Энергосберегающий стабилизатор напряжения СТЭМ-3 серии ЭКОномЪ

№ 2’2015
PDF версия
В настоящее время перед промышленными предприятиями, офисными и торговыми центрами стоит задача сокращения затрат на освещение, которые составляют 25–35% общих затрат на электроэнергию. Для решения задачи сокращения энергопотребления на освещение группа «РУСЭЛТ» разработала стабилизаторы напряжения СТЭМ-3.

Область применения

В настоящее время перед промышленными предприятиями, офисными и торговыми центрами стоит задача сокращения затрат на освещение, которые составляют 25–35% общих затрат на электроэнергию. При этом переход на энергосберегающие системы освещения нового поколения, такие как светодиодные светильники, является очень затратным и имеет длительный срок окупаемости. Поэтому для решения задачи сокращения энергопотребления на освещение группа «РУСЭЛТ» разработала стабилизаторы напряжения СТЭМ-3 следующих исполнений (табл. 1):

  • ЭКОномЪ;
  • ЭКОномЪ+;
  • ЭКОномЪ Профи.
Таблица 1. Сравнение исполнений энергосберегающих стабилизаторов напряжений мощностью 100 кВА

Функции

СТЭМ-3 ЭКОномЪ

СТЭМ-3 ЭКОномЪ+

СТЭМ-3 ЭКОномЪ Профи

Система автоматической стабилизации выходного напряжения с защитой от низкого и высокого напряжения в диапазоне 165–275 В

+

+

+

Система ручного переключения выходного напряжения 230–190 В с шагом 10 В

+

Система удаленного мониторинга по RS-485 по протоколу Modbus

+

+

+

Система ручного и автоматического (по заданному алгоритму) переключения выходного напряжения 230–180 В с шагом 5 В

+

+

Система автоматической компенсации реактивной мощности на 150 кВАр

+

Внешний вид стабилизатора напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ мощностью 100 кВА показан на рис. 1.

Внешний вид стабилизатора напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ

Рис. 1. Внешний вид стабилизатора напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ

Реализация функции ЭКОномЪ предназначена для газонаполненных источников света, таких как люминесцентные, металлогалогенные, натриевые лампы.

 

Немного теории

Любая газоразрядная лампа, в отличие от лампы накаливания, не может быть включена напрямую в электрическую сеть. Причин для этого две:

  • В «холодном» состоянии люминесцентная лампа обладает высоким сопротивлением, и для зажигания в ней разряда требуется импульс высокого напряжения.
  • Люминесцентная лампа после возникновения в ней разряда имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, поэтому, если в цепь не будет включено сопротивление, возникнет короткое замыкание, и лампа выйдет из строя.

Таким образом, после пуска газонаполненной лампы можно понизить напряжение питания лампы, и при этом также понизится потребляемый ток, что приведет к значительной экономии электроэнергии.

СТЭМ-3 ЭКОномЪ мощностью 100 кВА (внешний вид силовых элементов)

Рис. 2. СТЭМ-3 ЭКОномЪ мощностью 100 кВА (внешний вид силовых элементов)

Стабилизатор напряжения трехфазный серии СТЭМ-3 электромеханический нового поколения обеспечивает одновременную стабилизацию линейного (380 В) и фазного (220 В) напряжения сети в неустойчивых электросетях в непрерывном режиме электроснабжения для потребителей с высоким уровнем требований к электроснабжению. На рис. 2 изображен внешний вид силовых элементов стабилизатора СТЭМ-3 ЭКОномЪ. Основные технические характеристики стабилизаторов напряжения СТЭМ-3 линии ЭКОномЪ указаны в таблице 2. Данные по результатам исследований на примере люминесцентной лампы дневного света PHILIPS TLD 36W/840 при изменении входного напряжения от 240 до 175 В со снятием характеристики фактического тока нагрузки приведены в таблице 3.

Таблица 2. Основные характеристики стабилизаторов напряжения СТЭМ-3 линии ЭКОномЪ

Входные параметры

Тип сети

трехфазная четырехпроводная

Номинальное входное напряжение (фазное/линейное), В

220/380

Рабочий диапазон входных напряжений (фазное/линейное), В

165–275/285–475

Предельный диапазон входных напряжений (фазное/линейное), В

154–286/266–494

Частота входного напряжения, Гц

50 ±5

Выходные параметры

Номинальная мощность, кВА

100

Номинальное выходное напряжение (фазное/линейное), В

220/380

Рабочий диапазон выходных напряжений (фазное/линейное), В

209–231/361–399

Предельный диапазон выходных напряжений (фазное/линейное), В

198–242/342–418

Частота выходного напряжения, Гц

50

Форма выходного напряжения

синусоида

КПД, не менее, %

98

Диапазон изменения нагрузки, %

0–100

Перегрузка

до 150 в течение 5 мин

Время отключения нагрузки при перенапряжении, с

4–7

Время отключения нагрузки при значительном понижении входного напряжения, с

4–7

Быстродействие, с

0,2–1,5

Принцип регулирования напряжения

электродинамический автотрансформатор

Тип ключей

электропривод

Сервисные функции

Защита от перегрузки и КЗ

+

Фильтр

+

Байпас

+

Индикация основных режимов работы/вид индикации

+

Конструктивное исполнение

Подключение к сети

четырехпроводное, клеммные зажимы

Подключение нагрузки

четырехпроводное, клеммные зажимы

Сечение проводов на входе/выходе стабилизатора, не менее, мм2

провод медный в резиновой и ПВХ изоляции,
проложенный открыто, 50/35

Время непрерывной работы

не ограничено

Гарантийный срок эксплуатации

24 мес.

Климатическое исполнение (ГОСТ 15150)

У3

Температура окружающей среды, °С

0…+45

Относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, не более, %

90

Степень защиты (по ГОСТ 14254)

IP20

Механические воздействия (ГОСТ 17516.1)

М1

Охлаждение

естественное

Масса, не более, кг

500

Габариты (Ш×В×Г), мм

1600×1609×626

Сертификаты

№ РОСС RU.АЮ64.В14815

Технические условия

ТУ 3411-002-55978767-07

 

Таблица 3. Данные по результатам исследований на примере люминесцентной лампы дневного света PHILIPS TLD 36W/840

Питающее напряжение, В

Ток нагрузки, А

Полная мощность, Рпол, кВт

Активная мощность, Ракт, кВт

Реактивная мощность, Рреак, кВАр

Рактпол cos(f)

Рпол, %

Ракт, %

Сокращения Рпол, %

Сокращения Ракт, %

240

0,36

0,0864

0,0440

0,0720

0,5093

135

122

+35

+22

235

0,34

0,0799

0,0420

0,0670

0,5257

125

117

+25

+17

230

0,32

0,0736

0,0400

0,0610

0,5435

115

111

+15

+11

225

0,30

0,0675

0,0360

0,0560

0,5333

106

100

+6

0

220

0,29

0,0638

0,0360

0,0520

0,5643

100

100

0

0

215

0,28

0,0602

0,0340

0,0480

0,5648

94

94

–6

–6

210

0,26

0,0546

0,0320

0,0440

0,5861

86

89

–14

–11

205

0,25

0,0513

0,0300

0,0400

0,5854

80

83

–20

–17

200

0,23

0,0460

0,0280

0,0470

0,6087

72

78

–28

–22

195

0,22

0,0429

0,0260

0,0370

0,6061

67

72

–33

–28

190

0,21

0,0399

0,0240

0,0330

0,6015

63

67

–37

–33

185

0,19

0,0352

0,0220

0,0300

0,6259

55

61

–45

–39

180

0,17

0,0306

0,0200

0,0270

0,6536

48

56

–52

–44

175

0,16

0,0280

0,0180

0,0200

0,6429

44

50

–56

–50

Рабочая зона стабилизации напряжения лежит в диапазоне 220–190 В, при этом световой поток соответствует нормативам освещенности. Экономически целесообразно снижать напряжение дискретно ступенями: 210, 200, 190 В, что реализовано в стабилизаторе напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ. Также имеются ступени 230, 220 В для начального пуска газонаполненных ламп.

Понижение рабочего напряжения питания газонаполненных ламп до 190 В позволит сэкономить до 37% от полной мощности и до 33% от активной мощности потребления ламп соответственно, а также незначительно увеличить значение cos(f). Дополнительным эффектом является увеличение срока службы газонаполненных ламп за счет уменьшения напряжения питания.

Экономический эффект от внедрения СТЭМ-3 мощностью 100 кВА за 12 месяцев

Рис. 3. Экономический эффект от внедрения СТЭМ-3 мощностью 100 кВА за 12 месяцев

На каждом конкретном объекте можно подобрать оптимальное сочетание уровня напряжения питания газонаполненных ламп и светового потока и настроить систему стабилизации напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ.

 

Экономический эффект от внедрения

В таблице 4 приведен расчет потребления и экономии электроэнергии за 1 год при использовании стабилизатора напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ с функцией энергосбережения мощностью 100 кВА.

Таблица 4. Расчет потребления и экономии электроэнергии за 1 год

Напряжение питания ламп, В

220

215

210

205

200

195

190

Мощность потребления, кВА

100

94

86

80

72

67

63

Стоимость 1 кВт/ч по тарифу в г. Москве с 14.11.2014, руб.

4,68

Время работы в день, ч

14

Потребляемая мощность за день, кВт·ч

1 400

1 316

1 204

1 120

1 008

938

882

Потребляемая мощность за год, кВт·ч

511 000

480 340

439 460

408 800

367 920

342 370

321 930

Сумма затрат на электроэнергию за год, руб.

2 391 480

2 247 991

2 056 673

1 913 184

1 721 866

1 602 292

1 506 632

Экономия за год, руб.

0

143 489

334 807

478 296

669 614

789 188

884 848

Увеличение мощности потребления и, соответственно, применяемых энергосберегающих стабилизаторов напряжения СТЭМ-3 ЭКОномЪ на 200 кВА, 300 кВА и более позволит снизить удельную стоимость затрат на 1 кВА и уменьшит период окупаемости.

Применение энергосберегающих стабилизаторов напряжения СТЭМ-3 серии ЭКОномЪ в системах освещения с газонаполненными лампами позволяет:

  • окупить затраты гарантированно в течение одного года при режиме эксплуатации от 10 часов в день;
  • организовать автоматическое управление системами освещения газонаполненными лампами;
  • получить дополнительную экономию за счет компенсации реактивной энергии и уменьшения полной потребляемой мощности газонаполненными лампами.

При эксплуатации стабилизатора напряжения СТЭМ-3 ЭКОНОМЪ в энергосберегающем режиме необходимо помнить, что питание других потребителей, кроме газо­наполненных ламп, недопустимо, так как напряжение питания будет ниже 220 В.

Для оптимального подбора стабилизатора напряжения СТЭМ-3 (ЭКОномЪ, ЭКОномЪ+, ЭКОномЪ Профи) необходимо провести обследование и анализ объекта специалистами группы «РУСЭЛТ». На стабилизаторы напряжения СТЭМ-3 предоставляется гарантия три года при условии пусконаладки специалистами группы «РУСЭЛТ».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *