УКРМ (SE) в оптимизации энергопотребления сетей временного электроснабжения строительных площадок.

Анонс: Особенности временного электроснабжения строительных площадок. Компенсация реактивной мощности в требованиях электроснабжения. Специфика режима, характера нагрузки строительства и выгоды от УКРМ (SE).

Скорость, надежность, безопасность, а зачастую и сама возможность возведения (или реконструкции, капитального ремонта) объекта во многом определяется степенью механизации строительных работ, а превалирующая доля оборудования, механизмов, устройств и инструмента, а также компонентов систем и инженерно-технического обеспечения на стройке электрические и подключаются к низковольтной сети напряжением 380/220 В.

Особенности временного электроснабжения строительных площадок.

При возведении, реконструкции, капитальном ремонте небольших объектов силовая сеть строительной площадки может быть:

• полностью автономной и базироваться на дизельной электростанции (электростанциях) генерального подрядчика (или арендованных);
• при максимальной мощности до 150 кВт подключена к магистрали по временной схеме электроснабжения (в обозначениях изменений Постановлением Правительства РФ от 28.05.2019 N 682 в «Правила недискриминационного доступа») по договору об временном технологическом присоединении передвижных энергопринимающих устройств.

Однако в случае долговременных и масштабных работ на средних и крупных объектах используют непосредственное или опосредственное подключение силовой сети строительной площадки соответственно к линии или ТП электросетевой компании или к ТП, КТП близлежащего объекта – абонента распределительной сети.

Компенсация реактивной мощности в требованиях временного электроснабжения строительства.

Временное энергоснабжение строительства (по терминологии СТО НОСТРОЙ 2.33.52-2011 «Организация строительной площадки» Национального объединения строителей) или временное технологическое присоединение (раздел VII «Правил недискриминационного доступа», утвержденных Постановлением Правительства РФ N 861 от 24.12.2004) осуществляется по ТУ, выдаваемым электросетевой организацией по заявлению, после оценки проекта и подписания «Соглашения о порядке взаимодействия заявителя и сетевой организации в целях выполнения мероприятий по технологическому присоединению по индивидуальному проекту» (новая форма и разъяснения в изменениях Постановлением Правительства РФ от 19 апреля 2019 года N 470 к «Правилам недискриминационного доступа»), где согласованы максимальная мощность и категория присоединяемых энергопринимающих устройств, а также (при необходимости) величина технологической и аварийной брони (мощности при полной остановке технологического процесса, обеспечивающей безопасность людей, среды, завершение критических работ и пр.).

По заявке, соглашению, проекту сетевая компания разрабатывает ТУ с определением максимальной (для потребителей с мощностью не менее 670 кВт – максимальной резервируемой) мощности, а также устанавливает максимальные и минимальные значения коэффициентов реактивной мощности (в часы больших и меньших суточных нагрузок), которые рассчитываются (или определяются значением 0.35 для низковольтных сетей согласно приложения приказа Минэнерго РФ от 23 июня 2015 года N 380) с учетом того, участвует ли потребитель (по соглашению с сетевой организацией) в регулировании реактивной мощности. Т.е. по факту максимальный коэффициент реактивной мощности может быть определен лояльно к потребителю, если тот планирует мероприятия по компенсации реактивной мощности в своей сети, а превышение установленной максимальной нормы ведет не только к оплате счетов с повышающим коэффициентом, но и штрафным санкциям вплоть до расторжения договора и отключения строительной площадки от магистрали электросетевой компании.

Важно: Постановлением Правительства РФ N 937 от 13.08.2018 в обязанности потребителя по исполнению договора с электросетевой компанией дополнительно включены:

• поддержание в надлежащем техническом состоянии оборудования, обеспечивающего регулирование реактивной мощности (подпункт в) п. 14 «Правил недискриминационного доступа»);
• обеспечение на границе балансовой принадлежности значения показателей качества электрической энергии … и установленных договором значений соотношения потребления активной и реактивной мощности (подпункт е) п. 14).

Специфика характера нагрузки строительных площадок.

При возведении объектов с работ нулевого цикла на строительной площадке используются:

• экскаваторы с электродвигательным приводом для выемки грунта, при необходимости отогреваемого вертикальными стержневыми или горизонтальными струнными электрическими электродами, рефлекторными печами, трехфазными нагревателями и пр.;
• насосные установки для водоотлива при необходимости проведения дренажных работ; пневмоколесные, гусеничные и/или рельсовые (башенные, мостовые, козловые) краны с многодвигательным электроприводом, однодвигательные лебедки для подъема и ленточные транспортеры для перемещения грузов;
• компрессоры с трансформаторами для подачи сжатого воздуха, пара, используемых в технологических процессах;
• арматурные, отрезные, гибочные станки для изготовления ж/б конструкций, навесных вентилируемых фасадов и т.д.;
• электробитумоварки с индукционными нагревателями, тепловентиляторы и инфракрасные излучатели;
• вибраторы для уплотнения бетонных смесей, подключаемые к сети через преобразователи (или трансформаторы), отличающиеся значительными искажениями тока и напряжения в большом спектре гармоник (см. таблицу интенсивности гармонических искажений на разных гармониках при работе многоимпульсных преобразователей здесь);
• установки дуговой, контактной сварки, ответственные за несинусоидальность параметров сети;
• насосные станции, установки, агрегаты для подачи воды из водопроводной сети или водоснабжения при водозаборе из водоема, скважины;
• установки и приборы систем освещения (рабочего, дежурного, аварийного), подогрева воды для бытовых нужд, отопления (воздушного или комбинированного);
• электроинструмент разного назначения, в том числе с аккумуляторными батареями для зарядки от сети и т.д.

Практически все силовое оборудование строительных площадок потребляет реактивную энергию, а большая доля дополнительно влияет на синусоидальность тока, напряжения, генерирует гармонические искажения различной интенсивности на частотах нечетных порядков. Потому в силовой сети строительных площадок необходимо не только компенсировать реактивную мощность, но и демпфировать гармоники, как для защиты собственно установок повышения коэффициента мощности, так и сети энергоснабжающей организации в месте присоединения, что определено требованиями к обеспечению показателей качества электрической энергии на границе балансовой принадлежности, введенными в «Правила недискриминационного доступа» Постановлением Правительства РФ N 937 от 13.08.2018.

Выгоды от компенсации реактивной мощности установками УКРМ (SE).

Для получения ТУ на временное технологическое присоединение разрабатывается и утверждается в региональном отделении Ростехнадзора (для столицы и Подмосковья - в Московском МТУ Ростехнадзора) проект электроснабжения механизации строительства, однако в проекте:

• для определения расчетных нагрузок обычно используют метод установленной мощности и коэффициента спроса (и паспортной продолжительности включения для кратковременного режима работы), в то время, как работы на строительной площадке отличаются существенной зависимостью от внешних факторов (надежность снабжения, погода, время года).
  Поэтому при соблюдении сроков сдачи объекта (в целом и поэтапно) из-за объективных (а иногда и субъективных) причин режим работы стройки и, соответственно, силового оборудования строительной площадки становится неравномерным с пиками нагрузки и потребления электроэнергии во время любого (а de facto практически каждого) этапа строительства;
• практически никогда не учитывается необходимость усиления парка оборудования и техники, возникающая, как при изменении сроков сдачи объекта, так и увеличении масштабов работ при корректировке заказчиком реализуемого проекта строительства.

В результате генподрядчику приходится решать вопрос, как при установленной соглашением с сетевой организацией и ТУ на подключение мощности и нормированном максимальном коэффициенте реактивной мощности найти резерв для подключения дополнительного и/или увеличения интенсивности использования эксплуатируемого электрооборудования.

Эффективным решением проблемы становится компенсация реактивной мощности, которая дает возможность получить резерв мощности в рамках установленных максимальных значений за счет сокращения перетока реактивной энергии с сети электросетевой компании, а при использовании правильно подобранного фильтра гармоник (УКРМФ (SE)) – обеспечить требуемое качество электроэнергии на границе балансовой принадлежности.

Благодаря генерации реактивной энергии установками УКРМ (SE) можно дополнительно получить финансовую выгоду, однако следует помнить, что:

• последние редакции текущего года Постановления Правительства РФ N 1178 от 29.12.2011 и Приказа Федеральной службы по тарифам N 20-э/2 от 06.08.2004 отменяют скидки и надбавки к тарифам на электроэнергию за потребление и генерацию реактивной мощности;
• de facto финансовую выгоду от генерации реактивной энергии в сети потребителя можно получить только за счет сокращения объемов оплачиваемой активной мощности ΔР.

Справка: Для определения ΔР можно использовать формулу ΔР = Кип*Qф*(tgφ_ф – tgφ_н)/(tgφ_ф*(1 – Кип*tgφ_н)), где Кип – справочный коэффициент изменения потерь активной мощности на передачу реактивной составляющей, Qф – фактическое (по счетчику или проектное) значение реактивной мощности, tgφ_ф и tgφ_н соответственно фактический и нормативный (максимальный) коэффициенты реактивной мощности (tgφ_ф равен отношению фактических (по счетчику или проектных) значений реактивной и активной мощности Qф/Pф).