«Круглый стол» в «Волгоградэнерго»: проблема компенсации реактивной мощности

Руководители электросетевой компании встретились с крупными потребителями региона, чтобы обсудить вопрос компенсации реактивной мощности.

В заседании «круглого стола» приняли участие представители ОАО «Волгоградэнерго», руководители и энергетики крупнейших предприятий области: филиала «ВгАЗ СУАЛ», ОАО «Волжский абразивный завод», ОАО «Красный Октябрь», ОАО «Оптовая электрическая компания», ОАО «Каустик», ОАО «Сибур-Волжский», ОАО «Нижноватомэнергосбыт», сотрудники отдела энергетики и энергосбережения Управления по ТЭК аппарата главы администрации Волгоградской области и управления по региональным тарифам Администрации Волгоградской области.

Заместитель технического директора ОАО «Волгоградэнерго» Виктор Берлин познакомил участников с историей вопроса. Реактивная мощность является побочным продуктом работы энергосистемы. Если активный ток, совпадающий по фазе с напряжением, совершает полезную работу, то реактивный ток сдвинут от фазы напряжения на 90 градусов и потому работу не совершает. Однако он циркулирует в сетях, уменьшая их пропускную способность.

Отрицательные последствия от избытка реактивной мощности сказываются не только на сетях передачи электроэнергии. Избыточная реактивная мощность возникает и в энергоустановках самих потребителей, например, на асинхронных электродвигателях, и напрямую влияет на эффективность их работы. Из-за «реактивного мусора», как выражаются энергетики, возрастает нагрузка на оборудование, что приводит к его преждевременному износу. Снижается активная, или полезная мощность, а это влечет снижение качественных параметров работы установок, растет длительность производственных процессов.

В свое время с реактивной мощностью боролись целенаправленно. Прежде всего, с помощью устройств компенсации реактивной мощности, представляющих собой, как правило, статические компенсирующие устройства (батареи конденсаторов).

В начале 2007 года принят специальный приказ Минтопэнерго, посвященный соотношению активной и реактивной мощности в сетях потребителей. В ближайшее время рынок энергии ожидает выхода методических указаний по определению повышающих и понижающих коэффициентов для расчета за потребленную электроэнергию, которые напрямую позволят экономически заинтересовать потребителя к работе по управлению реактивной мощностью.

В 2006 году в ОАО «Волгоградэнерго» была принята программа управления реактивной мощностью. Ее реализация  рассчитана до 2011 года и предполагает установку на энергообъектах 2,929 тыс. средств учета и контроля реактивной мощности. На эти цели до 2009 года компания направит 6,5 млн рублей. Что касается потребителей, пока в регионе изучается опыт работы подобных устройств в энергохозяйстве промышленных предприятий.

Пока единственным в регионе предприятием, где установлено такое оборудование, является Волжский трубный завод. Главный энергетик предприятия Ирина Телипайло поделилась опытом с коллегами:

- Само предприятие состоит из двух частей: старой и новой – электрометаллургического комплекса (ЭМК), построенного итальянской компанией «Италопьянти». В свою очередь последний делится на сталеплавильное производство и трубопрокат. Если в «старой» части используется традиционная система батарей статических конденсаторов, работающая в ручном режиме управления, то в ЭМК применяются система автоматической конденсаторной компенсации 10 кВ для преобразовательных приводов трубопрокатного цеха и системы тиристорной компенсации для печей сталеплавильного цеха на основе шунтирующих реакторов.

Плавление стали производится при помощи электрической дуги, и «реактивка» здесь буквально «гуляет», значительно превышая в отдельные моменты величину реактивной мощности. В отличие от традиционных систем компенсации реактивной мощности здесь нужно большое быстродействие, и компенсация через систему тиристоров, управляемых ЭВМ, происходит в сеть в течение 10 миллисекунд. Вручную уловить изменения мощной индуктивной нагрузки, сопровождаемую дугой плавления, невозможно. 

Система тиристорной компенсации практически безостановочно отработала 20 лет, при этом автоматика и ЭВМ, функционировали без сбоев. Однажды имел место длительный простой (около года) из-за выхода из строя катушек реактора. После долгих и безуспешных попыток оформления индивидуального заказа на заводах России, мы приняли все-таки решение о закупке по импорту – в Австрии. А автоматика тиристорно-реакторной группы от финской «Нокиа» работает без сбоев до сих пор. Товар это, что называется, штучный, и на других участках производства такую дорогостоящую системы применять не имеет смысла. Собственно говоря, и электросталеплавильных производств в регионе единицы.

Так как тарифов на реактивную мощность на текущий момент времени не существует, экономии на стоимости энергии от применения системы компенсации не имеется. Однако, если бы мы не занимались компенсацией, то нынешнее значение коэффициента мощности с нынешних 0,98-0,99 снизилось бы примерно до 0,70. В этом случае с нашего печного трансформатора 110 МВА мы получили бы не более 77 Мвт активной мощности.

При этом количество плавок в ковше на 150 тонн металла было бы, по самым смелым подсчетам не более 14 в сутки. Так собственно и было в тот печальный год, когда СТК вынужденно не функционировала.

Компенсация, таким образом, позволяет практически 100-проценто полезно использовать установленную мощность трансформатора, снижая время плавки и соответственно увеличивая производительность.

На Волжском трубном заводе позитивно воспринимают возможный возврат к системе стимуляции потребителей к компенсации реактивной мощности в виде повышающих (понижающих) коэффициентов за величину cos φ. Оплата реактивной мощности была одним из «разумных начал эпохи развитого социализма». В середине 90-х, когда промышленность, что называется, «лежала», а энергопотребление промышленных предприятий имело столь мизерные объемы, что индуктивная нагрузка компенсировалась емкостью сетей, плата за реактивную мощность была отменена.

К слову, это не означает, что сейчас в опосредованном виде ее не существует и сейчас. И генератор, и сетевик несут бремя «реактивного балласта» в виде дополнительного сжигаемого топлива и снижения пропускной способности сетей. В нынешней ситуации то и другое компенсируется за счет тарифов дополнительной платой за потери и мощность, то есть за счет потребителя. Причем по принципу: всем поровну, вне зависимости от их собственного вклада.

Сегодняшняя ситуация однозначно требует введения экономических рычагов компенсации реактивной мощности. Другое дело, хотелось бы чтобы это была обоснованная система, работающая не только на удорожание тарифа и не только для потребителя.

Вышедшие на сегодняшний день документы по реактивной мощности во многом декларативны. Другое дело, что они как бы являются сигналом: «Готовьтесь к новым реалиям рынка». И мы готовимся. Но решить проблему компенсации реактивной мощности, можно только сообща – в этом должны быть заинтересованы как энергетики, так и потребители.

ДЛЯ СПРАВКИ:

Реактивная мощность (Р.м.) - величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока.

Р. м. (Q) равна произведению действующих значений напряжения U и тока /, умноженному на синус угла сдвига фаз j между ними: Q = UI sin. Измеряется в варах. Р. м. связана с полной мощностью S и активной мощностью Р соотношением:  . Р. м., потребляемая в электрических сетях, вызывает дополнительные активные потери (на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях) и потери напряжения (ухудшающие условия регулирования напряжения). В некоторых электрических установках Р. м. может быть значительно больше активной мощности. Это приводит к появлению больших реактивных токов и вызывает перегрузку источников тока. Для устранения перегрузок и повышения мощности коэффициента электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности (см. Компенсирующие устройства).

22 февраля 2007 г. Минпромэнерго приняло приказ N 49 «О ПОРЯДКЕ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ СООТНОШЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ АКТИВНОЙ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОПРИНИМАЮЩИХ УСТРОЙСТВ (ГРУПП ЭНЕРГОПРИНИМАЮЩИХ УСТРОЙСТВ) ПОТРЕБИТЕЛЕЙ  ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ СТОРОН В ДОГОВОРАХ ОБ ОКАЗАНИИ УСЛУГ ПО ПЕРЕДАЧЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ   (ДОГОВОРАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ).

Приказ устанавливает требования к расчету значений соотношения потребления  активной  и реактивной мощности (Tg φ), определяемых  при заключении договоров об оказании услуг по передаче электрической энергии (договоры энергоснабжения) в отношении потребителей электрической энергии, присоединенная мощность с энергопринимающих устройств которых более 150 кВт. А также предельные значения коэффициента реактивной мощности потребляемой в часы больших суточных нагрузокэлектрической сети, соблюдение которых обеспечивается покупателями электрической  энергии  (мощности) - потребителями услуг по передаче электрической  энергии посредством соблюдения режимов потребления электрической энергии (мощности) либо использования устройств компенсации реактивной мощности.

Автор: Дмитрий Сохин, Волгоград