Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Архив номеров >> Электроснабжение >> Применение постоянного тока в электроснабжении социально-бытового сектора экономики с целью снижения потерь электроэнергии

Новое на портале

23.09.14 Методика вовлечения энергосервисных компаний в модернизацию регионального жилищного фонда в рамках энергосервисных договоров подробнее >>>

10.09.14 Стандарты энергоэффективных домов: Effinergie, Minergie и Passivhaus (статья) подробнее >>>

29.08.14 Энергоэффективность - необходимая составляющая капремонта. От понимания к методике (статья) подробнее >>>

29.08.14 Вышел новый номер журнала по энергосбережению "ЭНЕРГОСОВЕТ" 4/2014 (июль-август) подробнее >>>

20.08.14 Что мешает развитию энергосервисной деятельности в Российской Федерации? (статья) подробнее >>>

20.08.14 Подписано Постановление Правительства РФ об установлении объёма энергетических ресурсов для проведения обязательных энергетических обследований подробнее >>>

Все новости портала

Компания СОЛАР

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 6 (19) за 2011 г

Скачать номер в формате pdf (4536 kБ)

Применение постоянного тока в электроснабжении социально-бытового сектора экономики с целью снижения потерь электроэнергии



Рубрика: Электроснабжение
Технология:
Эффект от внедрения:
Объекты внедрения:

 

Г.Н. Яковлев, генеральный директор, ООО «ИТЦ ГОРЭНЕРГОСЕРВИС», г. Москва

 

В последние 10-15 лет в связи с ростом количества нелинейных потребителей (преобразователи частоты, выпрямители управляемые и неуправляемые, ЭВМ, полупроводниковые АБП и различные регуляторы и пр.) переменного тока напряжением до 1000 В и особенно однофазной нагрузки резко возросли потери электроэнергии при ее транспорте от источника генерации до потребителя. Существенный рост потерь происходит из-за сильного искажения формы тока, ассиметричного протекания рабочих токов в кабельных и воздушных линиях, в трансформаторах, во внутридомовых электрических сетях. Передача избыточной реактивной мощности также существенно снижает пропускную способность электрических линий и силовых трансформаторов.

 

Больше техники - больше потерь

Искажение формы тока связано, прежде всего, с массовым внедрением бытовой, вычислительной техники, энергосберегающих светильников и другой преобразовательной техники в быту, в учреждениях здравоохранения, образования, культуры, малом бизнесе и т.п. В подавляющем большинстве вся эта техника однофазная, и при всем желании распределить токи потребления равномерно по трем фазам практически невозможно. Кроме этого, нечетные гармоники трехфазной системы, создают токи нулевой последовательности, величина которых сегодня достигает достаточно внушительных величин, нередко превышая величины фазных токов. Как следствие, возросла опасность возгорания электропроводки, особенно старой и изношенной.

Сегодня необходимо принимать превентивные меры по предупреждению возгораний электропроводок зданий сооружений и снижению потерь электроэнергии.

Вся нормативная техническая документация по устройству электрических сетей, проектированию электроустановок, выбору оборудования и аппаратуры для защиты линий, учета электроэнергии, по расчетам потерь электроэнергии базируются на трехфазном, симметричном и линейном токе. Фактически сегодня токи в сети несинусоидальные и несимметричные.

Таким образом, на сегодняшний день имеется расхождение реальной ситуации в электрических сетях и электроустановках потребителей с одной стороны, и нормативно-технической документацией в электроэнергетике с другой стороны. Рост тарифов - один из сигналов о неблагополучии в электроэнергетике. Установкой только электросчетчиков у потребителей эту проблему разрешить не получится.

Потери электроэнергии сегодня подсчитываются экономическим путем и не соотносятся с техническими причинами, порождающими эти потери. Повышение эффективности расходования энергоресурсов в основном связано с дальнейшим использованием энергосберегающей техники. В основе данного подхода вновь лежит экономический подход, когда счетчик электроэнергии показывает меньшую величину. Причина увеличения потерь в линиях, во внутридомовых сетях и трансформаторах остается неизменной, и, следовательно, использование энергоэффективной техники не решает проблему сокращения потерь, а наоборот приводит к их росту и искажению показаний приборов учета электроэнергии и измерительных трансформаторов.

На сегодняшний день нет исследований по потерям в силовых трансформаторах, связанных с асимметричным режимом их работы и протекании в них несинусоидальных токов. Также неизвестно, как растут потери электроэнергии при протекании в линиях электропередачи искаженного и ассимметричного тока нагрузки. Очевидным остается тот факт, что потери при таких режимах растут, количество генерируемой энергии лишь частично доходит до потребителя.

Дальнейшее применение трехфазного тока для электроснабжения социально-бытового сектора экономики страны, при быстром росте однофазной нелинейной нагрузки приведет к лавинообразному росту потерь электроэнергии при ее транспортировке и потреблении. Нужно искать альтернативные схемы обеспечения электроэнергией этого сектора экономики, такие как однофазные и многофазные источники электроэнергии, постоянный ток, высокочастотный ток и т.д.

 

Выход есть - электроснабжение на постоянном токе

Трехфазный ток по происхождению предназначен для промышленности и тяжелой индустрии, для передачи электроэнергии на дальние расстояния. Он, собственно, для этого и был изобретен. Применение постоянного тока для электроснабжения электроустановок зданий предлагается как один из альтернативных вариантов для электроснабжения сектора экономики с однофазной нагрузкой с целью существенного снижения потерь электроэнергии (по предварительным оценкам до 20%). 

В основе данного предложения лежат следующие аксиомы:

1.      Схема электроснабжения на постоянном токе симметрирует однофазную нагрузку в трехфазной сети и силовых трансформаторах в результате применения в ней двенадцатипульсного выпрямителя. Наработка на отказ современной силовой электроники достаточно высокая, имеется опыт эксплуатации данного оборудования в электрофицированном транспорте и специальных объектах.

2.      Постоянный ток по самой своей природе не имеет гармонических токов и реактивной составляющей электроэнергии. Это также снижает потери электроэнергии при ее передаче по линиям электропередачи, в трансформаторах, в сетях потребителя в целом до 20% .

3.      Большинство техники, использующейся в быту и офисах, может работать на постоянном токе, так как в основе их работы лежит принцип выпрямления переменного тока и преобразование его в частотных преобразователях по структурам техники для применения или выполнения разных функций, например для регулирования скорости вращения двигателей, изменения звука, цвета и т.п. Кроме того, промышленностью выпускается оборудование, непосредственно работающее от постоянного тока.

4.      Учет электроэнергии постоянного тока не имеет привнесенных погрешностей в отличие от переменного тока с искаженной формой.

5.      Постоянный ток практически не создает в окружающей среде переменное электромагнитное поле, влияющие на физиологию человека, т.е. в электроустановках с постоянным током электромагнитная обстановка чистая и безопасная.

6.      В качестве источника постоянного тока для электроснабжения жилых домов, кроме основного источника, можно использовать аккумуляторы и альтернативные источники электроэнергии. При этом нетрадиционные источники электроэнергии можно использовать напрямую без преобразования и синхронизации, что существенно упрощает и удешевляет их применение.

В настоящее время постоянный ток можно применять во внутренних и уличных сетях освещения. Для организации работ на постоянном токе имеется комплекс стандартов серии ГОСТ Р 50571-2000 «Электроустановки зданий. Требования по обеспечению безопасности».

 

Пилотный проект

В настоящее время разработан пилотный проект по сравнению схем электроснабжения на переменном и постоянном токах на двух однотипных домах, оснащенных одинаковой офисно-бытовой техникой установленной мощностью до 30 кВт, и двух улиц длиной по 600 м, также освещаемых переменным и постоянным токами.

Цели и задачи этого проекта следующие:

1.      Показать на примере применения постоянного тока в схеме электроснабжения электроустановки жилого дома и уличного освещения возможность существенного снижения потерь электроэнергии по сравнению с существующей схемой электроснабжения электроустановок зданий и уличного освещения на переменном токе.

2.      Определить технические возможности применения постоянного тока в схеме электроснабжения электроустановок зданий относительно различных групп потребителей.

3.      Определить экономический эффект от применения постоянного тока.

По итогам выполненных работ предполагается подготовить:

1.      Проекты нормативных документов по проектированию, монтажу, испытаниям и эксплуатации электроустановок зданий и сооружений на постоянном токе.

2.      Перечень оборудования и материалов (аппаратуры, проводников, измерительной техники и прочей необходимой основной и вспомогательной арматуры) для выполнения электроустановок на постоянном токе, имеющихся в наличии и требующих разработки.

3.      Предложения по организации производства вышеуказанного перечня на территории России.

4.      Материалы для проведения научно-практической конференции по применению постоянного тока в электроснабжении электроустановок зданий.

Приглашаем к участию в проекте все заинтересованные организации и специалистов (gorenergoservis@inbox.ru).

 

Все статьи рубрики Электроснабжение

Посмотреть данную технологию более подробно,
Вы можете в Каталоге энергосберегающих технологий

Другие темы:
Энергетика (5) ,
Энергоэффективное строительство (5) ,
Возобновляемые источники энергии (10) ,
Региональный опыт (3) ,
Информация о работе Координационного совета (108) ,
Экономика и управление (94) ,
Теплоснабжение (52) ,
Освещение (40) ,
Учет энергоресурсов (12) ,
Энергосервис и ЭСКО (26) ,
Электроснабжение (12) ,
Когенерация (4) ,
Мировой опыт энергосбережения (33) ,
Новые технологии (39) ,
Энергетические обследования и энергоаудит (23) ,
Обзор СМИ (5) ,


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 225-48-39 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2014
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей