значительное сокращение потерь в системе;
  • повышение коэффициента полезного действия системы;
  • экономия электроэнергии;
  • увеличение срока полезного использования оборудования;
  • снижение расходов на техническое обслуживание и ремонты питаемых нагрузок

Основными поставщики решений данного класса: DMI Manufacturing, Inc., США (Energy Bank Unit – EBU) и отечественная компания «ГРИН ЭНЕРДЖИ» (Устройство энергосберегающее – УЭС). В силу специфики систем электроснабжения решение DMI Manufacturing не получило широкого распространения на Российском рынке. УЭС позволяет выровнять распределение нагрузки по фазам, осуществить фильтрацию гармоник и улучшить электромагнитную совместимость, увеличить коэффициент мощности, тем самым повышая процент используемой мощности питающей сети, а также защиту от бросков напряжения и токов, молниезащиту. За счет улучшения качества электроэнергии обеспечивает-ся экономия 10-20%, а также высвобождение дополнительных мощностей. Помимо прямого экономического эффекта от экономии электроэнергии УЭС способствует увеличению сроков службы и снижению затрат на обслуживание устройств электронной техники, технических средств с электроприводом (компрессоров, насосов и проч.).

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

 

Текст вебинара. Страница 1

Быстрая навигация по слайдам:

Примерное время чтения: 1 час 23 минуты.

Повышение качества и экономия электроэнергии

Повышение качества и экономия электроэнергии

 

— Коллеги, здравствуйте! Приветствуем вас на нашей новой серии вебинаров, посвященной повышению качества электроэнергии и ее экономии. Сегодня у нас первая встреча в рамках этой серии. Это будет вводный вебинар, на котором мы рассмотрим основные проблемы в электросетях, влияющие на качество электроэнергии, снижающие ее КПД, увеличивающие потери и многое другое. На следующих вебинарах серии мы обсудим процедуру проведения пилотных проектов, рассмотрим решение на базе сберегающих устройств для объектов различного назначения – это нефтегазовый сектор, промышленный сектор и объекты жилого и общественно-бытового назначения. Больше информации о каждом вебинаре читайте на нашем сайте. На все вебинары уже открыта регистрация, пожалуйста, регистрируйтесь, если вы еще это не сделали. Я рекомендую регистрироваться сразу на всю серию, чтобы ничего не пропустить. Лектором данной серии вебинаров является Сергей Анатольевич Каратыгин. Он является доктором технических наук, членом Международной Академии Системных Исследований, автором и редактором более 30 статей и руководителем ряда проектов федерального масштаба. Впрочем, Сергей Анатольевич расскажет о себе больше во время своего доклада. Меня зовут Корытко Алексей, я являюсь администратором вебинаров, проводимых проектом ZANDZ, и буду реагировать на ваши вопросы, комментарии, которые вы можете оставлять в чате. На эти вопросы Сергей Анатольевич ответит в конце вебинара, но если будет необходимо, то и во время своего доклада. В презентации могут быть схемы с мелкими деталями, для того чтобы их разглядеть, пожалуйста, используйте кнопку увеличения масштаба. Она находится на нижней панели под слайдами презентации. На этом у меня все. Я с удовольствием передаю слово лектору. Сергей Анатольевич, добрый день!

— Здравствуйте, уважаемые коллеги! Благодарю вас за интерес, проявленный к теме энергоэффективности энергосбережения. Тема достаточно актуальная на сегодняшний день. Посвящено достаточно большое количество законодательных документов, нормативных актов как федерального масштаба №261 – ФЗ об энергосбережении, регионального масштаба, региональных различных документов. Я думаю, что во всех миллионниках есть свои программы. По крайне мере в Москве эта программа до 2020 года с расширением 2013 года.

ЗАО «Грин Энерджи»

ЗАО «Грин Энерджи»

 

— Первый слайд. Алексей все сказал. Не вижу смысла что-то здесь повторять. Перейдем к теме вместо того, чтобы говорить о себе.

Проблемы качества электроэнергии

Проблемы качества электроэнергии

 

— Значит, энергоэффективность. Наш подход к энергоэффективности и наше понимание – это только повышение качества электроэнергии. То есть о тех потерях, которые есть, будем говорить персонально. Каждая из них обусловливает снижение энергоэффективности и повышение потребления электроэнергии. Если нам удается снизить какие-то негативные факторы, пока мы говорим вообще о негативных факторах, в этом случае мы повышаем КПД системы и возможную энергоэффективность. То есть экономим на потерях за счет того, что у нас качество электроэнергии отлично от того, что хотелось бы иметь. О каких потерях мы говорим и что мы имеем в виду, на что направлены технические решения? Фазный дисбаланс. Здесь нужно понимать, что у нас те проблемные моменты, которые обуславливают поставщики электроэнергии. Давайте мы от них попытаемся отстраниться, пускай у нас поставщик достаточно поставляет высокое качество электроэнергии, хотя мы будем говорить о проблемах и с поставщиками, но тем не менее. Здесь мы говорим о нагрузках и о тех фазных дисбалансах, которые обусловлены нагрузкам. То есть это подключение и как однофазных устройств, это и неравномерный износ обмоток двигателей и так далее. Недостаточно высокий коэффициент мощности.

 

 

Баланс нагрузки по фазам

Баланс нагрузки по фазам

 

— Теперь конкретно по различным нашим событиям негативным. Фазный дисбаланс нагрузки обусловлен будем считать, что потреблением. Если мы посмотрим, то токовая диаграмма временная, которая расположена у нас внизу. Да, здесь действительно напряжение имеет меньший фазный дисбаланс, а токовая диаграмма имеет больший фазный дисбаланс. Если посмотрим по действующим значениям средние значения, то есть это не средние значения для токов, а для действующих значений – средние значения по анализатору качества. То есть достаточно высокий перекос фаз 43,5/98,7/66,0, 56% по амплитуде и по фазе больше 60%. Если посмотреть, а что же происходит при этом с нашим устройством с приводом? Если у нас есть фазный дисбаланс, то наше вращающееся поле электрическое становится эллиптическим. Разложение по методу симметрично составляющих получаем прямую обратной нулевой последовательности. Прямая последовательность вращает двигатель, тем не менее, смещает рабочую точку по характеристике рабочей. Обратная последовательность дает эффект электромагнитного тормоза, поэтому здесь проблемные моменты есть. По всему основные негативные моменты – это снижение эффективности системы, увеличение потерь на фидерах и ухудшение питающего напряжения, потому что если у нас есть искажение по токам, фазный дисбаланс по токам, то значит, есть фазный баланс по напряжениям. Когда мы подключаем нагрузку за счет конечного импеданса и за счет нелинейности цепи.

Эффекты, вызываемые высшими гармониками

Эффекты, вызываемые высшими гармониками

 

— Эффекты, вызываемые высшими гармониками. Здесь нужно понимать для каких нагрузок это критично, а для каких некритично. Если это лампочка накаливания или утюг, то высшие гармоники здесь никакого значения не играют, но если мы говорим о том, что у нас есть устройство с электроприводом, если у нас есть устройства электронные, если у нас есть даже те же самые компенсаторы мощности, то наличие высших гармоник достаточно критично. Искажение формы питающего напряжения – действительно присутствует. Падение напряжения, эффект гармоник, кратный трем, понятно, что гармоники сдвинуты на 120˚ по основной частоте и когда у нас есть эффект гармоник, кратный трем, в этом случае у нас происходит на нулевом проводе сложение всех составляющих. То есть достаточно значительные токи молнии могут протекать.

 

 

Низкий коэффициент мощности

Низкий коэффициент мощности

 

— Низкий коэффициент мощности при цепях синусоидального воздействия и несинусоидальным периодическим воздействием. У нас есть активная и реактивная мощность. Активная мощность обуславливает это передачей энергией от источника к нагрузке, а реактивная энергия – происходит обмен энергией между источником и потребителем. В этом случае для того, чтобы у нас этот обмен происходил, если такой обмен существует, чем больше реактивный, тем больше у нас токи на рост. Реактивная мощность она пропорциональна квадрату тока, то есть снижаем реактивную мощность, снижаем токи. Наличие реактивной мощности высокого уровня и низкий коэффициент мощности – это снижение общего КПД системы, как правило, это перегрев обмоток электродвигателей, сердечники и прочее.

Броски токов и напряжений

Броски токов и напряжений

 

— Следующий момент – это броски токов и напряжений. Если мы говорим, что у нас есть проблемные моменты. Я дальше вам покажу слайд, который принадлежит американцам. У нас, к сожалению, такие данные отсутствуют. Есть достаточно большое количество проблемных моментов – это когда есть пропадание кратковременное и просады питающих напряжений и броски по токам. Значит, про негативные последствия понятно, что если есть броски – это и выход оборудования для информационных систем, и сбои, и перезагрузки, и потери данных. Написано потери в результате простоя, но на самом деле, если мы посмотрим что же такое «потери в результате простоя» - линия, которая выпускает пластиковые окна, просад напряжения или бросок напряжения приводит к тому, что линия останавливается. В практике они читают эти слова.

 

 

Ущербы от нарушений КЭЭ

Ущербы от нарушений КЭЭ

 

— Вот данные института по качеству электроэнергии. Здесь в основном разговор идет о том, что есть кратковременные просады напряжения и есть броски тока напряжений, тем не менее, это еще захватывает и остальные отрасли по качеству. То есть потери достаточно существенные. Хотелось бы их сэкономить.

Снижение потерь

Снижение потерь

 

— Теперь смотрим на то, что можно претендовать, если компенсировать. Компенсировать – это не устранить. Говоря слово «компенсировать» я подразумеваю частичное снижение, насколько сможем, настолько снижаем негативные потери. Здесь наша активная или потребляемая мощность, которая у нас передается от источника и используется полностью нагрузкой и есть те потери, которые обусловлены качеством электроэнергии. Я сказал перечисление – это перекос фаз, следующие три – джоулевы потери, вихревые токи, гистерезис – они обусловлены недостаточно невысоким коэффициентом мощности, то есть джоулевы потери пропорциональны квадрату тока, снизили потери этого плана, повысили КПД системы, сэкономили электроэнергию. Высокочастотные гармоники, если происходит их снижение, то есть здесь в относительных таких – более широкий и менее широкий участок.

 

 

 

Следующая страница >>
слайды с 10 по 18


 

Полезные материалы для проектировщиков: