Компенсация реактивной мощности и нивелирование гармоник на станциях техобслуживания.

Анонс: Современные станции технического обслуживания автомобилей и их особенности. Специфика нагрузок силовых сетей станций техобслуживания. Технические решения компенсации реактивной мощности и нивелирования гармоник для станций техобслуживания.

Эволюция автотранспорта и особенно потребительского сегмента с появлением на рынке превалирующей доли автомобилей с контролем, управлением бортовым компьютером и на современных экологически безопасных двигателях внутреннего сгорания, электрических, на водородном топливе, априори привела к кардинальным изменениям в технологиях, оборудовании станций техобслуживания (СТО). Причем сегодня современным оборудованием – электронным, электромеханическим, гидравлическим, пневматическим – оснащены не только базы централизованного технического обслуживания (БЦТО) и фирменные СТО, но и небольшие мастерские узкого профиля деятельности (развал-схождение, ремонт двигателей, кузовные работы, тюнинг и пр.).

В то же время силовые сети СТО все более усложняются по характеру, режимам задействованных нагрузок, не являются статичными по факту регулярного обновления агрегатов, стендов и сложно прогнозируются в среднесрочной перспективе в связи с бурным развитием автомобильной промышленности. Так, многие СТО уже имеют в пакете технологического оборудования современные компьютерные стенды для диагностики и зарядные станции для электрокаров, а наиболее прогрессивные закупили (или планируют расширение) оборудование для обслуживания водородных автомобилей (Fuel cell electric vehicles - FCEVs).

Нормативно-правовая база по проектированию СТО сегодня, к сожалению, ограничивается действующими РД 37.009.026-92, а в Белоруссии введен ТКП 45-3.02-241-2011, где электроприемники станций техобслуживания разделены по степени обеспечения надежности электроснабжения на три категории. Хотя в первую категорию попали только системы аварийного освещения, контроля воздушной среды, вентиляции и т.д., но не те же зарядные устройства, диагностические, ремонтные стенды, компрессорные для подачи сжатого воздуха, т.е. оборудование, остановка которого может привести к нарушениям технологического процесса, авариям и травматизму людей.

Специфика нагрузок силовых сетей станций техобслуживания.

Практически все СТО и большинство БЦТО питаются от шин понижающих подстанций 10 (6) кВ и 0.4 кВ сетевых организаций, а превалирующая доля нагрузки (за исключением компрессорных, насосных станций, систем вентиляции, зарядных устройств и т.п.) однофазная, но нелинейная, часто знакопеременная, что формирует перекос фаз, значительную потребность в реактивной мощности и засорение гармониками сети, как собственной, так и сетевой организации через перегенерацию гармонических искажений обмотками трансформаторов понижающей КТП.

Инфракрасные сушки, покрасочные камеры, сварочные автоматы и полуавтоматы, большинство стендов диагностики и т.д. работают (или имеют в цепях) ШИМ преобразователи, являющимися источниками эмиссии гармоник разных порядков. В то же время буквально все диагностическое оборудование коммутируется с центами обработки данных (собственными или внешними) по различным информационными каналам, не допускающим электромагнитных искажений, вызываемых гармониками в силовой сети СТО. Т.е. по факту несмотря на сравнительно малую мощность электрических нагрузок СТО среднего масштаба их силовые сети по объемам перетока реактивной мощности и наброса токов гармоник сравнимы с силовыми сетями больниц, медицинских городков и предельно далеки от концепции чистых сетей, пригодных к цифровой трансформации согласно планам новой Энергетической стратегии России.

Технические решения компенсации реактивной мощности и нивелирования гармоник для станций техобслуживания.

С учетом специфики перехода современных станций технического обслуживания на преимущественно автоматизированную, компьютеризированную работу с использованием оборудования, чувствительного к изменениям параметров качества электроэнергии, использование значительной доли ШИМ инверторов, конверторов, а также сложной группировки по характеру однофазной (преимущественно) нагрузки, лучшими техническими решениями компенсации реактивной мощности и нивелирования гармоник в силовых сетях будут:

• конденсаторные модуля, батареи и нерегулируемые установки повышения коэффициента мощности, которые будут компенсировать статичную (или фоновую) потребность оборудования и систем в реактивной энергии;
• тиристорные (полупроводниковые) автоматические конденсаторные установки повышения коэффициента мощности (УКРМТ и «дроссельные» УКРМТФ), решающие проблему телекоммуникации с программно-аппаратными комплексами АСУ (при их наличии) и задачи цифровой трансформации электросети;
• пассивные шунтирующие фильтры гармоник (одно- и многозвенные) для нивелирования гармонических искажений на частотах 3-15 порядков, в том числе генерируемых ШИМ инверторами АФГ (активных фильтров гармоник);
• АФГ для нивелирования наброса токов гармоник высших порядков и обеспечения четкой работы диагностического оборудования.

Возврат к списку