Универсальная энергосберегающая система NRG

Скачать брошюру «Энергосберегающая система NRG» (10.6 Мб)

Система NRG — это инновационное техническое решение по повышению энергоэффективности электроустановок переменного тока.

Система представляет собой запатентованную российскую разработку, которая позволяет не только сократить потери при передаче электроэнергии в низковольтных распределительных сетях, но и повысить надежность функционирования как самой системы распределения, так и конечного оборудования (например, двигателей, за счет снижения потерь напряжения в линии).

Эффективность использования системы NRG подтверждена опытом её применения в электроустановках в разных странах мира, включая Россию, Казахстан, Швейцарию, Финляндию, Испанию, Австрию, Германию, Китай и Сингапур.

Основной принцип действия системы NRG — это восстановление проводящих свойств элементов токопровода системы распределения, находящихся в эксплуатации.

При подключении установки NRG к системе распределения происходит восстановление окислов металлов элементов системы распределения, снижение активного сопротивления проводников и контактных соединений системы распределения за счет окислительно-восстановительной реакции проводящих металлов под действием автосинхронизированного с сетью электрического поля, создаваемого установкой.

В результате длительной эксплуатации происходит износ электрических сетей, что связано с комплексом физико-химических явлений, которые отрицательно влияют на сопротивление всех проводников и контактных соединений в сети. Большинство кабелей и токоведущих элементов предприятий рассчитаны на большой срок эксплуатации, в течение которого на них воздействуют внешние повреждающие факторы и в их конструкции происходят негативные изменения, появляются участки с локальными скрытыми дефектами. В таких местах ухудшаются нормальные условия передачи электроэнергии и возрастают потери.

Рост сопротивления проводящих элементов системы электроснабжения приводит к таким негативным последствиям для эксплуатации, как:

  • рост тепловых потерь электроэнергии в системе распределения;
  • рост потерь напряжения, что уменьшает напряжение на полезной нагрузке, снижая эффективность преобразования электроэнергии в полезную работу;
  • ухудшение качества электроэнергии за счет дополнительного напряжения на частотах высших гармоник при наличии нелинейной нагрузки в электроустановке.

Все эти негативные проявления износа приводят в итоге не только к значительному росту эксплуатационных затрат, но и к риску преждевременного выхода из строя электроустановок, что в некоторых случаях может приводить к снижению безопасности.

Применение системы NRG в составе системы распределения позволит существенно снизить указанные негативные проявления износа сети и, кроме того, существенно отдалить сроки плановой реконструкции сети распределения.

Описанный выше технический результат работы системы NRG заключается в химическом восстановлении металла в кабеле и во всех токопроводящих элементах электросети. Конструктивно изобретение представляет собой устройство, состоящее из 4-х или 2-х (в зависимости от количества фаз в электрической сети) высокотехнологичных модулей, содержащих восстанавливающий химический компаунд с высокой концентрацией заряженных частиц — электронов (эмульсию аминного раствора, получаемого в результате сольватации металлов, выбранных из первой и второй группы главной подгруппы Таблицы Менделеева и аминов в жидком олигомере). При внесении компаунда в переменное электромагнитное поле инициируется пульсирующая генерация электронов в моменты положительной фазы синусоиды напряжения, с периодичностью, равной частоте питающего систему напряжения.

Основу системы составляют 2 или 4 изолированные блока, которые подсоединяются к каждой фазе и к нулевому проводу сети потребителя после понижающего трансформатора. Каждый блок заполнен восстанавливающим химическим компаундом, который обладает следующими свойствами: пока блоки не подключены к сети переменного тока, никаких процессов в химическом компаунде не происходит, но как только блок посредством медного кабеля подсоединяется к фазе переменного тока, то вещества, входящие в состав компаунда, начинают взаимодействовать между собой.

 

Внутреннее устройство системы NRG

Рис. 1. Внутреннее устройство блока системы NRG

 

В результате химической реакции образуются третьи вещества, и выделяется большое количество отрицательно заряженных частиц (электронов). Приложенное к проводнику в нужный момент времени электрическое поле, инициирует окислительно-восстановительные процессы в поврежденных участках проводника и контактных соединений. Этот процесс занимает некоторое время (по результатам наблюдений от 2-х до 4-х недель), за которое поврежденные участки металлов восстанавливаются настолько, что становится заметным уменьшение указанных выше потерь.

Уменьшение вредных гармоник

Особенностью данной энергосберегающей системы является то, что электроны поступают из блока в электрическую сеть потребителя импульсами с частотой, которая совпадает с частотой основной гармоники в сети (в нашем случае это 50 или 60 Гц), что приводит к резонансу и к суперпозиции основной гармоники по отношению к вредным гармоникам в сети (100, 150, 200, 250 Гц и т.д.). Таким образом происходит подавление вредных гармоник и амплитуда их резко снижается.

Универсальность системы

Система автоматически настраивается на частоту переменного электрического напряжения в сети и не требует какого-либо дополнительного регулирования и обслуживания в процессе эксплуатации. По опыту применения энергосберегающих систем на различных объектах можно сделать вывод, что данная система является универсальным устройством, которое может использоваться любыми потребителями переменного электрического тока. Но наилучшие результаты в экономии электроэнергии достигаются на объектах, использующих электрические сети большой протяженности и разветвленности, а также там, где основной нагрузкой являются электрические двигатели переменного тока.

Установка системы и методика проведения анализа экономического эффекта достигаемого при установке энергосберегающей системы NRG

Выбор места установки энергосберегающей системы

Система NRG может устанавливаться на любом объекте энергопотребления после понижающего трансформатора. Мощность устанавливаемой системы выбирается в соответствии с максимальной потребляемой мощностью на конкретном трансформаторе. Лучшим местом установки является ближайшее после понижающего трансформатора.

Анализирующее оборудование

Для качественной оценки экономического эффекта, достигаемого после установки системы NRG на любом объекте, необходимо использовать оборудование позволяющее проводить измерения основных характеристик электросети. Примерами данного оборудования могут служить следующие приборы:

FLUKE 434 (435)FLUKE 434 (435) —

анализатор качества электроэнергии (США)

HIOKI 3169-20 (21)HIOKI 3169-20 (21) —

анализатор качества электроэнергии (Япония)

YOKOGAWA CW240YOKOGAWA CW240 —

анализатор качества электроэнергии (Япония)

CHAUVIN ARNOUX C.A. 8335CHAUVIN ARNOUX C.A. 8335 —

анализатор качества электроэнергии (Франция)

KYORITSU KEW 6310KYORITSU KEW 6310 —

анализатор качества электроэнергии (Япония)

Алгоритм проведения измерений

  1. Перед установкой энергосберегающей системы NRG необходимо получить данные по энергопотреблению выбранного объекта — желательно с дискретностью каждые 15 минут. Для этого необходимо установить на объекте один из вышеперечисленных анализаторов качества электроэнергии и с 15-ти минутным интервалом провести измерения следующих параметров электроэнергии:

    • Напряжение;
    • Ток каждой фазы и нейтрали;
    • Активная мощность;
    • Реактивная мощность;
    • Полная мощность;
    • Фактор мощности (косинус фи);
    • Напряжение, ток и мощность гармоник №3, №5, №7.

    Период измерений до установки системы NRG составляет 15–20 дней.

  2. После снятия предварительных показаний производится анализ полученных данных и построение графика энергопотребления до установки энергосберегающей системы.
  3. После анализа и принятия решения об установке системы NRG на данном объекте производится монтаж системы.
  4. Далее следует 20–30-и дневный период получения данных по энергопотреблению выбранного объекта после установки энергосберегающей системы (каждые 15 минут).
  5. Проводится анализ данных, полученных до и после установки энергосберегающей системы NRG.
  6. По результатам анализа составляется отчет о достигнутом экономическом эффекте.
На основании результатов, полученных на промышленных объектах, экономический эффект составляет от 7 до 17%. Срок окупаемости – от 8 до 24 месяцев, в зависимости от протяженности электрических сетей и загрузки оборудования.

Модельный ряд

Система NRG КАБЕЛЬ РАЗМЕРЫ
ТИП МОЩНОСТЬ, кВт ДЛИНА, м СЕЧЕНИЕ, мм2 РАЗМЕР БЛОКА (Ø, высота), мм ВЕС КОМПЛЕКТА, кг
ОДНОФАЗНАЯ (комплект из двух блоков) 5 1 8 70*90 1,0
10 1 8 70*120 1,6
20 1 8 70*140 1,6
ТРЁХФАЗНАЯ (комплект из четырёх блоков) 10 3 8 70*90 3,2
20 3 8 70*140 5,6
30 3 16 70*170 8,0
50 3 16 130*110 10,0
75 3 16 130*120 12,0
100 3 25 130*130 15,0
200 3 25 130*150 18,0
300 3 35 180*180 24,0
400 3 35 180*190 30,0
500 3 35 180*210 37,0
750 3 35 260*270 55,0
1000 3 50 260*300 74,0
1500 3 50 260*340 106,0
2000 3 50 260*370 140,0