Как влияет cos ? на экономические показатели

Влияние реактивной мощности на экономические и технические характеристики сетей

Полный ток J, потери напряжения Δ U и мощности Δ Р в линии связаны с нагрузками Р и Q и сопротивлениями линии R и X соотношениями: где tg φ— коэффициент реактивной мощности; ξ=X/R.

Как следует из формул (7.1) — (7.3), значение каждого параметра определяется как активной, так и реактивной нагрузкой. Используя величину П в качестве общего обозначения параметров (7.1) — (7.3), а величину Па в качестве обозначения их значений, соответствующих tg φ = 0, определим долю значения П, обусловленную передачей реактивной мощности, по формуле:

Подставив в (7.4) значения J, Δ U и Δ Р, определенные по формулам (7.1) — (7.3) при этих двух условиях, получим:

Значения _d _pj , _d _{Δ U} и _d _{Δ Р} , вычисленные по формулам (7.5)-(7.7) при различных значениях tg φ приведены ниже. Значения _d _{Δ Р} вычислены для проводов марок АС-70 ( ξ=1,02 ) и АСО-300 ( ξ=4,47 ), наиболее широко применяемых в сетях 10 и 220 кВ, соответственно.

Из приведенных результатов следует, что передача реактивной мощности «забирает» существенную часть сечения проводов и мощности трансформаторов (при tg φ =0,5 более 10 %), снижая возможности передачи активной мощности, и приводит к увеличению потерь мощности и электроэнергии (при tg φ = 0,5 порядка 20 % суммарных потерь).

Еще большее влияние реактивная мощность оказывает на режимы напряжения. Потери напряжения, обусловленные передачей реактивной мощности, составляют около 1/3 суммарных потерь напряжения в сетях 6—10 кВ и около 2/3 в сетях более высоких напряжений. Происходящее при этом снижение напряжения в сети приводит к еще большему увеличению потерь электроэнергии и снижению пропускной способности линий и трансформаторов. Для трансформаторов характерны значения ξ = 20 — 30, поэтому потери напряжения в них практически полностью определяются передаваемой реактивной мощностью. Кроме влияния на экономические показатели сетей, передача реактивной мощности может привести и к нарушению технических ограничений по допустимым напряжениям в узлах потребления энергии.

При выборе оптимальной мощности средств КРМ необходимо сопоставлять их стоимость с эффектом, получаемым от улучшения всех перечисленных выше параметров электрических сетей.

Соотношение стоимостей производства и передачи по электрическим сетям C _пр / C _пер для активной и реактивной мощности существенно различаются. Производство активной мощности (энергии) на крупных электростанциях намного дешевле ее производства на небольших станциях, расположенных в узлах нагрузки. Снижение стоимости производства, происходящее при его концентрации на крупных электростанциях, существенно превосходит увеличение стоимости потерь электроэнергии, обусловленных ее передачей на дальние расстояния. Выработка же реактивной мощности непосредственно в узлах нагрузки осуществляется сравнительно дешевыми техническими средствами — компенсирующими устройствами (КУ). Затраты на единицу мощности КУ в 10—20 раз ниже затрат на генераторную мощность электростанций. И хотя выработка реактивной мощности на электростанциях намного дешевле, чем с помощью КУ, однако стоимость ее передачи в узлы потребления в несколько раз превышает затраты на КУ. Кроме того, в большинстве случаев эту практически «бесплатную» реактивную мощность технически невозможно передать по сети к удаленным узлам нагрузки из-за недопустимого снижения напряжения в сети.

Однако из приведенных соотношений не следует делать вывод, что все потребление реактивной мощности в узле нагрузки необходимо обеспечивать устанавливаемыми КУ. Нелинейный характер соотношений (7.5) — (7.7) показывает, что снижение реактивной мощности на одну и ту же величину в зоне ее больших значений приводит к большему эффекту, чем в зоне малых значений. Поэтому каждая следующая единица устанавливаемой мощности КУ приводит к меньшему эффекту, чем предыдущая, и затраты на нее окупаются за больший срок. Например, при снижении нагрузки с 10 до 9 единиц снижение потерь пропорционально ₁₀ 2 — ₉ 2 = 19, а при снижении с 4 до 3 единиц 4 2 —3 2 = 7, хотя в обоих случаях потребовалась одинаковая единичная мощность КУ. Срок окупаемости единицы мощности КУ называют парциальным сроком окупаемости tок, он снижается по мере увеличения мощности КУ.

Кроме затрат на приобретение КУ, их транспортировку к месту установки и монтаж, осуществляемых единовременно (капитальные вложения), ежегодно приходится производить затраты на обслуживание и текущий ремонт КУ. Эффект, получаемый от улучшения каждого из перечисленных выше параметров электрических сетей, также имеет разновременный характер. Снижение потерь электроэнергии оценивают как годовое значение. Возрастающую пропускную способность сетей следует оценивать как снижение единовременных капитальных вложений в развитие сетей. Повышение напряжения в узлах приводит к увеличению эффекта от этих двух составляющих.

Для сопоставимости затрат их надо привести к одинаковым единицам измерения. Обычно единовременные капитальные вложения приводят к годовым затратам. Для такого приведения необходимо установить предельный срок окупаемости затрат в КУ — Т _{ок пр} , приемлемый для инвестора. Далее для упрощения иллюстрации расчета ограничимся учетом только эффекта от снижения потерь электроэнергии.

Парциальный срок окупаемости первых единиц мощности КУ будет существенно ниже Т _ок.пр , для последующих единиц он будет повышаться. При достижении сроком окупаемости очередной единицы мощности КУ значения t _ок.пр дальнейшее увеличение мощности КУ нецелесообразно. Однако срок окупаемости всей мощности КУ — Т _ок — будет ниже t _ок. пр за счет более высокого эффекта от первых единиц. Дальнейшее увеличение мощности КУ будет происходить за счет единиц, не окупаемых за t _ок.пр , однако срок окупаемости всей мощности КУ будет еще оставаться меньше Т _ок.пр : последующие единицы будут постепенно растворять в средней величине большой эффект первых единиц. Поэтому при выборе оптимальной мощности КУ целесообразно ориентироваться не на срок окупаемости всей мощности КУ Ток пр, а на срок окупаемости последней добавляемой единицы мощности КУ t _ок.пр . Дальнейшие капиталовложения лучше осуществлять в другие проекты. При этом срок окупаемости всей мощности КУ будет меньше t _ок.пр Если ежегодные затраты на обслуживание и ремонт КУ принять равными p процентов стоимости КУ, то приведенные к году удельные затраты на КУ, руб./квар в год, составят:

где к _к — удельная стоимость КУ, руб./квар;

р _к — коэффициент приведения стоимости КУ к годовым затратам.

Выражение для суммарных годовых затрат на потери электроэнергии и на КУ имеет вид:

где P _н и Q _н — активная и реактивная мощность, потребляемая в узле;

Q _к — мощность устанавливаемых КУ;

с _э — стоимость потерь мощности в максимум нагрузки, равная произведению стоимости электроэнергии b _э , руб./кВт-ч, на число часов максимальных потерь τ .

Для определения оптимальной мощности КУ Q _к0 приравняем нулю производную (7.9) по Qк (при этом для простоты не учитываем влияния КУ на напряжение):

где Qэ — реактивная мощность, которую экономически целесообразно передавать по сети (не компенсировать); Е= з _к U 2 /2 •с _э — постоянная величина, называемая потенциалом затрат.

Реактивная мощность и cos фи

Рассмотрим такие понятия, как: реактивная мощность, коэффициент мощности ( cos фи), низкое значение Cos FI и способы его повышения.

Что такое реактивная мощность?

Коэффициент мощности cos фи (φ) определяется как отношение полезной мощности к полной. Математически это определение часто записывают в виде кВт/кВА, где числитель – активная (действительная) мощность, а знаменатель – кажущаяся (активная + реактивная, полная) мощность. И хотя определение выглядит весьма простым, само понятие реактивной мощности весьма зачастую туманно и запутанно даже для людей с неплохой технической подготовкой.

Объяснение понятия реактивной мощности основывается на том, что в системе переменного тока в случае, когда напряжение и ток возрастают и уменьшаются одновременно, передается только активная мощность, а когда между током и напряжением есть сдвиг во времени (сдвиг по фазе), передается как активная, так и реактивная мощность. Однако, при расчете среднего за период значения, присутствует только среднее значение активной мощности, которое приводит к «чистой» передаче энергии из одной точки в другую, тогда как среднее значение реактивной мощности равно нулю, независимо от структуры и режима работы системы.

В случае реактивной мощности количество энергии, протекающее в одном направлении равно количеству энергии, протекающему в противоположном направлении (иначе говоря, реактивные элементы сети – конденсаторы, индуктивности и др. – обмениваются реактивной энергией). Это означает, что реактивная мощность не производится и не потребляется.

Но, в действительности, мы наблюдаем потери реактивной мощности и внедряем много различного оборудования для ее компенсации, чтобы уменьшить потребление электроэнергии и затраты.

Заблуждения о законе сохранения энергии

Закон сохранения энергии, не подвергаемый сомнению, гласит: «энергия ни откуда не возникает и никуда не исчезает», а мы все еще продолжаем говорить о «сбережении энергии»!! Заблуждения возникают тогда, когда мы рассуждаем о законе сохранения, игнорируя другие законы термодинамики, в частности закон, гласящий, что энтропия («низкосортная» энергия) постоянно увеличивается. В математическом смысле «полная» энергия не имеет значения для потребителя энергии, следовательно, он должен заботиться об эффективности ее преобразования и сохранения. Точно так же, несмотря на то, что мы можем доказать математически, что потери реактивной мощности не являются реальными потерями и реактивная энергия вообще не тратится, у нас есть целый ряд причин для коррекции реактивной мощности. Это проще объяснить на основе физических аналогий.

Физические аналогии

Предположим, нам надо заполнить водой резервуар, выливая по одному ведру за раз. Единственный способ сделать это – подняться по лестнице с ведром воды и вылить ведро в емкость. Вылив ведро, мы должны спуститься по лестнице за следующим ведром. За этот цикл (подъем по лестнице и спуск) мы проделали определенную работу, причем энергия, затраченная на подъем, больше энергии, требуемой для спуска.

Если бы мы поднялись по лестнице с пустым ведром и с ним же спустились, то мы не совершили бы никакой работы. Но энергия для подъема и спуска осталась бы такой же. И хотя мы не совершали никакой полезной работы, мы затратили некоторое количество энергии.

Таким образом, энергия, необходимая на подъем и спуск по лестнице с пустыми руками, требует реактивной мощности, но не полезной. А энергия, затраченная на подъем с ведром воды и спуск с пустым ведром, требует как активной мощности, так и реактивной.

Аналогия может быть распространена и на трехфазные системы, если поставить три лестницы к резервуару и заставить трех человек подниматься по ним в такой последовательности, чтобы наполнение резервуара было непрерывным.

Что вызывает низкий коэффициент мощности cos φ (cos фи) в электрической системе?

Перечислим некоторые причины, которые способствуют возникновению в системе низкого коэффициента мощности:

индуктивные нагрузки, особенно недогруженные асинхронные двигатели и трансформаторы;
индукционные печи и дуговые печи с реакторами;
дуговые лампы;
токоограничивающие реакторы;
повышенное напряжение.

Реактивная мощность, потребляемая этими нагрузками, увеличивает значение полной мощности в распределительной сети, и такое увеличение реактивной и полной мощности вызывает снижение коэффициента мощности.

Как повысить коэффициент мощности cos φ?

Коэффициент мощности можно повысить путем дополнительного подключения в сеть потребителей реактивной мощности, таких как конденсаторы или асинхронные двигатели.

Также его можно увеличить за счет полного использования по нагрузке асинхронных двигателей и трансформаторов и за счет применения высокоскоростных двигателей. Применение автоматической системы переключения отводов обмоток трансформаторов также способствует повышению коэффициента мощности.

При каких обстоятельствах коррекция коэффициента мощности способна:

а) снизить потребление электроэнергии на предприятии?
Повышение коэффициента мощности cos фи (cos φ) на предприятии за счет внедрения любого из вышеупомянутых способов компенсирует потери и уменьшает токовые нагрузки на оборудование электросети, т.е. кабели, распределительные коммутационные устройства, трансформаторы, генерирующие установки и т.д. Это означает, что коррекция коэффициента мощности cos фи там, где она возможна, уменьшит потребление электроэнергии на предприятии и, в свою очередь, снизит стоимость электроэнергии.

Повышение коэффициента мощности cos φ приводит к снижению энергопотребления, когда коррекция реализована на уровне отдельных потребителей (т.е. оборудования) или на уровне распределительного устройства. Но это не приведет к снижению энергопотребления, если предприятие, получающее энергию из общей сети, вынесет коррекцию на уровень питающего/входного напряжения только для того, чтобы скомпенсировать реактивную энергию, потребляемую из сети. Если предприятие осуществляет такую коррекцию для своей собственной системы генерации электроэнергии, то в этом случае экономия на стоимости (либо электроэнергии, либо стоимости топлива) будет иметь место за счет снижения потерь в генераторе.

б) сократить только затраты на электроэнергию?
Коррекция коэффициента мощности cos φ (cos фи) приведет только к уменьшению стоимости электроэнергии в случае, если предприятие, получающее энергию из общей сети, вынесет коррекцию на уровень питающего/входного напряжения только для того, чтобы скомпенсировать реактивную энергию, потребляемую из сети.

Как правило, cos фи повышают до значения 0.95-0.98, а дальнейшее его повышение до единицы может привести к увеличению срока окупаемости мероприятий по коррекции.

в) снизить затраты и потребление электроэнергии?
Во всех остальных случаях, кроме вышеописанных исключений, повышение коэффициента мощности в конечном итоге приводит к снижению потребления энергии и, следовательно, к снижению стоимости электроэнергии. Однако окупаемость инвестиций за счет повышения коэффициента мощности зависит от типа предприятия и многих других факторов, таких как тариф на электроэнергию, схемы загрузки оборудования, метода производства и использования мощности и т.д.

Коррекция коэффициента мощности cos фи осуществляется за счет индивидуальной или групповой коррекции.

увеличение нагрузочной способности распределительной сети

Читать еще: Какие трубы отопления выбрать

удельная стоимость (на квар) конденсаторов малых габаритов выше, чем стоимость больших конденсаторов

возможность аппаратного отключения, не требуется дополнительных коммутаций

экономическая целесообразность обычно до 10 л.с.

лучше стабилизация напряжения

затрудненная установка в местах с особыми требованиями (пожаробезопасные и защищенные исполнения)

простота определения типоразмера конденсатора

необходимость в дополнительном оборудовании для обслуживания

конденсаторы, встроенные в оборудование,
могут быть перемещены во время реконструкции

если номинал конденсатора слишком велик – больше, чем мощность намагничивания двигателя, возможно повредить двигатель и другое подключенное оборудование

увеличение нагрузочной способности системы энергоснабжения

необходимость в коммутирующих устройствах для управления величиной емкости

снижение материальных затрат по сравнению с индивидуальной коррекцией

необходимость в индивидуальных коммутирующих устройствах

сокращение количества оборудования для обслуживания / простота доступа для контроля

отсутствие снижения потерь в кабелях ниже
точки коррекции

исключение самовозбуждения асинхронных двигателей из-за высокого значения емкости

высокий срок окупаемости

уменьшение удельной цены на квар для устройств больших типоразмеров

отсутствие вклада в увеличение срока службы/эффективности оборудования

простота регулирования нагрузки энергосистемы; коэффициент мощности cos φ может быть приближен к единице

опережающий коэффициент мощности на предприятиях с собственной генерацией электроэнергии при неправильной коммутации

возможность установки на подстанциях и, следовательно, возможность применения на опасных объектах

вероятность непосредственной коммутации емкостной нагрузки при отключении электроэнергии

Влияние реактивной мощности на экономические и технические характеристики сетей: формулы

Полный ток J, потери напряжения ∆U и мощности ∆P в линии связаны с нагрузками P и Q и сопротивлениями линии R и X соотношениями:

Как следует из формул (7.1) – (7.3), значение каждого параметра определяется как активной, так и реактивной нагрузкой. Используя величину П в качестве общего обозначения параметров (7.1) – (7.3), а величину Па в качестве обозначения их значений, соответствующих tg ϕ = 0, определим долю значения П, обусловленную передачей реактивной мощности, по формуле:

Подставив в (7.4) значения J, ∆U и ∆P, определенные по формулам (7.1) – (7.3) при этих двух условиях, получим:

Значения dр ∆U вычислены для проводов марок АС-70 (ξ = 1,02) и АСО-300 (ξ = 4,47), наиболее широко применяемых в сетях 10 и 220 кВ, соответственно.

Из приведенных результатов следует, что передача реактивной мощности «забирает» существенную часть сечения проводов и мощности трансформаторов (при tg ϕ =0,5 более 10 %), снижая возможности передачи активной мощности, и приводит к увеличению потерь мощности и электроэнергии (при tg ϕ = 0,5 порядка 20 % суммарных потерь).

Еще большее влияние реактивная мощность оказывает на режимы напряжения. Потери напряжения, обусловленные передачей реактивной мощности, составляют около 1/3 суммарных потерь напряжения в сетях 6–10 кВ и около 2/3 в сетях более высоких напряжений. Происходящее при этом снижение напряжения в сети приводит к еще большему увеличению потерь электроэнергии и снижению пропускной способности линий и трансформаторов. Для трансформаторов характерны значения ξ = 20 – 30, поэтому потери напряжения в них практически полностью определяются передаваемой реактивной мощностью. Кроме влияния на экономические показатели сетей, передача реактивной мощности может привести и к нарушению технических ограничений по допустимым напряжениям в узлах потребления энергии.

Соотношение стоимостей производства и передачи по электрическим сетям Cпр /Cпер для активной и реактивной мощности существенно различаются. Производство активной мощности (энергии) на крупных электростанциях намного дешевле ее производства на небольших станциях, расположенных в узлах нагрузки. Снижение стоимости производства, происходящее при его концентрации на крупных электростанциях, существенно превосходит увеличение стоимости потерь электроэнергии, обусловленных ее передачей на дальние расстояния. Выработка же реактивной мощности непосредственно в узлах нагрузки осуществляется сравнительно дешевыми техническими средствами – компенсирующими устройствами (КУ). Затраты на единицу мощности КУ в 10–20 раз ниже затрат на генераторную мощность электростанций. И хотя выработка реактивной мощности на электростанциях намного дешевле, чем с помощью КУ, однако стоимость ее передачи в узлы потребления в несколько раз превышает затраты на КУ. Кроме того, в большинстве случаев эту практически «бесплатную» реактивную мощность технически невозможно передать по сети к удаленным узлам нагрузки из-за недопустимого снижения напряжения в сети.

Однако из приведенных соотношений не следует делать вывод, что все потребление реактивной мощности в узле нагрузки необходимо обеспечивать устанавливаемыми КУ. Нелинейный характер соотношений (7.5) – (7.7) показывает, что снижение реактивной мощности на одну и ту же величину в зоне ее больших значений приводит к большему эффекту, чем в зоне малых значений. Поэтому каждая следующая единица устанавливаемой мощности КУ приводит к меньшему эффекту, чем предыдущая, и затраты на нее окупаются за больший срок. Например, при снижении нагрузки с 10 до 9 единиц снижение потерь пропорционально 102 – 92 = 19, а при снижении с 4 до 3 единиц 42 – 32 = 7, хотя в обоих случаях потребовалась одинаковая единичная мощность КУ. Срок окупаемости единицы мощности КУ называют парциальным сроком окупаемости t ок , он снижается по мере увеличения мощности КУ.

Для сопоставимости затрат их надо привести к одинаковым единицам измерения. Обычно единовременные капитальные вложения приводят к годовым затратам. Для такого приведения необходимо установить предельный срок окупаемости затрат в КУ – Tок. пр , приемлемый для инвестора. Далее для упрощения иллюстрации расчета ограничимся учетом только эффекта от снижения потерь электроэнергии.

Парциальный срок окупаемости первых единиц мощности КУ будет существенно ниже Tок. пр , для последующих единиц он будет повышаться. При достижении сроком окупаемости очередной единицы мощности КУ значения t ок. пр дальнейшее увеличение мощности КУ нецелесообразно. Однако срок окупаемости всей мощности КУ – Tок – будет ниже t ок. пр за счет более высокого эффекта от первых единиц. Дальнейшее увеличение мощности КУ будет происходить за счет единиц, не окупаемых за t ок. пр , однако срок окупаемости всей мощности КУ будет еще оставаться меньше Tок. пр : последующие единицы будут постепенно растворять в средней величине большой эффект первых единиц. Поэтому при выборе оптимальной мощности КУ целесообразно ориентироваться не на срок окупаемости всей мощности КУ Tок. пр , а на срок окупаемости последней добавляемой единицы мощности КУ t ок. пр . Дальнейшие капиталовложения лучше осуществлять в другие проекты. При этом срок окупаемости всей мощности КУ будет меньше t ок. пр .

Если ежегодные затраты на обслуживание и ремонт КУ принять равными p0 процентов стоимости КУ, то приведенные к году удельные затраты на КУ, руб./квар в год, составят:

Выражение для суммарных годовых затрат на потери электроэнергии и на КУ имеет вид:

Для определения оптимальной мощности КУ Qк 0 приравняем нулю производную (7.9) по Qк (при этом для простоты не учитываем влияния КУ на напряжение):

ОБОРУДОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ
РАЗРАБОТКИ

Блог технической поддержки моих разработок

Коэффициент мощности (cos φ). Понятие, физический смысл, измерение.

Коэффициент мощности (cos φ) это параметр, характеризующий искажения формы тока, потребляемого от электросети переменного тока. Важный показатель потребителя электроэнергии. Во многом он определяет требования к питающей сети. От него зависят потери в проводах и на внутреннем сопротивлении сети.

В цепях постоянного тока мощность, впрочем, как и все остальные параметры, не меняет своего значения в течение определенного отрезка времени. Поэтому, при постоянном токе, существует единственное понятие электрической мощности как произведение значений тока и напряжения.

При переменном токе значения тока и напряжения постоянно меняются с течением времени. Мощность тоже меняется. Поэтому вводится понятие мгновенной мощности.

Мгновенная мощность.

Мгновенная мощность это произведение значения мгновенного напряжения цепи на значение мгновенного тока. На практике мощность связана с выделением тепла, механической работой и т.п. А эти явления имеют инерционный характер. Поэтому понятие мгновенной мощности не имеет практического значения, а используется для расчетов и понимания происходящих процессов.

Действующие значения тока и напряжения.

Для оценки и расчетов цепей переменного тока используются действующие значения тока и напряжения.

Действующее значение переменного тока определяется как величина такого эквивалентного постоянного тока, который проходя через то же активное сопротивление, что и переменный ток, выделяет на нем за период то же количества тепла. Математически действующее значение определяется как среднеквадратичное за период.

Вольтметры и амперметры переменного тока показывают именно действующие значения. Все операции по тепловым расчетам происходят так же, как и на постоянном токе, только с использованием действующих значений. Но это не всегда правильно.

Полная мощность.

Полная мощность вычисляется как произведение действующих значений тока и напряжения цепи.

В случае синусоидальной формы тока и напряжения, а также отсутствия фазового сдвига, вся полная мощность выделяется на нагрузке. Расчеты для переменного тока соответствуют анализу цепей постоянного тока, только используются действующие значения тока и напряжения.

Полная мощность фактически показывает требования к электрической сети. Измеряется она в В ·А , не в Вт.

Реактивная мощность.

Как только в цепи переменного тока появляются реактивные элементы ( индуктивность и емкость) все меняется. Реактивные элементы обладают способностью накапливать энергию и отдавать ее в цепь обратно. Появляется реактивная мощность.

Реактивная мощность не выделяется на нагрузке, не создает полезной работы. Она накапливается на реактивных элементах нагрузки ( конденсаторах, катушках индуктивности), а затем возвращается обратно в питающую сеть. Понятно, что возвращается она с потерями на проводах, на внутреннем сопротивлении питающей сети и т.п. Поэтому в любой энергосистеме стремятся уменьшить реактивную мощность до минимума.

Реактивная мощность может быть как положительной (для индуктивных цепей), так и отрицательной (для емкостной составляющей).

Единица измерения – вольт-ампер реактивный (ВАР).

Активная мощность.

На нагрузке остается активная мощность. Она и совершает полезную работу. Активная мощность это среднее значение мгновенной мощности за период.

Основные соотношения между параметрами.

Полная мощность в цепях переменного тока равна квадратному корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей.

Активная мощность вычисляется как:

I и U это действующие значения тока и напряжения.

Т.е. активная и полная мощности связаны через коэффициент — cos φ.

cos φ – это косинус угла сдвига между напряжением питающей сети и током, потребляемым нагрузкой. Это соотношение верно только для синусоидальной формы тока и напряжения. При cos φ = 1 активная мощность на нагрузке равна полной. Вся энергия питающей сети используется для полезной работы. Происходит это только на чисто активной нагрузке, без реактивной составляющей.

cos φ и есть коэффициент мощности (КМ) для переменных цепей с током и напряжением синусоидальной формы.

Но многие потребители энергии не только сдвигают фазу, но искажают форму тока. Примером может служить блок питания с бестрансформаторным входом. Это эквивалентная схема подключения его к питающей сети.

В подобных устройствах напряжение питающей сети выпрямляется и сглаживается на конденсаторе большой емкости. Полученное постоянное напряжение с малым уровнем пульсаций используется для дальнейшего преобразования.

Для питающей сети эта схема представляет нагрузку активно-емкостного характера. Но диоды выпрямительного моста имеют нелинейную характеристику. В начале и в конце периода они закрыты и нагрузка отключена. А в середине периода диоды открываются и кроме активной нагрузки подключают к сети значительную емкость сглаживающего фильтра. В результате ток имеет искаженную форму, показанную на рисунке.

Это один из самых неприятных типов нагрузки, но и самый распространенный. Вся бытовая техника (телевизоры, компьютеры . ) представляют такой характер нагрузки.

Коэффициент мощности (КМ) в переменных цепях с искаженной формой тока определяется как отношение активной мощности к полной.

Следующие диаграммы иллюстрируют, как КМ влияет на работу потребителей электроэнергии.

На этом рисунке показаны осциллограммы чисто активной нагрузки. Фазового сдвига нет, cos φ = 1, вся энергия из сети переходит в активную мощность на нагрузке.

На втором рисунке крайний, самый плохой вариант.

Сдвиг фазы между током и напряжением 90°, cos φ = 0. Видно, что диаграмма мгновенной мощности расположена симметрично относительно 0. Средняя активная мощность равна 0. Конечно, устройств с cos φ = 0 на практике не бывает, но промежуточных вариантов сколько угодно. Например, бестрансформаторный блок питания, приведенный в качестве примера выше, имеет КМ 0,6 — 0,7.

Значимость КМ можно показать простейшими расчетами.

Два потребителя электроэнергии с одинаковой активной (полезной) мощностью. У первого cos φ = 1, а у второго 0,5. Это означает, что второй потребитель потребляет от сети ток в два раза больше, чем первый. Т.к. зависимость потерь в проводах от тока имеет квадратичный характер (P = I 2 * R), то потери на активном сопротивлении проводов во втором случае будут в 4 раза больше. Потребуются провода большего сечения.

Для мощных нагрузок, длинных линий электропередач высокий КМ особенно важен.

Читать еще: Расчёт количества панелей ПВХ – необходимые материалы установка каркаса

Измерение коэффициента мощности.

Для измерения cos φ используются специальные приборы – фазометры. Они применяются в сетях с потребляемым током синусоидальной формы, без искажения.

Для измерения КМ у нагрузок, искажающих ток, обычно пользуются следующей методикой.

Схема измерения коэффициента мощности.

Необходимо вычислить полную мощность, как произведение показаний вольтметра и амперметра.

Теперь надо активную мощность (показания ваттметра) разделить на полную.

При отсутствии ваттметра можно использовать счетчик электроэнергии.

Для этого необходимо замерить время 10 калибровочных импульсов (миганий светодиода на корпусе счетчика). Вычислить время периода одного импульса (разделить на 10). Зная коэффициент счетчика (обычно 3200 импульсов на кВт) можно посчитать активную мощность нагрузки. С учетом того, что счетчики электроэнергии имеют класс точности 1.0, измерение получится довольно точным.

Коррекция коэффициента мощности.

Для увеличения КМ существуют специальные устройства – корректоры коэффициента мощности (ККМ). Они бываю пассивными и активными.

Для пассивной коррекции КМ в цепь питания последовательно включают дроссель. Такое решение часто применяется для трансформаторных станций катодной защиты. Но это от безвыходности. Других решений для трансформаторных станций не существует. Дроссель требуется громадных размеров, не меньше чем силовой трансформатор станции. Размеры, вес, цена станции увеличиваются практически в 2 раза, а коэффициент мощности удается поднять только до 0,85.

В инверторных станциях катодной защиты без корректора мощности (выпрямительно-емкостная нагрузка, пример был выше) КМ порядка 0,6 — 0,7. Для его увеличения используют специальные электронные модули – активные корректоры коэффициента мощности. Их схемы, построены по принципу повышающего импульсного преобразователя. Специальные управляющие микросхемы отслеживают форму тока потребления и так управляют ключом преобразователя, что она становится синусоидальной. На выходе активного ККМ формируется постоянное напряжение 380 – 400 В. Поэтому использовать их с трансформаторами невозможно.

Активные корректоры повышают КМ до 0,95 – 0,99.

Пример активного ККМ 2000 Вт для инверторной станции катодной защиты серии «ТИЭЛЛА».

Схемотехнике активных ККМ я посвящу отдельную статью.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Технико-экономические показатели — машина

Главный параметр на каждом этапе технического развития данного типа машин тесно взаимосвязан с остальными основными параметрами и концентрирует их влияние на технико-экономические показатели машин данного типа . [16]

При выборе электромагнитных нагрузок следует также учитывать, что отношение А / В6 должно быть в определенных пределах, так как его значение влияет на технико-экономические показатели машин переменного тока — КПД, cos cp, пусковые характеристики и массу, а в машинах постоянного тока — КПД, регулировочные свойства, коммутационные показатели и массу машины. [17]

При выборе электромагнитных нагрузок следует также учитывать, что отношение А / Вй, должно быть в определенных пределах, так как его значение влияет на технико-экономические показатели машин переменного тока — КПД, cos ф, пусковые характеристики и массу, а в машинах постоянного тока — КПД, регулировочные свойства, коммутационные показатели и массу машины. [18]

D и /, а следовательно, при разных отношениях Я / / / Х Отношение I / O влияет на массу, динамический момент инерции вращающейся части, энергетические и другие технико-экономические показатели машины . [19]

Площадь литья определяется исключительно ассортиментом деталей данного веса и является одним из основных параметров литьевой машины. Этот параметр оказывает влияние на усилие, необходимое для запирания форм, на габаритные размеры плит и, следовательно, на технико-экономические показатели машины . При установлении этого параметра следует учитывать его влияние на возможность широкого использования машины для изготовления различных деталей данного веса и на технико-экономические показатели машины. [20]

Нарастание противоречия между экономическими потребностями и возможностью их обеспечения происходит в условиях сложного процесса переплетения эволюционных и революционных изменений в науке и технике. Первоначально новая техника способствует существенному увеличению объемов производства. Использование новых законов природы на первых порах позволяет резко повысить технико-экономические показатели машин и тем самым поднять производительность факторов производства. [21]

Длина лобовых частей у катушечной и концентрической обмоток практически одинаковая. Наиболее экономичной является концентрическая обмотка вразвалку, так как имеет более короткие лобовые части по сравнению с другими обмотками. Объем меди в лобовых частях при этом уменьшается на 15 — 20 %, что улучшает технико-экономические показатели машин . Совмещенным способом можно изготавливать практически все типы однослойных обмоток, а раздельным способом только концентрические и концентрические вразвалку. [23]

Площадь литья определяется исключительно ассортиментом деталей данного веса и является одним из основных параметров литьевой машины. Этот параметр оказывает влияние на усилие, необходимое для запирания форм, на габаритные размеры плит и, следовательно, на технико-экономические показатели машины. При установлении этого параметра следует учитывать его влияние на возможность широкого использования машины для изготовления различных деталей данного веса и на технико-экономические показатели машины . [24]

Затем катушки укладывают в сердечник и запекают. Мокрый способ требует пропиточное оборудование небольших габаритов по сравнению с сухим способом и позволяет получать более ремонтоспо-собные машины. При сухом способе обмотка получается более монолитной. Изоляция этого типа имеет класс нагревостойкости В, высокую монолитность, а отсюда и лучшую теплопроводность, что повышает технико-экономические показатели машин . [25]

На одном или двух листах дается общий вид машины. Как и в курсовом проекте, сш вычерчивается схематично, сборочным чертежом. На одном листе можно дать технологическую схему работы машины, на следующем — принципиальную гидравлическую, а, если необходимо, и кинематическую схему. Далее на одном-двух листах представляют результаты патентных исследований. На трех-четырех листах разрабатывают сборочные единицы проектируемой машины. Целесообразно для закрепления знаний, полученных при изучении таких дисциплин, как детали машин, технология металлов, технология машиностроения, давать на одном листе рабочие чертежи детали. Еще по одному листу занимают технология изготовления детали и технико-экономические показатели машины . В некоторых проектах вместо листа по технологии изготовления детали составляют программу машинного расчета припусков на каждый вид механической обработки. [26]

Что такое коэффициент мощности и его влияние на сеть переменного тока

Площадь поперечного сечения кабеля линии электропередач, обмоток электрической машины и трансформатора, а также других электротехнических аппаратов и приборов выбираются исходя из значения тока (проверка на нагрев), протекающего в проводнике. Каждая электроустановка имеет свое номинальное напряжение, которое нельзя не превышать, ни занижать, для нормальной ее работы. Соответственно значения тока будет прямо пропорционально значению полной мощности S. Энергия, которая преобразуется из электрической в другие ее виды (тепловую, механическую и другие) и используется для выполнения полезной работы, будет пропорциональна активной энергии и соответствующей ей активной мощности Р.

Известно, что между мощностями переменного напряжения существует определенная зависимость:

Входящий в первое выражение cos φ имеет название коэффициент мощности. Он показывает, какую часть от полной мощности S будет составлять активная мощность Р:

Предположим, что Р электроустановки, значение которой в основном зависит от мощности электроприемников, величина постоянная. Теперь выясним, к чему приведет изменения коэффициента мощности cos φ.

Из приведенных выше формул следует, что при увеличении cos φ будет снижаться S. При этом Р = const. Из чего следует, что данное явление может происходить только за счет снижения реактивной мощности Q. Уменьшение S приводит к снижению линейного тока I_л. Снижение I_л повлечет за собой снижение потерь в ЛЭП, обмотках трансформаторов и электрических машин, а также другого электрооборудования.

Также отсюда выплывает и следующий вывод, раз значение линейного тока I_л снижается, то возможно уменьшение поперечного сечения токоведущих частей. В отношении трансформаторов и электродвигателей данное явление влечет за собой снижение веса, габаритов, стоимости.

В действующей электроустановке повышение коэффициента мощности позволит увеличить количество электроприемников при существующих площадях поперечного сечения, которые могут быть подключены к данной сети.

Как видим, повышение cos φ положительно скажется на работе электрической цепи переменного напряжения.

Известно, что большая часть электроприемников переменного тока потребляет помимо активной еще и индуктивную (реактивную) мощность. И самый главный потребитель – асинхронный электродвигатель. Значительную часть потребляют и трансформаторы, применяемые в различных установках. Индуктивная мощность потребляется и электрическими аппаратами, такими как магнитные пускатели, реле, контакторы, электромагниты и прочие.

Для уменьшения реактивной мощности рекомендовано:

Не завышать мощность асинхронных электродвигателей;
Избегать недогрузки электродвигателей;
Максимально сокращать время работы трансформаторов и электродвигателей в режиме холостого хода;

Но довольно часто коэффициент мощности оказывается недостаточно высоким в промышленных электросетях, даже не смотря на предпринятые выше меры. Для его повышения прибегают к подключению к электросети специальных компенсирующих устройств, таких как конденсаторные батареи, тиристорные компенсаторы и синхронные компенасторы. Последние в настоящее время практически нигде не применяются и активно модернизируются на тиристорные компенсаторы. Батареи конденсаторов обычно соединяют в треугольник, как показано на рисунке ниже:

При подключении компенсирующего устройства общий cos φ сети повышается, но у электроприемников он остается прежним. Чтобы максимально снизить сечение токоведущих частей от подстанции к электроприемнику, компенсирующие устройства стараются разместить как можно ближе к потребителю.

Рассмотрим небольшой пример

К трехфазной сети (рисунок выше) с линейным напряжением U_л = 220 В подключены два трехфазных электроприемника. У первого потребителя электроэнергии известно Р₁ = 10 кВт и cos φ = 0,7. У второго r_ф = 6 Ом, Х_L_Ф = 8 Ом. Нагрузка симметричная.

Необходимо определить мощности, токи, cos φ электроустановки из двух приемников. Найти емкость, токи и мощность батареи конденсаторов для поддержания cos φ = 0,95. Определить токи и мощности электроустановки из двух электроприемников и батареи конденсаторов.

Решение

Для первого электроприемника:

Полное сопротивление и ток фазы второго приемника:

Теперь можем вычислить мощности всей электроустановки:

Линейный ток и cos φ электроустановки из двух потребителей электроэнергии:

Мощность электроустановки, состоящей из электроприемников и конденсаторной батареи:

Линейные токи электроустановки и батареи конденсаторов:

Фазные токи и сопротивление фазы батареи конденсаторов:

Емкость одной фазы и всей конденсаторной батареи:

Преобразовательное и криогенное оборудрвание и его влияние на технико-экономические характеристики ЛТЭП

Из изложенного ранее следует, что основным узлом системы электроснабжения является преобразователь энергии, в частности тиристорный преобразователь частоты и числа фаз (ТПЧФ) или просто ТГ1Ч.

Наиболее перспективными схемами ТПЧ при электроснабжении от сети постоянного тока являются [32]: 1) входной фильтр — импульсный регулятор напряжения (ИРН)-переключатель фаз; 2) входной фильтр — автономный инвертор с широтно-импульсным регулированием.

Первый вариант (ТПЧ1) состоит из двух переключателей фаз, обратного диодного моста, двух двухфазных ИРН, содержащих рабочие и зарядные тиристоры, обратные диоды, коммутирующие конденсаторы и реакторы, подзарядные реакторы, фильтровой реактор и конденсатор.

Переключатели фаз предназначены для формирования кривой выходного напряжения. Обратный диодный мост необходим для протекания тормозного и реактивного токов. ИРН обеспечивают запирание тиристоров переключателей и совместно с ними регулируют длительности импульсов и пауз. Совместная работа ИРН и переключателей фаз обеспечивает регулирование выходного напряжения на интервале перезаряда коммутирующего конденсатора, что позволяет плавно регулировать выходное напряжение от нуля до номинального.

Зарядные тиристоры предназначены для поддержания необходимого уровня электроэнергии на коммутирующих конденсаторах в режимах, близких к холостому ходу, и тормозном. ТПЧ1 допускает различные алгоритмы управления. Наиболее простым является алгоритм при симметричной работе коммутирующих конденсаторов. В этом случае обеспечивается плавное регулирование выходного напряжения иф от нуля до наибольшего и независимость его формы от характера нагрузки. Данный закон управления характеризуется тем, что как отключение нагрузки от источника электроснабжения, так и окончание паузы (включение) всегда обеспечивается попарным чередованием этих операций рабочими тиристорами. Переключатели фаз работают поочередно, следовательно, схемное время включения тиристоров ^_вкл составляет не менее периода несущей частоты, что дает возможность даже при 1200 Гц иметь Дкл>825 мкс и использовать в нем тиристоры с высокими скоростями нарастания токов и напряжений при относительно большом их паспортном времени отключения.

Автономный инвертор (АИ) с внутренним регулированием напряжения (вариант 2 — ТПЧ2) состоит из главного тирис торного моста, тиристоры которого проводят активный ток ЛТЭД в режиме тяги и реактивный — в режиме торможения, а в режиме холостого хода обеспечивают заряд коммутирующих конденсаторов совместно с коммутирующими тиристорами. Обратные диоды проводят реактивный ток ЛТЭД в режиме тяги и активный в режиме торможения. Кроме того, совместно с коммутирующими конденсаторами и дросселями они образуют колебательный контур для коммутации тока главных тиристоров. Коммутирующие тиристоры создают цепь колебательного контура для включения главных тиристоров. Конденсатор фильтра ограничивает пульсации напряжения на входе инвертора, а также совместно с входным дросселем ограничивает пульсации входного тока. Кроме того, совместно с анодными и катодными дросселями образует колебательный контур для бесконтактного включения инвертора и дополнительно обеспечивает равномерное распределение тока разряда конденсатора фильтра между тремя фазами А, В, С. Коммутирующие конденсаторы совместно с коммутирующими, анодными и катодными дросселями образуют колебательный контур для включения главных тиристоров. Коммутирующие дроссели дополнительно уменьшают прямое анодное напряжение, приложенное к плечу главных тиристоров во время коммутации (к ним приложена часть напряжения коммутирующего конденсатора) .

Инвертор работает в режиме внутреннего регулирования напряжения методом прямоугольной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и в режиме 180° управления тиристоров при нерегулируемом выходном напряжении (экономичный режим работы). Выходная частота инвертора регулируется изменением периода следования импульсов управления главными и коммутирующими тиристорами. Регулирование его выходного напряжения достигается двусторонним изменением фазового сдвига между импульсами управления главными и коммутирующими тиристорами. При этом изменяется коэффициент заполнения кривой выходного напряжения.

Читать еще: Изоляция полипропиленовых труб

Схема автономного инвертора позволяет осуществить бесконтактное включение путем:

предварительного заряда коммутирующих конденсаторов фаз А, В, С от входного напряжения методом поочередного включения одиночными импульсами управления соответствующих главных и коммутирующих тиристоров;

включение импульсов управления в фиксированный момент времени по диаграмме управления; зоны регулирования, зонные и режимные переходы. Для сохранения качества выходного напряжения на достаточном уровне диапазон регулирования частоты разбит на четыре зоны, границы между которыми фиксированы по выходной частоте инвертора.

Каждой зоне регулирования соответствует определенная кратность К — число пауз в кривой фазного напряжения за период. При разбивке по зонам границы между ними выбраны так, чтобы наибольшая частота коммутирующего конденсатора в каждой из них была примерно одинаковой. Зонные переходы при повышении выходной частоты инвертора соответствуют прямому зонному переходу (ПЗП), при уменьшении выходной частоты — обратному зонному переходу (ОЗП). Переход от режима работы ШИМ к режиму 180° управления соответствует прямому режимному переходу (ПРП), обратный — переход — обратному режимному переходу (ОРП). Прямой режимный переход выполняется при достижении наибольшего коэффициента заполнения (при максимальном выходном напряжении инвертора в режиме ШИМ).

При электроснабжении от однофазной сети переменного тока промышленной частоты наиболее целесообразно применить ТПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. В этом преобразователе переменное напряжение сети через согласующий трансформатор СТр подается на управляемый выпрямитель с инверторным режимом, выходное напряжение которого фильтруется Ь-С фильтром и подается на вход инвертора. В этой системе функции регулирования частоты выходного напряжения осуществляет инвертор, а напряжения — выпрямитель. Возможность независимого регулирования частоты и напряжения обеспечивает практически любые законы регулирования. При этом искажение формы кривой выходного напряжения от синусоидальной приводит к незначительному ухудшению характеристик ЛТЭД.

Недостатком ТПЧ с промежуточным звеном постоянного тока является двойное преобразование электроэнергии, что приводит к уменьшению КПД системы, а достоинством — наличие, как правило, накопителей электрической энергии в виде индуктивностей и емкостей, что позволяет улучшить условия работы ЛТЭД и одновременно разделить контуры цепи питания и нагрузки, в результате чего между ними уменьшается циркуляция реактивной мощности.

Известны многочисленные варианты построения главных цепей трехфазных тиристорных инверторов, предназначенных для управления приводом с ЛТЭД. Однако несмотря на большое разнообразие этих схем, отличающихся, прежде всего, способом выключения тиристоров, наибольшее распространение получили трехфазные АИН, имеющие одну и ту же обобщенную структурную схему силовых цепей. Здесь трехфазный мост инвертора состоит из шести управляемых идентичных блоков, обладающих двусторонней проводимостью и содержащих в общем случае один или несколько полупроводниковых элементов. В реальных схемах прямая проводимость блока обеспечивается управляе мым вентилем (тиристором), а обратная — диодом, шунтирующим тиристор. Преобразование постоянного напряжения на входе инвертора ?/ 2 МВт, определяется его довольно хорошими динамическими свойствами, жесткой внешней характеристикой, исключением двойного преобразования электроэнергии, некритичностью к изменению cos ср нагрузки, незначительностью в ЛТЭД потерь и колебательных моментов.

АИН или АИТ целесообразно выбирать с учетом особенностей ЛТЭД ОЛАТЭД, ОЛИТЭД, ОЛСТЭДФ или ОЛСТЭД со СПОВ. Согласно опытным данным АИН для ОЛАТЭД по массогабаритным показателям, возможности управляемого обмена реактивной энергией и регулирования частоты в широком диапазоне не уступают АИТ, а по КПД и потерям от высших гармоник его превосходят. В случае ЛСТЭД с наземным расположением ТПЧ, состоящего из управляемого выпрямителя и АИН с импульсным регулированием, наиболее радикально решается проблема повышения коэффициента мощности ТПЧ и практически устраняется их отрицательное влияние на сеть. Поэтому рационально применение АИН как для электроснабжения ЛАТЭД, так и ЛСТЭД.

Известно множество схемных решений АИН, но принципиальным их различием является способ регулирования напряжения: регулирование в самом инверторе — внутреннее; регулирование в промежуточном звене постоянного тока. Для сравнительного анализа могут быть выбраны два схемных решения АИН с отделенными от нагрузки конденсаторами: АИН с по-фазной коммутацией и внутренним регулированием напряжения- АИН 1 (рис. 4.19, а); ИРН и переключатель фаз без собственных узлов коммутации — АИН 2 (рис. 4.19, б).

Рис. 4.19. Электрическая схема АИН: а- с внутренним регулированием напряжения (АИН 1); б — состоящего нз ИРН(К) и переключателя фаз В

Применение ШИР выходного напряжения на несущей час? тоте обеспечивает минимум массы преобразовательного электрооборудования и потерь в нем, а также хорошее использование источника электроснабжения по напряжению. ШИР может быть обеспечено АИН с индивидуальными коммутирующими устройствами ИКУ, групповыми ГКУ или фазными ФК.У- Последний

4.2. Технико-экономические показатели системы электропитания экипажей БЭПС, оборудованных различными ЛТЭД 1

TrafficCase

Транспорт в детялях

Анализ динамической характеристики автомобиля

Максимальный динамический фактор

Критическая скорость движения

Максимальная и средняя эксплуатационная скорость автомобиля на дороге с коэффициентом суммарного сопротивления дороги Ψ=0 0,12

V5 сред. = 11,5 м/с

На рисунке 3.1 изображены расчетные схемы для неподвижно стоящих трактора и автомобиля на уклоне, подъеме на наклоне вправо и влево.

Рисунок 3.1 — Схема сил, действующих на трактор (автомобиль) при стоянке: а) на предельном подъеме, б) на предельном уклоне

Угол продольной статической устойчивости трактора Т-150 при подъёме tglim=a/h=1300/720=1,8lim=61,02

Угол продольной статической устойчивости трактора Т-150 при уклоне

Силы опрокидывающая и прижимная, действующие на трактор Т-150

Угол продольной статической устойчивости автомобиля ЗИЛ-130 при подъёме

tglim= a/h = 1800/800 = 2.25

Угол продольной статической устойчивости автомобиля ЗИЛ-130 при уклоне

tg΄lim= (L-a)/h = (3800-1800)/800 = 2.5

3.6 Силы, действующие на автомобиль ЗИЛ-130:

Fп= Gавтcos  = Gавт coslim= 43 cos66 = 17,5 кH

Foп= Gавтsin΄  = Gавт sin΄lim = 43 sin68,2 = 39,92 кH

Рисунок 3.1 — Схема сил, действующих на трактор (автомобиль) на предельном поперечном уклоне

Угол поперечной статической устойчивости на предельном поперечном уклоне для трактора Т-150

Силы, действующие на трактор Т-150

Угол поперечной статической устойчивости на предельном поперечном уклоне для автомобиля ЗИЛ-130

tg lim=0,5В/h = 0,51790/(2800) = 1,11

Силы, действующие на автомобиль ЗИЛ-130

Fпоп= Gавтcos = Gавт coslim= 43 cos48 = 28,8 кH

Углы трения на пахоте на уклоне и подъеме

Другое по теме:

Расчет электромеханического рулевого привода
Для правильного выбора электродвигателя рулевого устройства необходимо знать характер изменения нагрузки на его валу. Момент на баллере руля, а, следовательно, и на валу электродвигателя, зависит от типа руля, площади пера руля и его положения относительно диаметральной плоскости судна, .

Пункт технического обслуживания на участковой станции с разработкой текущего отцепочного ремонта пассажирских вагонов
Основными обязанностями работников железнодорожного транспорта является удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов при безусловном обеспечении безопасного движения и сохранности перевозимых грузов, эффективное использование технических средств, соблюдение требований охра .

Экономическая оценка перевозки грузов различными видами транспорта
Требуется определить равноценное расстояние перевозок, выбрать наиболее целесообразный вид транспорта и сделать выводы, согласно условия задания . Условия задания: Из пункта отправления А в пункт назначения В в течение планируемого периода необходимо перевезти определенный объем гр .

«Вторая волна» и падение цен: как КОС справляется с конъюнктурой рынка

Конец 2020 года запомнится «второй волной» пандемии, которая усложняет и так непростую ситуацию для большинства отраслей промышленности. Тем не менее на химической отрасли последствия коронавируса отражаются не так критично — спрос на часть пластиков возрос, особенно это касается продукции российских заводов. Так, отечественный производитель полимеров и сополимеров этилена «Казаньоргсинтез» увеличил объем реализации поликарбонатов. Выручка от их продажи выросла на 22,6% по сравнению с девятью месяцами прошлого года. Однако конъюнктура рынка все же сказалась на показателях предприятия, которое представило ежеквартальный отчет.

Влияние рынка на показатели КОС

Наибольшее влияние на работу «Казаньоргсинтеза» оказывает состояние рынка полиэтиленов. ПНД — один из основных продуктов, которые выпускает предприятие. Сейчас суммарная мощность российских производителей полиэтиленов составляет 1,9 млн тонн в год при уровне потребления ПНД в 1,1 млн тонн. Эти мощности позволяют перекрыть потребность внутреннего рынка полиэтиленов и подталкивают предприятия к реализации продукции за границей.

При этом, предсказывают эксперты аналитического агентства «Маркет Репорт», к 2030 году запустятся новые производства по выпуску полиэтиленов и внутренний рынок станет еще более профицитным. Пандемия внесла свои коррективы на планы по экспорту продукции — российские компании столкнулись с ограничительными мерами, что отразилось на выручке. Упали цены сразу на несколько видов товаров: этилен, этан, ПБФ, бензол, окись этилена.

— На пике ограничений производители столкнулись со сложностями в отгрузках на внешние рынки из-за проблем с логистикой: дефицит контейнеров, снижение доступности грузовиков, увеличение времени доставки товаров из-за задержек на границах и в портах, перебои или остановка внутренней логистики в отдельных странах и регионах. Стоимость фрахта в пик пандемии резко увеличилась (на ряде направлений вдвое). Это также негативно сказалось на финансовом результате компаний в первом полугодии 2020 года, — сообщила «Реальному времени» ведущий эксперт «Центра развития» НИУ ВШЭ и автор исследования по рынку крупнотоннажных полимеров Анна Волкова.

«Казаньоргсинтез» по итогам девяти месяцев 2020 года сумел выйти на чистую прибыль в 6,5 млрд рублей. Фото: Максим Платонов

Несмотря на это, «Казаньоргсинтез» по итогам девяти месяцев 2020 года сумел выйти на чистую прибыль в 6,5 млрд рублей. Чистый оборотный капитал составил 10,8 млрд рублей — этот показатель считается одним из важных индикаторов финансовой устойчивости, демонстрирующих, какая сумма оборотных средств останется в распоряжении предприятия после расчетов по краткосрочным обязательствам.

Просроченной задолженности по займам и кредитам КОС не имеет. Также у одного из крупнейших отечественных производителей полимеров и сополимеров этилена отсутствуют долги по заработной плате и налогам. При этом за девять месяцев 2020 число сотрудников на «Казаньоргсинтезе» не снижалось.

Обстановка на отечественном рынке полимеров

Пока объем отечественных полимеров из-за сложной конъюнктуры рынка сокращался, КОС нарастил реализацию поликарбонатов. Они используются в машиностроении, радио-, свето-, электротехнике, строительстве, в производстве оптических изделий и для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами и питьевой водой. Объем выручки от их продажи вырос на 22,6% и достиг 7,8 млрд рублей.

Пока объем отечественных полимеров из-за сложной конъюнктуры рынка сокращался, КОС нарастил реализацию поликарбонатов. Фото: ПАО «Казаньоргсинтез»

В целом за 8 месяцев этого года в России выпуск химической продукции увеличился более чем на 6% к 2019 году. По словам ведущего эксперта «Центра развития» НИУ ВШЭ Анны Волковой, это связано с ростом спроса на группы товаров для дезинфекции. Производство полимеров также осталось одним из ключевых драйверов роста.

— По мере снятия ограничений в России и в мире производство полимеров росло. По итогам 9 месяцев 2020 года производство полимеров пропилена увеличилось на 21% год к году, а полимеров этилена — более чем на 50%. Сохранение высоких производственных показателей в полимерной промышленности РФ было связано с тем, что, в отличие от многих зарубежных заводов, российские компании не останавливались на «карантин». Однако более важным является тот факт, что в противовес критическому падению спроса на большинство товарных групп спрос на полимеры был поддержан производителями пластиковой упаковки, медицинских изделий и нетканых материалов для СИЗ. Более того, в самом начале пандемии на российском рынке образовался ажиотажный спрос на полимеры, вызванный опасениями возможного роста цен из-за падения курса рубля и вынужденной самоизоляции, — рассказала эксперт.

Последствия пандемии

По словам Анны Волковой, некоторые сегменты рынка полимеров сильно пострадали от ограничительных мер, введенных в рамках борьбы с пандемией. Остановка строек, критичная ситуация в автомобильной промышленности, падение объемов продаж товаров народного потребления привели к резкому снижению спроса на полимеры. Больше всего пострадал рынок ПВХ и АБС-пластиков. В апреле стало очевидно падение спроса и на другие пластмассы, которое не компенсировалось рынком упаковки и медицинских изделий.

Такая ситуация отчасти объясняется ослаблением эффекта «панических закупок» начала пандемии — из-за неопределенности и население, и переработчики стремились закупиться впрок. Затем ажиотаж спал. В результате, считает специалист Высшей школы экономики, есть серьезный риск того, что после снятия ограничений рынок будет восстанавливаться очень слабыми темпами. Во многом темпы восстановления зависят от поддержки государства и количества потребителей и переработчиков из числа малого и среднего бизнеса, избежавших банкротства.

— Можно сделать вывод, что рынок крупнотоннажных полимеров в 2020 году столкнулся с полномасштабным кризисом, как и множество других отраслей. При этом влияние пандемии на полимерную промышленность было менее драматичным, чем в других секторах, поскольку пластики являются критически важными для обеспечения потребностей в товарах первой необходимости и медицинских товаров. Однако в то же время на рынке существуют сложности, возникшие еще до кризиса COVID-19 и связанные с дисбалансом спроса и предложения на мировом рынке. Падение цен на нефть изменило баланс сил на рынке, снизив конкурентоспособность американской продукции («сланцевое» сырье) и китайской продукции (уголь). Однако данный эффект можно рассматривать как временный, и он нивелируется глобальным снижением спроса. В условиях жесткой глобальной конкуренции необходимо системное развитие спроса на внутреннем рынке, стимулирование качественного роста полимерных производств, — считает специалист «Центра развития» НИУ ВШЭ Анна Волкова.

голоса

Рейтинг статьи