Коррекция коэффициента мощности: экономические и технические мотивы
Этот раздел - трансляция итальянского случая счета с разделением по временным зонам оплаты. Она приведена, чтобы объяснить экономические преимущества оборудования коррекции коэффициента мощности.
В Италии конечный пользователь может сделать два различных контракта с Министерством Электроэнергетики
- обеспечение энергией с оплатой без применения тарифов по времени (таблица 4)
- обеспечение энергией с оплатой с разделением временных зон (таблица 5)
Таблица 4
Таблица 5
В случае оплаты без разделения на временные зоны cosφ записан на том же счете. В случае с оплатой с разделением временных зон cosφ вычисляется из данных в счете. Из таблицы 5 получаем: Период действия F1: пиковая мощность Потребляемая реактивная энергия менее 50% от активной энергии, потребленной в тот же период (cosφ> 0.9):
Потребляемая реактивная энергия составляет от 50% до 75% от активной энергии, потребленной в тот же период (0,8≤cosφ<0,9):
Потребляемая реактивная энергия больше 75% от активной энергии, потребленной в тот же период (cosφ≤0.8):
С формулой
Исходя из найденного стартового cosφ и определенного конечного cosφ (напр. 0.95) по таблице 1, необходимо установить батарею мощностью
Вычисление должно быть сделано для каждого периода времени, чтобы установить мощность конденсаторной батареи, необходимой в каждый период дня.
Правление Электричества устанавливает, что каждый раз пользователь потребляет реактивную энергию, составляющую более 50% от активной, потребленной за тот же период (значение коэффициента мощности меньше 0.9), и он должен переслать штраф, вычисленный таким образом:
1. поставка энергии дифференциально – частично оплата без разделения временных промежутков
Таблица 6
Таблица 7
Применяя таблицу 7 к случаю, приведенному в таблице 5, получаем штраф пользователю:
Временной промежуток F1: пиковая мощность
25450 кВАР ч * 0.015€/(кВАР ч) = 382€
5000 кВАР ч * 0.019€/(кВАР ч) = 95€
Временной промежуток F2: нормальный пик
30500 кВАР ч * 0.015€/(кВАР ч) = 457€
16000 кВАР ч * 0.019€/(кВАР ч) = 304€
Всего 1238€
После установки конденсаторной батареи, мы избегаем этого штрафа, потому что использование реактивной энергии никогда не выше 50 % соответствующей активной энергии. Цена конденсаторной батареи, включая установку, составляет дополнительные 16€/кВАР. В случае с объектом конечный пользователь заплатит 4736€.
Без штрафа правления Электричества 1238€ затраты на конденсаторную батарею будут оправданы через 4 месяца.
Пользователь сэкономит около 10120€ в течение первого года и 14856€ в течение каждого следующего года.
Технические-экономичные преимущества установки конденсаторной батареи следующие:
• уменьшение потерь в сети и на трансформаторах, вызванных уменьшением тока потребления
• уменьшение напряжения в линиях
• оптимизация размеров системы
Ток I, который течет в системе, вычисляется:
где
P = Активная мощность
V = Напряжение
Когда cosφ увеличивается, при той же потребляемой мощности можно получить уменьшение значения тока и, как следствие, сокращение потерь в сетях и на трансформаторах. Поэтому получается существенная экономия в размерах электрического оборудования, используемого в системе.
Улучшенные системные размеры имеют некоторое последствие – снижение потерь напряжения в линии.
Мы можем легко это видеть по следующей формуле:
где
P = активная мощность в сети (кВт)
Q = реактивная мощность в сети (кВАР)
когда R – сопротивление провода и X – его реактивное сопротивление (R«X). Установка конденсаторной батареи уменьшает Q и снижает потери напряжения. Если, при неправильном вычислении значения конденсаторной батареи, реактивная составляющая уравнения вместо уменьшения значения становится отрицательной, то получим увеличение напряжения на конце линии (эффект Ферранти) с опасными последствиями для включенных нагрузок.
Некоторые примеры:
Мы можем видеть, что при увеличении коэффициента мощности, мы имеем меньше потерь в сети и больше активной мощности. Это позволяет нам оптимизировать размеры системы.
Другие материалы цикла
- Зачем нужна компенсация реактивной мощности
- Как корректировать коэффициент реактивной мощности
- Расчёт количества конденсаторов
- Экономические преимущества коррекции коэффициента мощности
- Высшие гармоники в сети: чем опасны и как компенсировать
- Качество и безопасность при коррекции коэффициента мощности
- Тип используемых конденсаторов
Практические решения и подбор оборудования — в разделе компенсация реактивной мощности. Расчёт мощности установки — калькулятор КРМ.