С 0,7 до 0,95: как считать
Переход с cos φ 0,7 до 0,95 — типовая задача для цеха со станочным парком или сварочного участка. Коэффициент компенсации kₙ = tg φ₁ − tg φ₂ = 1,02 − 0,329 = 0,692: на каждый киловатт активной нагрузки нужно 0,692 кВАр конденсаторов, на 100 кВт — 69 кВАр, на 200 кВт — 138,3 кВАр (стандартная установка 125 кВАр даст cos φ 0,93). Для других исходных cos φ коэффициент до 0,95: с 0,75 — 0,553, с 0,8 — 0,421, с 0,85 — 0,291, с 0,9 — 0,155; калькулятор строит полную таблицу.
Что меняется в сети при 200 кВт и 400 В: полная мощность с 285,7 до 210,5 кВА, ток линии −26,3 %, потери в кабелях и трансформаторе −45,7 % — почти вдвое. Такой скачок cos φ означает и уход от повышающего коэффициента к тарифу: tg φ 1,02 против предела 0,35 давал бы К = 1 + 0,2 × (1,02 − 0,35) = 1,13 — 13 % к ставке на содержание сетей у потребителя от 150 кВт. Установка на 125 кВАр окупается в таких условиях за год или быстрее.
Почему не сразу до 1,0: остаток 0,329 tg φ при 0,95 — запас от перекомпенсации при спаде нагрузки; дополнительные 66 кВАр на 200 кВт для перехода с 0,95 до 1,0 дадут лишь 5 % снижения тока, но при ночной нагрузке 30–50 кВт уведут сеть в генерацию, за которую тоже начисляют надбавку. Поэтому регуляторы АУКРМ ставят на 0,92–0,95, а фиксированные батареи рассчитывают на минимальную, не среднюю нагрузку.
Установка для перехода с 0,7 до 0,95 по мощности нагрузки
Qc = 0,692·P; стандартный номинал снизу и cos φ после него; ток и потери при 400 В.
Коэффициент компенсации для других исходных cos φ
Строка 0,7 — эта страница; остальные — для сравнения.
Повышающий (понижающий) коэффициент к тарифу рассчитывается по формуле К = 1 + П − С, где П — составляющая повышения тарифа за потребление (генерацию) реактивной мощности сверх установленных предельных значений коэффициента реактивной мощности; С — составляющая снижения тарифа за участие потребителя по соглашению с сетевой организацией в регулировании реактивной мощности.— Приказ ФСТ России от 31.08.2010 № 219-э/6, п. 3
Как считать и что проверить
- С 0,7 до 0,95 — 0,692 кВАр на кВт: умножайте на фактическую среднюю активную мощность, а не на установленную.
- Ближайший стандартный номинал снизу: для 200 кВт — 125 кВАр (cos φ 0,93); остаток добирайте ступенью автоматической установки.
- При cos φ 0,7 почти наверняка есть недогруженные двигатели — параллельно проверьте загрузку и замените явно избыточные: это дешевле конденсаторов.
- Проверьте гармоники: сварочные выпрямители и ЧРП при cos φ 0,7 требуют установок с реакторами.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе компенсации; ток и сечение линии после разгрузки проверьте в расчёте падения напряжения, защиту — в расчёте тока короткого замыкания.
- Приказ Минэнерго России от 23.06.2015 № 380 «О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии» — предельные tg φ 0,35 / 0,4 / 0,4 / 0,5 по уровням напряжения, минимум 0 в часы малых нагрузок. Минэнерго России. 2015.
- Приказ ФСТ России от 31.08.2010 № 219-э/6 «Об утверждении Методических указаний по расчету повышающих (понижающих) коэффициентов к тарифам на услуги по передаче электрической энергии в зависимости от соотношения потребления активной и реактивной мощности…» — К = 1 + П − С, составляющая повышения с коэффициентом 0,2. ФСТ России. 2010.
- РТМ 36.18.32.6-92 «Указания по проектированию установок компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий» — выбор мощности и размещения конденсаторных установок. ВНИПИ Тяжпромэлектропроект. 1992.
- Электроснабжение промышленных предприятий — компенсация реактивной мощности, индивидуальная и групповая, выбор Qc ≤ 0,9·Q₀ для двигателей. Кудрин Б. И.. Интермет Инжиниринг. 2005.
