WordPress

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 1
Предлагаем ознакомиться со статьей на тему: "Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения" с комментариями и выводами от практикующих специалистов.

Способы компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения

Реактивной мощностью называется та доля полной мощности, которая идет на поддержание электромагнитных процессов в нагрузках, имеющих индуктивную и емкостную реактивные составляющие.

Реактивная мощность сама по себе не расходуется на выполнение какой-либо полезной работы, в отличие от активной мощности, однако наличие в проводах реактивных токов приводит к их нагреву, то есть к потерям мощности в форме тепла, что вынуждает поставщика электроэнергии все время подавать потребителю повышенную полную мощность. А между тем, в соответствии с приказом Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации №267 от 4 октября 2005 года, реактивная мощность отнесена к техническим потерям в электрических сетях.

Но электромагнитные поля всегда возникают в нормальных режимах работы огромного числа разновидностей электрического оборудования: люминесцентных ламп, электродвигателей различного назначения, индукционных установок и т. д. — все подобные нагрузки не только потребляют из сети полезную активную мощность, но и являются причинами появления реактивной мощности в протяженных цепях.

И хотя без реактивной мощности многие потребители, содержащие ощутимые индуктивные составляющие, не смогли бы работать в принципе, поскольку им необходима реактивная мощность, как часть полной мощности, реактивная мощность зачастую фигурирует как вредная чрезмерная нагрузка по отношению к электрическим сетям.

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 3

Вред от реактивной мощности без компенсации

В общем и целом, когда объем реактивной мощности в сети становится значительным, понижается напряжение в сети, такое положение дел весьма характерно для энергосистем с дефицитом активной составляющей, — там всегда напряжение в сети ниже номинала. И тогда недостающая активная мощность поступает из соседних энергосистем, в которых на данный момент генерируется чрезмерное количество электроэнергии.

Но такие системы, которые всегда требуют пополнений за счет соседей, всегда получаются в итоге неэффективными, а ведь их можно легко превратить в эффективные, достаточно создать условия для генерации реактивной мощности прямо на месте, в специально приспособленных компенсирующих устройствах, подобранных для активно-реактивных нагрузок данной энергосистемы.

Дело в том, что реактивную мощность не обязательно генерировать на электростанции генератором, вместо этого ее можно получать в компенсирующей установке (в конденсаторе, синхронном компенсаторе, в статическом источнике реактивной мощности), расположенной на подстанции.

Компенсация реактивной мощности сегодня является не только ответом на вопросы об энергосбережении и о способе оптимизации нагрузок на сеть, но и ценным инструментом влияния на экономику предприятий. Ведь конечная стоимость любой производимой продукции формируется не в последнюю очередь из расходуемой электроэнергии, которая будучи снижена — уменьшит себестоимость продукции. К такому выводу пришли аудиторы и специалисты по энергоресурсам, что побудило многие компании прибегнуть к расчету и установке систем компенсации реактивной мощности.

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 4

Для компенсации реактивной мощности индуктивной нагрузки — подбирают определенной емкости конденсатор, в итоге потребляемая непосредственно от сети реактивная мощность снижается, она потребляется теперь от конденсатора. Другими словами, коэффициент мощности потребителя (с конденсатором) повышается.

Активные потери теперь становятся не более 500 мВт на 1 кВар, при этом движущиеся части у установок отсутствуют, шума нет, а эксплуатационные затраты мизерны. Установить конденсаторы можно в принципе в любой точке электросети, а мощность компенсации подбирается индивидуально. Установка производится в металлических шкафах или в настольном исполнении.

Способы компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения

В зависимости от схемы подключения конденсаторов к потребителю, есть несколько видов компенсации: индивидуальная, групповая и централизованная.

При индивидуальной компенсации конденсаторы (конденсатор) подключаются прямо к месту возникновения реактивной мощности, то есть свой конденсатор(ы) — к асинхронному двигателю, отдельный — к газоразрядной лампе, индивидуальный — к сварочному аппарату, личный конденсатор — для индукционной печи, для трансформатора и т.д. Здесь от реактивных токов разгружаются подводящие провода к каждому конкретному потребителю.

Групповая компенсация подразумевает подключение одного общего конденсатора или общей группы конденсаторов сразу к нескольким потребителям со значительными индуктивными составляющими. В этом случае постоянная одновременная работа нескольких потребителей сопряжена с циркуляцией общей реактивной энергии между потребителями и конденсаторами. Линия подводящая электроэнергию к группе потребителей окажется разгружена.

Централизованная компенсация предполагает установку конденсаторов с регулятором в главном или групповом распределительном щите. Регулятор оценивает в режиме реального времени текущее потребление реактивной мощности, и оперативно подключает и отключает необходимое количество конденсаторов. В итоге потребляемая от сети суммарная мощность всегда сводится к минимуму в соответствии с мгновенной величиной требуемой реактивной мощности.

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 6

Каждая установка компенсации реактивной мощности включает в себя несколько ветвей конденсаторов, несколько ступеней, которые формируются индивидуально для той или иной электросети, в зависимости от предполагаемых потребителей реактивной мощности. Типичные размеры ступеней: 5; 10; 20; 30; 50; 7,5; 12,5; 25 кВар.

Для получения больших ступеней (100 и более кВар) — объединяют параллельно несколько небольших. В результате нагрузки на сети снижаются, токи включения и сопровождающие их помехи уменьшаются. В сетях с большим количеством высших гармоник сетевого напряжения, конденсаторы компенсирующих установок защищают дросселями.

Выгоды от компенсации реактивной мощности

Автоматические компенсирующие установки дают ряд преимуществ оборудованной ими сети:

снижают загрузку трансформаторов;

упрощают требования к сечению проводов; позволяют больше нагрузить электрические сети, чем это было возможно без компенсации;

устраняют причины для снижения напряжения сети, даже если потребитель присоединен протяженными проводами;

повышают КПД мобильных генераторов на жидком топливе;

http://electricalschool.info/main/elsnabg/1962-sposoby-kompensacii-reaktivnojj.html

Компенсация реактивных мощностей

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 7

Параметры режимов электрических систем

  1. .12%, для гидростанций — 0,5. 1 % от мощности электростанции.

Равенство (4) позволяет определить рабочую активную мощность системы. Располагаемая мощность генераторов Рг.расп системы несколько больше, чем рабочая мощность в режиме максимальных нагрузок Pr.max; требуется учитывать необходимость резервирования при аварийных и плановых (ремонтных) отключениях части основного оборудования электроэнергетической системы:
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 8
(5)
где
Рг рез — мощность резерва системы, который должен быть не меньше 10% ее рабочей мощности.
При нарушении баланса активных мощностей, например, если
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 9
(6)
происходит снижение частоты в системе.

Баланс реактивных мощностей

  1. недостаток реактивной мощности в системе влечет за собой снижение напряжения в узлах электрических сетей и у потребителей.

Для получения баланса реактивных мощностей вблизи основных потребителей реактивной мощности устанавливают дополнительные источники с выдаваемой реактивной мощностью QKy.
При избытке реактивной мощности в системе, т.е.
при
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 11(10)
в элементах электрической сети возникают перетоки реактивной мощности, встречные направлению потоков активной мощности, что приводит к повышению напряжений в узлах и увеличению потерь мощности. Данный режим характерен для периода минимальных нагрузок в системе.
Отсюда возникает задача оптимизации режима реактивной мощности в системе электроснабжения промышленного предприятия, выбора типа и мощности, а также места установки компенсирующих устройств.
В системах электроснабжения городов с коммунально-бытовой нагрузкой компенсирующие устройства обычно не устанавливаются.
В качестве средств компенсации реактивной мощности используются статические конденсаторы напряжением до и выше 1 кВ и синхронные двигатели.

Исходные положения по компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий

При выборе средств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий необходимо различать две группы промышленных сетей в зависимости от состава их нагрузок:

  1. сети общего назначения с режимом прямой последовательности основной частоты 50 Гц;
  2. сети со специфическими нелинейными, несимметричными и резкопеременными нагрузками.

Основные потребители реактивной мощности на промышленных предприятиях

Потребление реактивной мощности асинхронными двигателями

В настоящее время наиболее распространенное выражение реактивной нагрузки асинхронного двигателя (АД) имеет вид:
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 12(13)
где
qH0M — номинальная реактивная мощность АД, которая может быть определена по паспортным данным двигателя.
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 13
(14)
После некоторых преобразований получим выражение полной реактивной нагрузки:
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 14(15)
где
Ри„„. — номинальная полезная активная мощность на валу, указываемая на заводском щитке;
1Н0М — номинальное фазное значение тока статора;
lx х — ток холостого хода электродвигателя; т|ном — коэффициент полезного действия;
К3 = р/рном — коэффициент загрузки АД по активной мощности;
tgφnoM — коэффициент реактивной мощности, соответствующий номинальному коэффициенту мощности cosφHOM, указанному на щитке.
Для удобства расчетов преобразуем формулу

(16)
где
(17)
Здесь UH0M — номинальное напряжение двигателя, 1х х — относительный ток холостого хода АД.
На рис. 1 и 2 приведены зависимости коэффициентов а1 и Р1 от активной номинальной мощности Рно„ при числе пар полюсов п = 1, 2, 3, 4 для короткозамкнутых АД серии 4А.

сит от К3 АД и определяется следующим выражением:
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 15
Рис. 1. Г рафик зависимостей коэффициента а1 от активной номинальной мощности АД
tgφ = аКз + р/К3, (18)
На рис. 3 представлены графики зависимостей tgφAfl = /(К3) для АД различных групп мощностей.

7. Источники реактивной мощности (компенсирующие устройства)

На промышленных предприятиях применяют следующие компенсирующие устройства:
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 17
Рис. 2. График зависимостей коэффициента от активной номинальной мощности и числа пар полюсов п АД

  1. для компенсации реактивной мощности — синхронные двигатели и параллельно включаемые батареи силовых конденсаторов;
  2. для компенсации реактивных параметров передачи — батареи силовых конденсаторов последовательного включения.

Размещение компенсирующих устройств в системах электроснабжения промышленных предприятий

Регулирование мощности компенсирующих устройств

Задание питающей энергосистемой двух значений входной реактивной мощности, которые могут быть переданы предприятию в режимах наибольшей и наименьшей активных нагрузок системы, соответственно Qs1 и Оэ2 (причем Оэ2 = 0 практически во всех случаях), предопределяет необходимость регулирования потребления реактивной мощности предприятием в течение суток.
Для регулирования потребления реактивной мощности используется автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин и регулирование батарей конденсаторов.
Регулирование конденсаторами реактивной мощности может вестись только ступенями путем деления батарей на части. Чем больше число таких ступеней, тем совершеннее регулирование, но тем больше затраты на установку переключателей и защитной аппаратуры. Обычно мощность батарей конденсаторов разделяется на две ступени:

  1. базовую QK 6аз, равную реактивной нагрузке предприятия в часы минимума активных нагрузок энергосистемы, включенную постоянно;
  2. регулируемую QK per = QKy — QK 6аз, включаемую в часы максимальных активных нагрузок энергосистемы.

Ступенчатое регулирование батарей конденсаторов может производиться как вручную, так и автоматически. Автоматическое регулирование конденсаторных батарей может производиться в функции:

  1. напряжения;
  2. тока нагрузки;
  3. направления реактивной мощности относительно направления активной мощности;
  4. по времени суток.

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 18
Рис. 5. Схема влияния установки компенсирующих устройств на параметры режимов электрической сети

Поэтому на напряжении до 1 кВ для коммутации БК обычно применяют контакторы, на напряжении выше 1 кВ — воздушные, элегазовые или вакуумные выключатели. Для устранения переходных процессов при коммутации БК вместо выключателей можно использовать тиристорные ключи, которые позволяют включать конденсаторы в тот момент, когда мгновенное напряжение на конденсаторах равно напряжению сети, и отключать их, когда мгновенное значение тока в конденсаторах равно нулю.

Влияние компенсирующих устройств на параметры режимов электрических сетей

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 19
Рис. 6. Зависимости I2 = AS/ASp = fCq; tg

Напряжение на приемном конце линии UK равно разности напряжения начала Un и потерь напряжения AUnK, т.е.:
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 20(34)
Следовательно, при установке КУ напряжение в конце линии повышается. При перекомпенсации (Cq > 1) потери напряжения могут принять отрицательное значение AUnK U .

Батареи конденсаторов в сетях с резкопеременной и вентильной нагрузкой

Характерными резкопеременными нагрузками являются сварочные нагрузки на машиностроительных предприятиях, дуговые печи, прокатные станы и др. Главные приводы прокатных станов оснащаются регулируемыми вентильными преобразователями.
Нагрузки с регулируемыми вентильными преобразователями характеризуются большим потреблением реактивной мощности. Резкопеременный характер потребления реактивной мощности вызывает колебания напряжения в сети.

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 21
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 22
а)
Рис. 7. Однолинейная схема питающей сети с конденсаторными батареями и фильтрами высших гармоник (а) и схема замещения (б)

Управляемые вентильные преобразователи, кроме того, значительно искажают форму кривой питающего напряжения. Нагрузки дуговых печей ввиду неравномерности потребления тока по фазам могут вызывать значительную несимметрию напряжения.
Все изложенное обусловливает принципы компенсации реактивной мощности, существенно отличающиеся от общепринятых в сетях с так называемой спокойной нагрузкой.
Особенности компенсации реактивной мощности в сетях с резкопеременной и вентильной нагрузкой заключаются в следующем:

  1. ввиду низкого коэффициента мощности потребителей и резкопеременного характера нагрузки необходимо осуществить компенсацию как постоянной и переменной составляющей реактивной мощности. Компенсация постоянной составляющей реактивной мощности необходима для уменьшения потребления реактивной мощности от энергосистемы. Компенсация переменной составляющей реактивной мощности преследует цель уменьшения колебаний напряжения в питающей сети;
  2. ввиду быстрых изменений потребляемой реактивной мощности необходимо применение быстродействующих компенсирующих устройств, способных изменять регулируемую реактивную мощность со скоростью, соответствующей скорости наброса и сброса потребляемой реактивной мощности;
  3. ограничивается применение батарей конденсаторов для компенсации постоянной составляющей реактивной мощности в сети с резкопеременной вентильной нагрузкой. Это обусловлено наличием в сети высших гармоник тока и напряжения при работе вентильных преобразователей, которые приводят к значительным перегрузкам батарей конденсаторов;
  4. при наличии в сети высших гармоник тока и напряжения включение конденсаторов приводит к резонансным явлениям на частотах высших гармоник, что ведет к нарушению нормальной работы БК.

Сущность явлений резонанса удобно рассмотреть на примере простой схемы электроснабжения промышленного предприятия, показанной на рис. 7. На схеме показаны три основных элемента, участвующих в резонансном процессе:

  1. питающая сеть, упрощенно представленная в схеме замещения индуктивным Хс и активным Rc сопротивлениями;

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 23
Рис. 8. Однолинейная схема защиты конденсаторной батареи от высших гармоник

  1. вентильный преобразователь как источник высших гармоник с сопротивлениями Хпр и Rnp — индуктивно-активная цепь в схеме замещения;
  2. батарея конденсаторов С и RK — емкостно-активная цепь в схеме замещения.

При отсутствии емкостных элементов (при отключении БК) частотные характеристики Хс линейны. Включение БК резко изменяет линейный характер частотной характеристики питающей сети, причем нелинейность частотной характеристики в значительной степени зависит от добротности контура, т.е. от соотношения X/R. Нелинейность частотной характеристики питающей сети объясняется тем, что при включении БК образуется параллельный LC-контур, состоящий из индуктивного сопротивления питающей сети и емкостного сопротивления конденсатора. Таким образом, изменяются частотные характеристики систем и возникают условия для возникновения резонанса на частотах, превышающих промышленную частоту 50 Гц. Вентильные преобразователи генерируют в сеть спектр гармоник, начиная с пятой, поэтому в каждом конкретном случае необходим расчет токовой нагрузки БК резонансной группой гармоник (вплоть до 59, 61, 71 гармоник).
Батареи конденсаторов, предназначенные для компенсации реактивной мощности в сетях, питающих нелинейную нагрузку, для их нормальной работы необходимо защищать реакторами, устанавливаемыми последовательно с конденсаторами (рис. 8).

http://leg.co.ua/stati/podstancii/kompensaciya-reaktivnyh-moschnostey.html

Компенсация реактивной мощности электрической системы

В процессе управления режимом электроэнергетической системы (ЭЭС) осуществляется управление распределением активной и реактивной мощностей между отдельными электростанциями энергосистемы. Баланс реактивной мощности в электроэнергетической системе поддерживается источниками реактивной мощности (ИРМ).

В электрических системах источники реактивной мощности применяют в сетях напряжением 110 кВ и выше для решения следующих задач:

  • снижения потерь активной мощности и электроэнергии;
  • регулирования напряжения в узлах нагрузки;
  • увеличения пропускной способности электропередач;
  • увеличения запасов статической устойчивости электропередач и генераторов электростанций;
  • улучшения динамической устойчивости электропередач;
  • ограничения перенапряжений;
  • симметрирования режима.

В системах электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий ИРМ применяют с целью компенсации реактивной мощности, потребляемой мощной резкопеременной нагрузкой, и симметрирования нагрузки. Кроме того, в СЭС с нелинейной (несинусоидальной) нагрузкой, генерирующей токи высших гармоник, ИРМ могут выполнять и роль фильтрокомпенсирующих устройств.

Регулируемая компенсация реактивной мощности обеспечивается с помощью шунтовых устройств, подключаемых к шинам подстанции или нагрузки параллельно. Эти устройства можно разделить на две принципиально отличные друг от друга группы. К первой группе ИРМ относятся вращающиеся синхронные машины: синхронные генераторы электростанций, синхронные компенсаторы, синхронные двигатели. Эти устройства позволяют плавно регулировать реактивную мощность как в режиме генерирования, так и потребления. Ко второй группе относятся статические ИРМ или статические компенсаторы реактивной мощности. К ним относятся конденсаторные батареи и реакторы.

Конденсаторные батареи способны регулировать генерируемую ими мощность только ступенчато. Для их коммутации (включения, выключения) применяют в сетях до 1 кВ — обычные контакторы, в сетях 6 — 10 кВ и выше — выключатели либо тиристорные ключи (два тиристора или тиристорных блока, включенных встречно-параллельно).

Конденсаторные батареи (КБ) являются простым и надежным статическим устройством. Конденсаторные батареи собирают из отдельных конденсаторов, которые выпускаются на различные мощности и номинальные напряжения (рис. 1).

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения - картинка 24

Рис. 1. Конденсаторная батарея установленная на подстанции

Конденсатор, как и любой элемент электроэнергетической системы, характеризуется потерями активной мощности, которые приводят к его нагреву. Эти потери тем больше, чем выше приложенное напряжение, его частота и емкость конденсатора. Потери в конденсаторе зависят и от свойств диэлектрика, определяемых тангенсом угла диэлектрических потерь и характеризующих удельные потери (Вт/квар) в конденсаторе. В зависимости от типа и назначения конденсатора потери в них могут составлять от 0,5 до 4 Вт/квар.

В электроэнергетике для компенсации реактивной мощности применяют так называемые косинусные конденсаторы, предназначенные для работы при частоте напряжения 50Гц. Их мощность, измеряемая в киловольт-амперах реактивных (квар), составляет от 10 до 100 квар.

Конструктивно конденсатор представляет собой металлический (стальной или алюминиевый) корпус, в котором размещаются секции (пакеты), намотанные из нескольких слоев алюминиевой фольги, проложенных конденсаторной бумагой или синтетической пленкой толщиной 10 — 15 мкм (0,01 — 0,015 мм). Соединенные между собой секции имеют выводы, расположенные снаружи корпуса, в его верхней части. Трехфазные конденсаторы имеют три фарфоровых вывода, однофазные — один.

Шкала номинальных напряжений конденсаторов от 230 В до 10,5 кВ, что позволяет собирать из них установки для сетей напряжением от 380 В и выше. Конденсаторы обладают хорошей перегрузочной способностью по току (до 30% от номинального) и по напряжению (до 10% от номинального). Группу конденсаторов, соединенных между собой параллельно или последовательно, или параллельно-последовательно, называют конденсаторной батареей. Конденсаторная батарея, оборудованная коммутационной аппаратурой, средствами защиты и управления, образует конденсаторную установку (КУ).

Мощность, генерируемая КБ, при ее заданной емкости С, пропорциональна квадрату приложенного напряжения и его частоте ?КБ = ? 2 . Поэтому нерегулируемые КБ обладают отрицательным регулирующим эффектом, что, в отличие от синхронных компенсаторов, является их недостатком. Это значит, что мощность КБ снижается со снижением приложенного напряжения, тогда как по условиям режима эту мощность необходимо увеличивать. Преодоление этого недостатка находят в формировании КБ из нескольких секций, каждая из которых, управляемая регулятором напряжения и/или мощности, подключается к сети через свой выключатель, наращивая таким образом емкость батареи в целом. Это и позволяет увеличивать суммарную мощность КБ при снижении напряжения.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий должны применяться ИРМ, способные генерировать реактивную мощность, таких как синхронные машины и конденсаторные батареи. Однако первые, обладая способностью плавно регулировать реактивную мощность, что является их достоинством, обладают большой инерционностью, обусловленной постоянной времени системы возбуждения, что является их недостатком. Конденсаторные батареи, особенно коммутируемые тиристорами, обладают высоким быстродействием (10—20 мс) при ступенчатом регулировании реактивной мощности, что неприемлемо для обеспечения статической устойчивости электропередач. Решение проблемы находят в применении комбинированных ИРМ, которые способны при высоком быстродействии плавно регулировать реактивную мощность. Такие ИРМ обычно состоят из регулируемой ступенчато конденсаторной батареи и плавно регулируемого реактора, включенных параллельно.

В отличие от конденсаторной батареи, т.е. устройства прямой компенсации, комбинированные ИРМ называют устройствами косвенной компенсации, имея в виду, что реактор в таком ИРМ выполняет вспомогательную роль, обеспечивая плавность регулирования, тогда, когда ИРМ в целом генерирует реактивную мощность. Но ИРМ косвенной компенсации в зависимости от соотношения установленных мощностей конденсаторов и реакторов может не только генерировать, но и потреблять реактивную мощность при плавном переходе от одного режима к другому. Однако, при относительно большой мощности регулируемых тиристорами реакторов комбинированные ИРМ становятся источниками высших гармоник тока, для устранения которых необходима установка фильтров высших гармоник тока. Обычно роль фильтрокомпенсирующих устройств выполняют секционированные конденсаторные батареи. Для этого последовательно с конденсаторами включают небольшие реакторы, обеспечивая условия, при которых сопротивление цепи конденсатор — реактор близко к нулю на частоте настройки на компенсируемую гармонику.

Синхронные генераторы как основные источники реактивной мощности являются также одним из основных средств регулирования напряжения. Возможность генератора как регулирующего устройства определяется его исполнением (гидроили турбогенератор), тепловым режимом, системой возбуждения и автоматическим регулятором возбуждения (АРВ). Регулируемым параметром генератора является напряжение на его зажимах, которое для большинства генераторов может изменяться в пределах 0,95?ном Просмотров: 318

http://extxe.com/21696/kompensacija-reaktivnoj-moshhnosti-jelektricheskoj-sistemy/

Установки для компенсации реактивной мощности (КРМ), повышающие надежность и экономичность в системе электроснабжения

Существует несколько причин, отрицательно сказывающихся на передаче большого количества реактивной мощности, необходимой для обеспечения нормальной работы двигателей асинхронного типа и силовых трансформаторов.

К ним относятся:

  • уменьшение пропускной способности всей электросети;
  • повышение количества потерь активной мощности, присутствующей в элементах электросети;
  • потери питающего напряжения постоянно увеличиваются.

Для повышения качества электроэнергии на промышленных предприятиях установлены компенсирующие устройства, выполняющие функцию источников реактивной (емкостной) мощности.
Основную роль в этом вопросе играют установки, служащие для выполнения технологических действий, компенсирующих реактивную мощность (УКРМ).

Преимущества использования установок КРМ, достигаемые за счет использования технологических инноваций.

Один из вариантов УКРМ – это установка с использованием сухих конденсаторов, относящихся к категории устройств, обладающих способностью самостоятельного восстановления после случившегося пробоя диэлектрика. Их конструкция способна обеспечить, помимо восстановления свойств после пробоя, экологическую безопасность, сохраняя очень малые диэлектрические потери. Примером могут служить немецкие металлопленочные конденсаторные батареи «Electronicon». Они обладают защитой от избыточного давления.

Еще одно преимущество — это применение специализированных контроллеров, обладающих способностью автоматически регулировать коэффициент мощности.

Контроллеры подают сигнал о неисправности, предупреждают о нежелательных отклонениях характеристик в электросети. Благодаря этим приборам осуществляется контроль высших токовых и гармоник и улучшения качества напряжения. Пример: контроллеры фирмы «Lovato» с функцией автоматического срабатывания при нарушении системы электроснабжения.
В конструкции электроустановки используются специализированные контакторы, в устройстве которых задействованы контакты, работающие на включение с опережением и токоограничивающие резисторы, служащие для ограничения токов, возникающих при коммутации и предназначены для повышения эксплуатационного периода конденсаторов.

Основное предназначение УКРМ

Установки КРМ служат для регулировки коэффициента мощности в трехфазных сетях, распределяющих переменный ток частотой 50 Гц с величиной напряжения до 400В в автоматическом режиме.

Основные условия, свойственные для эксплуатации УКРМ

  • Температура воздуха окружающей среды от –10 до +40оС;
  • Высота расположения над уровнем моря не должна быть выше отметки 1000 м;
  • Установка безопасно функционирует в неагрессивной и невзрывоопасной среде, которая не содержит токопроводящую пыль и концентрированные пары, способные привести к короткому замыканию или разрушению металлов и изоляционных покрытий.

Модернизированные установки КРМ

Существуют модернизированные установки КРМ, конструкция их выполнена в унифицированном корпусе ячейки типа КСО-6 (10). В комплект таких установок включен трехпозиционный разъединитель, обладающий возможностью заземления питающей кабельной линии и конденсаторных батарей. Он обладает следующими преимуществами:

  • В конструкции применяется специализированный разъединитель с многоуровневой системой блокировок, подобное усовершенствование повышает безопасное использование установки оперативным персоналом.
  • Модульное построение дает возможность постепенно увеличивать мощность электроустановки с базового значения 450 до 3150 КвАр с помощью установки дополнительных ячеек.
  • Электроконденсаторы высокого напряжения используют в своем устройстве алюминиевую фольгу, применяемую в создании электродов. В качестве диэлектрика применяется полипропиленовая пропитанная пленка, подобные материалы увеличивают пожаробезопасность установки. Пример: конденсаторы фирмы ZEZSILKO.
  • Встроенные резисторы обеспечивают разряжение конденсаторных батарей после отключения установки от питания.

Конденсаторные установки, применяемые для низковольтных сетей

Для увеличения коэффициента мощности, характерного для оборудования электроустановок на промышленном производстве используются малогабаритные многоступенчатые, обладающие способностью регулирования, конденсаторные установки, примером могут служить конденсаторные установки навесного типа или с цоколем для монтажа на пол – УКМ58М. Они служат для поддержания коэффициента мощности в заданных границах во время минимального и максимального режима нагрузок, главное – исключение генерирующего режима реактивной мощности.

Достоинства низковольтных конденсаторных установок

  • В контакторах используются контакты с включением опережающего действия, в конструкции предусмотрены токоограничивающие резисторы, которые служат для продления срока эксплуатации, при необходимости используется тиристорная коммутация;
  • Самовосстанавливающиеся после пробоя диэлектрика, конденсаторы;
  • Использование корректирующих регуляторов для коэффициента мощности, работающих в автоматическом режиме, они также служат для сбалансированного ввода в работу конденсаторных батарей, что способствует высокой точности заданного коэффициента при различных реактивных нагрузках;
  • Малые габариты;
  • С помощью специализированного регулятора можно обеспечить надежную защиту конденсаторов от влияния токов высших гармоник, отрицательно на них влияющих, для этих целей также используются антирезонансные дроссели, которые устанавливаются дополнительно;
  • Включение конденсаторных батарей осуществляется в избирательном режиме;
  • Сбалансированный режим между реактивной мощностью и нагрузкой в сети.
    Использование УКРМ способствует качественному улучшению электрической энергии и рекомендуется при достижении целей по эффективному энергосбережению.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала

http://zen.yandex.ru/media/id/5c615e3c9e391400ae5f8253/5d3ff250027a1500ae0ae199

Литература

  1. Кучерена, А. Г. Адвокатура в условиях судебно-правовой реформы в России: моногр. / А.Г. Кучерена. — М.: Юркомпани, 2017. — 432 c.
  2. Исследования по истории и теории развития авиационной и ракетно-космической науки и техники: моногр. . — М.: Наука, 2011. — 264 c.
  3. Трудовое право; Юнити-Дана — Москва, 2010. — 504 c.
  4. Московский городской суд в системе органов государственной власти Российской Федерации. История и современность: моногр. . — М.: Проспект, 2014. — 192 c.
  5. Данилов, Е.П. Жилищные споры: Комментарий законодательства. Адвокатская и судебная практика. Образцы исковых заявлений и жалоб. Справочные материалы / Е.П. Данилов. — М.: Право и Закон, 2016. — 352 c.

Добавить комментарий

Мы в соцсетях

Подписывайтесь на наши группы в социальных сетях