ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ
КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ПРОТЯЖЁННЫХ СЕТЕЙ 0,4 кВ
Одной из проблем невозможности обеспечения качественного электроснабжения потребителей в распределительных сетях является низкий уровень напряжения у конечного потребителя (Рис.1). Причина этого – большая удаленность объектов от центров питания, неоднородность нагрузки по её величине, ветхость старых кабельных и воздушных линий, недостаточная мощность питающих трансформаторов. Оперативная реконструкция таких объектов, в связи с жалобами потребителей на качество электроэнергии, затруднительна в связи с существенными затратами и длительностью проведения работ, связанной с разукрупнением сетей, заменой трансформаторных подстанций и линий электропередач. В результате, на длительном интервале времени потребитель электрической энергии вынужден получать некачественную электроэнергию.

Рис.1 – Распределение напряжения по длине линии
Поэтому при недопустимых падениях напряжения сетевые компании вынуждены максимально увеличивать напряжение на распределительной подстанции (10/0,4 кВ, 6/0,4кВ) таким образом, чтобы напряжение самых отдалённых потребителей соответствовало ГОСТ 32144-2013. Такие меры имеют ограничения в связи с тем, что уровни напряжений потребителей, находящихся в непосредственной близости от центра питания должны также находится в диапазонах вышеуказанного ГОСТа.
Потребители, имея повышенное напряжение, вынуждены менять выходящие из строя: бытовую технику, осветительные и обогревательные устройства, оплавленную в результате повышенного тока изоляцию, а также расходуют при этом на (10-20)% больше электроэнергии, недостаток которой испытывают на себе потребители в конце питающей линии.
У потребителей с низким уровнем напряжения происходит отключение оборудования, выход из строя электродвигателей, бытовой техники и т.д.
Таким образом сетевая организация, имея повышенные потери электроэнергии в линиях электропередач, имеет претензии потребителей к низкому качеству электроэнергии и, как следствие, риск возникновения штрафных санкций, снижение полезно отпущенной энергии, отсутствие возможности технологического присоединения.
Традиционным способом решения проблемы пониженного напряжения является применение последовательно включенного в линию электропередач вольтодобавочного трансформатора. В рассечку лини электропередач подключается такой трансформатор, с характеристиками соответствующими задачам достижения на определенном участке сети уровня напряжения в соответствии с требованиями ГОСТ (Рис. 2).

Рис. 2 – Установка вольтодобавочного трансформатора на линии
Такое решение, безусловно, имеет свои преимущества:
1.Оперативное реагирование на жалобу потребителя с целью ее
устранения.
2.Мобильность устройства для решения подобных проблем на других
объектах.
Cравнительные характеристики вольтодобавочных трансформаторов различных производителей
Параметр | ТВМГ | ENSTO | FELT |
---|---|---|---|
1. Размер, мм | 1000 х 1047 х 677 | 482 х 360 х 974 | 900 х 750 х 280 1700 х 900 х 450 |
2. Масса, кг | 750 | 170 | 90-200 |
3. КПД, % | 97 | 98 | 99,7 |
4. Направление регулирования напряжения | Вольтодобавка | Вольтодобавка | Вольтодобавка/ вольтоограничение |
5. Цена за 1 кВт мощности, руб. | 9 000 | 4 000 | 2 900 |
6. Охлаждение | Масляное | Воздушное | Воздушное |
7. Мощность, кВА | 105 | 50 | 35 - 330 |
Следует отметить, что любая вольтодобавка увеличивает ток на линии до вольтодобавочного трансформатора (бустера) пропорционально увеличенному напряжению линии после бустера, что вызывает некоторое увеличение потерь и падение напряжения в линии перед бустером, что можно отнести к недостаткам такого способа регулирования напряжения. Как рассматривалось выше, низкий уровень напряжения у конечного потребителя (Рис.1). определяется, наряду с другими причинами, в основном повышенным уровнем напряжения в начале сети. Поэтому вполне очевидно, что понижение напряжения у группы потребителей в начале сети до минимального уровня близкого к требованиям ГОСТ даст положительные результаты. Позволит обеспечить нормальную работу электрооборудования, а также при снижении токовой нагрузки уменьшить потери и, как следствие, увеличить отпуск электроэнергии.
Если в центре питания у трансформатора (регулирование ПБВ) выставить максимальный уровень напряжения U = 1,05Uн и в начале сети потребителям понижать напряжение до величины U=Uн, U = (0,9 – 0,95) Uн и делать это до тех пор, пока напряжение не упадет до минимума напряжения, регламентируемого ГОСТ, то дальше в сеть будет передаваться электроэнергии на (10-30)% больше, чем без такого регулирования. В конце линии при достижении напряжении уровня ниже минимума, определяемого ГОСТ, его следует повышать.

Рис. 3
Использование оптимизаторов питания определяется концепцией энергосбережения и энергоэффективности, а также защитой электрооборудования от провалов напряжения. Эти задачи решаются посредством пофазного автоматического регулирования напряжения потребителей. Для этого используются вольторегулирующие трансформаторы. При этом 95% мощности передается электрическим путем и лишь 5% - электромагнитным. Поэтому мощность вольторегулирующих трансформаторов не превышает 5% от номинальной мощности оптимизатора, что положительно сказывается на стоимостных и массогабаритных параметрах оборудования. Коэффициент полезного действия устройства – 99,7%.
Обмотка низкого напряжения трансформатора включается в фазу сети последовательно с нагрузкой. Обмотка высокого напряжения (ВН) включается на входное напряжение. Посредством коммутации обмотки ВН получают три режима работы нормализатора: вольтоограничение, вольтодобавка, транзит.
В режимах вольтоограничение, вольтодобавка регулируются напряжение, ток нагрузки и.как следствие, меняются параметры сети, подающей питание к нагрузке. В отличие от стабилизатора напряжения (где выходное напряжение определяется уставкой) оптимизатор питания в рамках рабочего диапазона входных напряжений удерживает выходные напряжения в соответствии с ГОСТ т.е. 220В ± 5, +_10%, что обеспечивает нормальную работу электрооборудования. Регулирование напряжения потребителей происходит без разрыва питающей сети. Это устраняет проблемы, связанные с силовыми коммутациями и прерыванием питания потребителей. В конечном итоге отсутствие силовых коммутационных элементов создает условия для длительной и бесперебойной работы нормализатора.
Таким образом, при правильной расстановке оптимизаторов питания по длине протяженной линии, применительно к определенным группам потребителей (Рис. 4), можно получить следующие положительные эффекты:

Рис.4 – Расстановка оптимизаторов питания по длине линии
- При незначительных затратах на приобретение и установку оптимизаторов питания по всей длине линии потребители обеспечиваются качественной электроэнергией, что приводит к отсутствию претензий потребителей;
- В начале линии происходит разгрузка по току линии, контактных групп, электрооборудования, бытовой техники;
- Экономия электроэнергии в начале линии и, как следствие, возможность передачи освободившейся мощности дальше по лини;
- У потребителей в конце линии отсутствуют провалы напряжения, которые приводят к выходу из строя электрооборудования и бытовой техники, система освещения обеспечивает необходимый уровень освещенности;
- Возможности технологического присоединения.
Модификации трехфазного одноступенчатого энергосберегающего стабилизатора ФЭЛТ с контролем напряжения по каждой фазе
Тип | Номинальный ток,А | Мощность нагрузки max, кВА |
Диапазон входного напряжения сети,В |
Габаритные размеры, мм | Вес,кг |
САН 3.200-050-02 | 50 | 35 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-080-02 | 80 | 55 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-130-02 | 130 | 85 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-160-02 | 160 | 110 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-205-02 | 205 | 135 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-250-02 | 250 | 165 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-330-02 | 330 | 220 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-415-02 | 415 | 270 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
САН 3.200-480-02 | 480 | 330 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
Модификации трехфазного одноступенчатого энергосберегающего оптимизатора ФЭЛТ (для асинхронных двигателей)
Тип | Номинальный ток,А | Мощность нагрузки max, кВА |
Диапазон входного напряжения сети,В |
Габаритные размеры, мм | Вес,кг |
ОСН 3.200-050-02 | 50 | 35 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-080-02 | 80 | 55 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-130-02 | 130 | 85 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-160-02 | 160 | 110 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-205-02 | 205 | 135 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-250-02 | 250 | 165 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-330-02 | 330 | 220 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-415-02 | 415 | 270 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
ОСН 3.200-480-02 | 480 | 330 | 170 ÷ 260 | 800х1200х280 | 127 |
Примеры установки стабилизаторов напряжения на опорах воздушной линии

РЭС Новосибирской области установлено 19 (девятнадцать) единиц оборудования различной мощности (от 35 кВА до 165 кВА) на объектах г. Новосибирска и области, которое успешно решило задачу по обеспечению качественным электропитанием потребителей.
17.08.2017
Минэнерго представило Концепцию развития рынка систем хранения электроэнергии в Российской Федерации
01.08.2017
Энергоэффективность в Минэкономразвития России будет курировать Станислав Воскресенский
31.07.2017
Принят федеральный закон, возвращающий оплату за ОДН по общедомовым счетчикам
Все новости >>