
Необходимость и целесообразность использования на объекте средств компенсации реактивной мощности, в том числе для распределительных сетей высокого (Uном>1кВ) и низкого напряжения (Uном < 1 кВ) в целом определяется на базе технико-экономического обоснования, однако сегодня за исключением критических случаев технической необходимости снижения перетоков реактивной мощности (для повышения и стабилизации уровня сетевого напряжения, ввода в действие новых мощностей без замены токонесущих кабелей на новые с большим сечением и т.д.) в ранг приоритета выводится именно финансовая составляющая, одним из ключевых критериев которой является срок окупаемости конденсаторных установок переменного тока для повышения коэффициента мощности.
Производителями средств компенсации реактивной мощности (или торговыми компаниями) в Рунете предлагаются впечатляющее число разных методик экономической целесообразности внедрения установок:
в силовую сеть объекта, но, как правило, со сложными расчетами и/или сомнительно корректных в техническом аспекте, что исключает возможность быстрой оценки наличия/отсутствия самой проблемыреактивной мощности для конкретного предприятия и финансовой целесообразности инвестировать в компенсацию при текущем уровне цен и тарифов на электроэнергию.

Своим действующим и потенциальным Заказчикам, предполагающим наличие проблемы реактивной мощности в силовой сети своего объекта, команда компании «Нюкон» предлагает экспресс анализ необходимости и финансовой целесообразности интеграции конденсаторных установок КРМ, УКРМ, УКМ, акцентируя внимание на том, что предлагаемые методики расчетов:
- являются не более, чем «первым приближением» экономического обоснования компенсации реактивной мощности. Т.е. они позволяют всего лишь приблизительно оценить финансовую выгоду от использования конденсаторных установок повышения коэффициента мощности (если она есть) и служат предпосылкой для разработки технико-экономического обоснования;
- затрагивают исключительно финансовые аспекты внедрения средств компенсации реактивной мощности, а техническая сторона вопроса может и должна рассматриваться только на базе скрупулезного и тщательного анализа специфики энергопотребления конкретного объекта.
Экспресс анализ необходимости и финансовой целесообразности интеграции конденсаторных установок КРМ, УКРМ, УКМ в силовую сеть объекта.

Необходимость компенсации реактивной мощности на объекте может быть превентивно оценена по коэффициенту реактивной мощности tgφ, который согласно требованиям Приказа Министерства энергетики РФ от 23 июня 2015 года N 380 «О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии» для напряжения в точке поставки потребителя электрической энергии ниже 1 кВ не должен превышать 0.35 (на практике пороговое значение tgφ, выше которого необходимы мероприятия по компенсации реактивной мощности составляет < 0.25, а пороговое значение коэффициента мощности сosφ – не менее 0.97).
Коэффициент активной мощности | 1.0 | 0.99 | 0.97 | 0.95 | 0.94 | 0.92 | 0.9 | 0.87 | 0.85 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.5 | 0.316 |
Коэффициент реактивной мощности | 0.0 | 0.14 | 0.25 | 0.33 | 0.36 | 0.43 | 0.484 | 0.55 | 0.60 | 0.75 | 1.02 | 1.35 | 1.73 | 3.016 |
Реактивная мощность, % от активной мощности | 0.0 | 14 | 25 | 33 | 36 | 43 | 48.4 | 55 | 60 | 75 | 102 | 135 | 173 | 301.6 |
Коэффициент реактивной мощности – отношение реактивной Q и активной Р составляющих полной мощности и может быть определен:
- по показаниям приборов учета активной и реактивной энергии на объекте tgφ = Q/P = Eq/Еw, где Ew – показания счетчика активной энергии, кВт∙ч, Eq – показатель счетчика реактивной энергии, кВАр∙ч;
- ориентировочно по таблицетипичных коэффициентов мощности/реактивной мощности для типовых производств.
Типпроизводства | Ориентировочный коэффициент мощности cosφ | Ориентировочный коэффициент реактивной мощности tgφ |
Хлебопекарное производство | 0,6–0,7 | 1,35-1,02 |
Мясоперерабатывающее производство | 0,6–0,7 | 1,35-1,02 |
Мебельное производство | 0,6–0,7 | 1,35-1,02 |
Лесопильное производство | 0,5–0,7 | 1,73-1,02 |
Молочные заводы | 0,6–0,8 | 1,35-0,75 |
Механообрабатывающие заводы | 0,5–0,6 | 1,73-1,35 |
Авторемонтные предприятия | 0,7–0,8 | 1,02-0,75 |
Пивоваренные заводы | ~ 0,6 | ~ 1,35 |
Деревообрабатывающие предприятия | ~ 0,6 | ~ 1,35 |
Цементные заводы | ~ 0,7 | ~ 1,02 |
Горные разрезы | ~ 0,6 | ~ 1,35 |
Сталелитейные заводы | ~ 0,6 | ~ 1,35 |
Табачные фабрики | ~ 0,8 | ~ 0,75 |
Порты | ~ 0,5 | ~ 1,73 |
Ориентировочный расчет срока окупаемости конденсаторной установки повышения коэффициента мощности может быть выполнен по формуле Ток = З1/(З2 – З3)(месяцев), где:
- З1 – суммарные стартовые вложения в компенсацию реактивной мощности (капитальные инвестиции в покупку КРМ «И» и монтаж (обычно до 15% стоимости) с учетом текущего нормативного коэффициента эффективности капитальных вложений), руб. Сегодня нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений равен норме дисконтирования (коэффициент «DF» - англ. discountfactor) и соответствует текущей учетной процентной ставке Цетробанка РФ (16 сентября 2016 года ключевая ставка снижена на 0,5 процентного пункта до 10% годовых). Т.е. «DF» = 0.1, а З1 = (И + 0.15И)*(1 + 0.1) = 1.27И
- З2 – оплата реактивной мощности без компенсации (руб.*мес./кВАр). З2 = (Eq/Т)*1.18 (с учетом НДС)*k, где k – текущий тариф оплаты реактивной энергии по используемой сетке (руб./кВАр), Т – количество часов работы предприятия в месяц (ч/мес.);
- З3 – оплата реактивной мощности при использовании конденсаторных установок повышения коэффициента мощности (руб.*мес./кВАр). Для определения объемов реактивной мощности по проектному (планируемому) коэффициенту реактивной мощности tgφ2 условно принимаем, что активная составляющая не изменяется и тогда Q2 = Р*tgφ2 = (Еw/Т)*tgφ2 (кВАр/мес.), а З3= (Еw/Т)*tgφ2*1.18 (с учетом НДС)*k
Снижение объемов реактивной мощности при компенсации может быть ориентировочно найдено по таблице ниже, и тогда (З2 – З3) = З2*Кр = = (Eq/Т)*1.18*k*Кр, а Ток = З1*Т/( Eq*1.18*k*Кр) (месяцев).
tgφ1, без компенсации | сosφ1, без компенсации | сosφ2 с компенсацией | Снижение объемов реактивной мощности, % | Коэффициент снижения оплаты за реактивную мощность Кр |
1,73 | 0,5 | 0,9 | 44 | 0,44 |
1, 73 | 0,5 | 0,97 | 50 | 0,5 |
1,35 | 0,6 | 0,9 | 33 | 0,33 |
1,35 | 0,6 | 0,97 | 40 | 0,4 |
1,08 | 0,7 | 0,9 | 22 | 0,22 |
1,08 | 0,7 | 0,97 | 30 | 0,3 |
0,75 | 0,8 | 0,97 | 20 | 0,2 |