Экономию электроэнергии и срок окупаемости при применении конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности можно рассчитать.

Приближенную оценку значений годовой экономии электроэнергии ΔЭ от установки ИРМ мощностью Q_КУ и срока его окупаемости Т_ОК можно получить, используя так называемый экономический эквивалент РМ К, который ориентировочно равен 0,02 при питании генераторным напряжением, а также 0,05, 0,08 или 0,12 при питании через одну, две или три ступени трансформации, соответственно:

ΔЭ = К * Q_КУ * T, кВт*ч/год, (2)

Т_ОК = К_КУ /(Сср * ΔЭ), лет, (3)

где

 

К_КУ — стоимость конденсаторной установки в рублях;

Сср — из таблицы (для одноставочного тарифа принимается равным c).

 

Например, для НКБ мощностью 400 квар, стоимостью 160000 рублей для предприятия с одной ступенью трансформации годовая экономия энергии и срок окупаемости составят:

ΔЭ = 0,05 · 400 · 5000 = 100000 кВт·ч;

Т_ОК = 160000/(0,77 · 100000)= 2,1 года.

 

Для того же предприятия, работающего в три смены, срок окупаемости составит 1,2 года.

Более точные значения ΔЭ и Т_ОК можно получить при наличии параметров сети выше точки подключения ИРМ и суточных графиков реактивных нагрузок.

Для нашего примера (рис.2) определим дополнительные потери активной мощности ΔР в трансформаторе и кабельной линии длиной 400 м сечением 50 мм2.

Допустим, до установки НКБ трансформатор имел нагрузки

Р=700 кВт,

Q1=500 квар,

S1= 860 кВ·А,

коэффициент загрузки К_З1=0,86.

После установки НКБ

Q2=100 квар,

S2=707 кВ·А,

К_З2=0,707.

Ток трансформатора и линии:

I₁=860/(10,5·1,73)=47А,

I₂=707/(10,5·1,73)=39А.

 

Дополнительные потери мощности в кабеле:

 

ΔР_К=3·R_К·(I₁²- I₂²)=3·0,248·(472-392)=0,52кВт.

 

Дополнительные потери мощности в трансформаторе ΔРт зависят от его нагрузочных (ΔР_Кз) потерь:

 

ΔР_Т= ΔР_КЗ ·(К_З1²- К_З2²)=10,6 ·(0,862-0,7072)=2,54 кВт.

Суммарные потери мощности:

ΔР = ΔР_К+ ΔР_Т =3,06 кВт.

Экономия электроэнергии за год составит:

ΔЭ=3,06·5000=15300 кВт·ч.

Увеличение пропускной способности трансформатора и кабеля можно учесть соответствующими долями их стоимости.

 

Для трансформатора ТСЗ:

 

ΔК_Т=К_Т(S₁- S₂)/ S₁=500000·(860-707)/860=88953 руб.

 

Для кабеля с длительно допустимым током I_Д=130А:

ΔК_К=К_К(I₁- I₂)/ I₁=62000·(47-39)/130=3815 руб.

Срок окупаемости НКБ:

Т_ОК =(К_КУ- ΔК_Т - ΔК_К)/(С_ср· ΔЭ)= (160000-88953-3815)/(0,77·15300) =5,7 года.

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), изд. 7, 2001 - 2004 г.г.

2. ГОСТ, 31565-2012. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности

/ 31565-2012. ГОСТ. – М.: Стандартинформ, 2012. – 7 c.

3. ГОСТ, 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ / 28249-93. ГОСТ. – Минск: Издательство стандартов, 1994. – 63 c.

4. ГОСТ, Р52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ / Р52735-2007. ГОСТ. – М.: Стандартинформ, 2007. – 35 c.

5. Алексеев, А. А. Качество электроэнергии. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах. Учебное пособие / А. А. Алексеев, С. С. Ананичева, А. Л. Мызин. – Екатеринбург: УРФУ, 2012. – 93 c.

6. Алексеев, А. А. Основы электроснабжения. Учебное пособие / А. А. Алексеев, С. С. Ананичева, А. С. Бердин. – Екатеринбург: УГТУ, 1999. – 91 c.

7. Ананичева, С. С. Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей: учебное пособие / С. С. Ананичева, А. Л. Мызин. – Екатеригбург: ФГУ, 2011. – 83 c.

8. Барыбин, Ю. Г. Справочник по проектированию электроснабжения / Ю. Г. Барыбин. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 571 c.

9. Богатырев, Л. Л. Устройства релейной защиты элементов ЭСС / Л. Л. Богатырев, Л. Ф. Богданова, В. П. Федотов. – Екатеринбург: УГТУ, 2006. – 40 c.

10.Каталог электротехнической продукции / –:, 2000. – 224 c.

11.Князевский, Б. А. Охрана труда в электроустановках / Б. А. Князевский. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 336 c.

12.Козулин, Б. С. Электрооборудование станций и подстанций / Б. С. Козулин.

– М.: Энергоатомиздат, 1987. – 342 c.

13.Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для вузов / Б. И. Кудрин. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 416 c.

14.РТМ, 36. 18. Указания по расчету электрических нагрузок / 36. 18. РТМ. – М.: Тяжпромэлектропроект, 1992. – 9 c.

15.Российский производитель "КЛМ групп" [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.klmgroup.ru, свободный. – Загл. с экрана.

16.Самсонов, В. С. Экономика предприятий энергетического комплекса / В. С. Самсонов, М. А. Вяткин. – М.: Высшая школа, 2003. – 416 c.

17.Федотова, Л. А. Выбор кабельных линий, автоматических выключателей и предохранителей в сети 0,4 кВ / Л. А. Федотова. – Екатеринбург: УГТУ, 2009. – 26 c.