Реактивная мощность, которую генерируют основные индуктивные потребители энергии — это одна из основных причин потерь в электросети. Ее потребление характеризует коэффициент cos φ: чем он выше, тем меньше потери. Увеличить показатель можно используя на предприятии специальные конденсаторы. Перед вами каталог конденсаторных установок: завод-производитель предлагает комплекты КРМ по низким ценам в 2023 году.
Сетью любого промышленного предприятия между потребителями и источниками электроэнергии, помимо активной используется и реактивная энергия. Она направлена лишь на образование магнитного поля в индуктивной нагрузке, вызывает потери в проводнике и его нагрев. Как следствие — увеличиваются затраты на обслуживание оборудования и счета за потребленную энергию.
Реактивную составляющую в сети можно отобразить векторными диаграммами:
Тут мы подошли к ответу на вопрос, зачем нужна конденсаторная установка. Она позволит снижать потери энергии и утрату мощностей оборудования, обеспечит плавный пуск асинхронных двигателей и снизит выброс вредных соединений в атмосферу.
Устройство компенсации реактивной мощности — УКРМ:
увеличит срок службы двигателей;
уменьшит пусковые токи и потери;
автоматически включит и выключит электродвигатели, сможет управлять скоростью их вращения;
сократит время на пуск/остановку электродвигателя;
обеспечит регулирование вращения и защитит двигатели от перегрузки.
КУ обеспечит надежное снабжение энергией и ее экономию, снизит расходы предприятия на обслуживание оборудования и его ремонт.
Выбор конденсаторной установки для компенсации реактивной мощности зависит от требований, предъявляемых к оборудованию и сложности управления им, КУ бывают нерегулируемыми, автоматическими и динамическими.
|
Вид КУ |
Характеристики |
|
Нерегулируемые |
Подключаются к конденсаторам с фиксированной мощностью. Бывают с ручным управлением, с автоматическим включением и отключением нагрузки, полуавтоматическим с кнопками и контактором, а также с прямым присоединением к нагрузке. |
|
Автоматические
|
Имеют разное количество ступеней, контролируют вырабатываемую реактивную энергию с учетом изменения нагрузки. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок устанавливается в местах со значительными колебаниями мощности. Это могут быть сборные шины главного распределительного щита или зажимы кабелей, питающих мощную нагрузку. |
|
Динамические |
Устанавливаются для оборудования с резко меняющимися нагрузками. Они предотвращают колебания электроэнергии в сети. |
Подбор компенсаторов необходимо осуществлять с учетом номинальной мощности трансформатора. При показателе менее 15% подойдут нерегулируемые и динамические КУ, а если более — автоматические.
Режим работы нерегулируемых КУ заключается в обеспечении постоянного уровня компенсации. Управление установкой может быть:
полуавтоматическим;
с помощью прямого присоединения к нагрузке;
ручным.
Нерегулируемые КУ подключаются непосредственно к шинам, которые питают индуктивные нагрузки или небольшие электродвигатели; к вводным зажимам. Их используют при постоянном коэффициенте нагрузки.
Автоматические регулируемые конденсаторы целесообразно устанавливать при групповой компенсации. Они регулируют необходимую компенсацию в зависимости от текущей реактивной нагрузки. Особое внимание стоит уделить тиристорным конденсаторам, которые эффективны в сети с резкопеременной нагрузкой.
У всех автоматических конденсаторов отличное быстродействие, позволяющее трансформаторам обеспечивать ток конденсаторной установки в непрерывном режиме активной нагрузки, продлевая срок службы оборудования. Тиристорные конденсаторные установки бесшумные, для их защиты применяются дроссели. Кстати, число коммутаций для тиристорных КРМ неограниченно.
|
Высоковольтные конденсаторные установки |
|
Высоковольтные конденсаторные установки применяются для увеличения коэффициента мощности в сетях среднего напряжения 10 (6) кВ:
|
|
Низковольтные конденсаторные установки |
|
Для компенсации реактивной мощности непосредственно на нагрузках: сварочных аппаратах, насосах, электродвигателях и других потребителях с активно-индуктивным характером нагрузки. Предназначены низковольтные конденсаторные установки на напряжение 0,4-0,66 кВ. Они позволяют компенсировать, как постоянную, так и скачкообразную реактивную мощность благодаря высокой скорости переключения. |
Устройство конденсаторных установок
Для регулировки коэффициента мощности оборудования в сети с напряжением до 660 В используются установки с конденсаторами. Самые популярные среди них — трехфазные, с алюминиевым корпусом и тремя конденсаторами, соединяющимися треугольником (рис. А). Есть модели, оборудованные для подключения контактора с разрывом треугольника 6 клеммами (рис. Б).
Компенсаторы реактивной мощности оборудуются предохранителями, защищающими агрегат от короткого замыкания и перегрузки.
В состав автоматических установок входят быстродействующие контакторы для коммутации трехфазных конденсаторов. Они оборудованы дополнительной контактной группой и при необходимости ограничивают ток конденсаторной батареи.
Для устойчивости перед высокими импульсными токами и снижения потерь корпус конденсатора оборудуется диэлектриком. Для защиты от внутреннего избыточного давления устанавливается разъединитель. Он разрывает электрическую цепь конденсатора, чем предотвращает его перегрев.
Автоматические КРМ оборудуются регуляторами коэффициента мощности. В низковольтных системах они определяют cos φ и в зависимости от значения включают/отключают ступени. Регулятор оцифровывает измеряемое линейное напряжение между двумя фазами и ток в третьей фазе, после чего рассчитывает коэффициент мощности, гармоники, значение тока и напряжения. Кроме того, автоматические установки оборудуются контролерами повышения температуры, интерфейсами для передачи данных, декомпенсирующими (индуктивными реакторами) ступенями. Некоторые из них также могут функционировать в двух тарифных планах cos φ.
Защищают сеть от высших гармоник фильтрующие дроссели. Вместе с конденсатором они образуют контур и предотвращают перегрузки конденсаторных батарей.
Зачастую дроссели оборудуются тепловым реле, встроенным в центральную обмотку и выведенным на отдельные клеммы. Если температура повысится до 90 градусов, датчик сработает.
Способы подключения конденсаторных установок зависят от условий эксплуатации оборудования и соответствующих расчетов, при которых обязательно учитываются потери электроэнергии и ее воздействие на напряжение.
На практике применяются несколько способов установки конденсаторов. Различают компенсацию:
Централизованную на стороне высокого напряжения (рис.1). Она обеспечивает эффективное использование конденсаторов, присоединяется к трансформаторам в 6-10 кВ. Схема разгружает лишь вышерасположенные звенья системы, а сеть внутри производства и трансформаторы остаются неразгруженными. Потери электроэнергии и мощность трансформаторов в них не уменьшаются.
Централизованную с низким напряжением (рис.2). Присоединяется к шинам подстанции 0,4 кВ, разгружает вышерасположенные сети 6-10 кВ и трансформаторы. При этом сети внутри производства останутся неразгруженными.
Групповую с подключением в цехах к распределительным пунктам или шинам 0,4 кВ (рис.3). Она разгружает трансформаторы и сети. Без воздействия установки остается сеть, подходящая к отдельным приемникам.
Индивидуальную с подключением к электроприемникам (рис.4). Это самый эффективный метод разгрузки трансформаторов и распределительных сетей. Индивидуальная компенсация самостоятельно регулирует выработку реактивной мощности.
На предприятиях наиболее распространены групповые и комбинированные способы компенсации реактивной мощности. Но прежде чем осуществлять установку, необходимо учитывать характеристики УКРМ на 0,4 кВ и прочие.
Как и любое оборудование, конденсаторные установки требуют соблюдения техники безопасности. К основным из них относятся:
Обязательный допуск для работы с КУ только квалифицированных лиц. До 1000В — вторая квалификационная группа, свыше 1000В — третья.
Отключающий аппарат обязательно обеспечивается рычажным приводом с защитным кожухом (стеной), или органом дистанционного управления.
Включение/отключение агрегата производится только при наличии блокировки. Чтобы избежать разрыва в цепи и срабатывания предохранителей необходим разряд конденсаторов после отключения и перед включением.
Обязательное заземление трансформаторов.
Если на предприятии установлены конденсаторы свыше 1000В, смена предохранителей производится двумя специалистами, если до 1000 В — одним.
Все частотные преобразователи, измерительные приборы и прочие влияющие на функционирование электродвигателей устройства, должны иметь одножильные присоединения с внешней изоляцией.
Провода, находящиеся под напряжением не должны касаться заземленных частей и пересекаться с фазой. Всю проводку необходимо надежно закреплять и изолировать, располагать вне досягаемости.
Эти правила обезопасят рабочих, увеличат срок эксплуатации установок, защитят сети.
Прежде чем приобрести устройство, необходимо произвести расчет конденсаторной установки для компенсации реактивной мощности. Обязательно учитываются:
Общая нагрузка сети и максимальная мощность всех потребителей в кВАр (киловар), а также шаг регулирования для более тонкой настройки.
Условия эксплуатации. Сюда относят: температуру окружающей среды; количество коммутационных операций в год; искажение формы напряжения, ожидаемое повышение тока, максимальное напряжение; планируемый срок службы.
Гармоники. При незначительных нагрузках целесообразно приобретать конденсаторы увеличенного номинала. Если зафиксировано множество нелинейных нагрузок, нужны конденсаторы увеличенного номинала с антирезонансными дросселями. При преобладающих нелинейных нагрузках, необходимо подавление гармоник, нужны соответствующие фильтры.
У нас вы можете купить лучшие по цене и качеству конденсаторные установки как для высоковольтного, так и для низковольтного оборудования. При необходимости специалисты компании Мегавар помогут рассчитать все показатели, исходя из ваших потребностей, проанализировав всю энергосистему предприятия. Всю интересующую информацию можно получить по телефону или заполнив форму обратной связи. Мы обязательно свяжемся с вами и ответим на все вопросы.
