Компенсирующая установка реактивной мощности

Содержание

Нагрузка предприятий подразделяется на активную, индуктивную и емкостную, все эти виды мощностей зависят от типа работающего оборудования.

Существование реактивной энергии несет отрицательное воздействие на электрические сети, создает электромагнитные поля в электрических устройствах.

Существование реактивного тока создает дополнительную нагрузку, приводящую к снижению качества электроэнергии, влекущую увеличение сечений токовых проводников.

Назначение устройства компенсации реактивной мощности

Основным предназначением устройства является снижение действия реактивной мощности, служит для увеличения и поддержания на определенном нормативном уровне величины коэффициента мощности в трехфазных распределительных сетях. Главное предназначение УКРМ, является аккумуляция в конденсаторах реактивной мощности. Это действие помогает разгрузить электрическую сеть от перетоков реактивной мощности, происходит стабилизация напряжения, увеличивается доля активной мощности.

Основные функции УКРМ

Понижение потребляемого нагрузочного тока на 30-50%.
Снижение составляющих элементов распределительной сети, увеличение их срока службы.
Повышение надежности и пропускной способности электрической сети.
Понижение тепловых потерь электрического тока.
Снижение воздействия высших гармоник.
Понижение несимметричности фаз, сглаживание сетевых помех.
Снижение до минимума стоимости индуктивной мощности.

Установка компенсации реактивной мощности УКРМ отличается рядом преимуществ, обусловленных применением конденсаторов, дополненных третьим уровнем безопасности в виде полипропиленовой сегментируемой пленки пропитанной специальной жидкостью, обеспечивающих надежное использование, долговечность, невысокую стоимость при выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту.

Наличие в конденсаторной установке УКРМ специализированных тиристорных быстродействующих пускателей, работающих с опережением по времени для коммутации фазовых конденсаторов, срабатывающих при изменении cosφ, продляет время их безотказной работы.

Для обеспечения регулирования cosj в автоматическом режиме с передачей информации на PC с контролем в сети высших гармоник тока и напряжения, применяются контроллеры с контакторным переключением.

Для повышения качества работы УКРМ в установке присутствует фильтр нечетных гармоник и устройства терморегуляции, для обнаружения неисправностей продумана система индикации.

Все оборудование помещается в блок-контейнер, снабженный вентиляцией и обогревом с автоматическим управлением. Устройства обеспечивают комфортное и удобное обслуживание при низких температурах до -60 о С.

Модульный тип построения, способствует поэтапному наращиванию мощности УКРМ.

Защита конденсаторных установок

Для безопасной работы устройства предусмотрены защиты:

Блокировки, обеспечивающие защиту от прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Защита, предохраняющая установку от короткого замыкания конденсатора.
От превышения нормы электрического тока.
От перенапряжения.
От перекоса токов по фазам устройства.
Электромагнитное блокирование, предохраняющее от ошибочного включения коммутационных аппаратов УКРМ.
Механическое блокирование включения заземляющих ножей в работающей установке.
Наличие контактного выключателя, отключающего установку при открывании дверей при включенном оборудовании.
Тепловая защита, включающая принудительное охлаждение при повышении температуры конденсаторных батарей.
Термодатчик включающий обогрев в установке при понижении температуры.

Достоинства устройства конденсаторной установки УКРМ

Наличие трехфазных пожарозащищенных экологических конденсаторов.
Применение в устройстве специальных предохранителей и разрядников сопротивления с обкладками из полимерной металлизированной пленки с минеральной пропиткой.
Регуляторы реактивной мощности и цифровые анализаторы с дистанционным управлением.
Для повышения сейсмоустойчивости и вибрационной стойкости применяются специальные полимерные изоляторы.

Типы УКРМ

Существуют несколько типов установок УКРМ, применяемых в сетях 6-10 кВ, это:

Нерегулируемые установки, выполненные в модульном построении, состоящем из нескольких фиксированных ступеней,коммутация происходит в ручном режиме при отсутствии токов нагрузки.
Автоматические или регулируемые, базовое устройство предназначено для автоматического регулирования ступеней, каждая из которых состоит из трех конденсаторов, соединенных в звезду, операции по осуществлению коммутационных действий производят автоматически с использованием электронного блока, определяющего мощность и время включения.
Полуавтоматические установки применяются для снижения стоимости устройства компенсации реактивной мощности, цена становится доступной с одновременным сохранением качества работы устройства. Для этого в устройстве применяются, как регулированные ступени, так и фиксированные.
Высоковольтные установки с фильтрами, применяемыми для защиты от нелинейных гармонических искажений защитных антирезонансных дросселей. Применяются такие установки совместно с устройствами, генерирующими явление в сети высших гармоник, это: устройства, обеспечивающие плавный пуск и частотные преобразователи.

Таблица №1 Типы конденсаторных установок с указанием мощности ступеней.

В модульных установках КРМ ступени конструктивно объединены в модуль

Особенности подключения УКРМ

Самым оптимальным подключением устройства компенсации реактивной мощности, является установка устройства в непосредственной близости к потребителю (индивидуальная компенсация). В этом случае, стоимость установки компенсации реактивной мощности, состоящая из суммы стоимости внедрения и дальнейшего обслуживания составляет значительную величину.

При объединении нагрузок в единый комплекс по потреблению реактивной мощности, целесообразно применять групповую компенсацию. В этом случае применение цена устройства реактивной мощности становится наиболее приемлемой при внедрении в работу, но менее выгодной для пользователей из-за понижения активных потерь, в электрической сети оказывающих влияние на экономию средств.

Возможно, подключение устройства КРМ в виде отдельного оборудования с индивидуальным кабельным вводом, так и в составе НКУ, к примеру, в составе главного распределительного щита.

Расчет УКРМ

Для выбора УКРМ производится подсчет полной суммарной мощности конденсаторных батарей электроустановки, по формуле:

Где Р – активная мощность электроустановки
Показания (tg(ф1) -tg(ф2)) находятся по данным cos(ф1) и cos(ф2)
Значение cos(ф1) коэффициента мощности до установки УКРМ
Значение cos(ф2) коэффициента мощности после установки УКРМ, задается электроснабжающим предприятием.

Формула мощности приобретает такой вид:

k- табличный коэффициент, соответствующий значениям коэффициента мощности cos(ф2)

Мощность УКРМ определяется конкретно для всех участков электрической сети в зависимости от характера нагрузки и способа компенсации.

Только после проведенного в полной мере анализа показателей, полученных при диагностике данных, появляется возможность выбора регулируемых или нерегулируемых УКРМ.

Обозначается степень дробления мощности по ступеням, время и скорость повторного срабатывания ступеней, выявляется необходимость использования в конденсаторной установке компенсации реактивной мощности для снижения коэффициента несинусоидальности в питающей сети, фильтрации нечетных гармоник, а также отсутствие эффекта резонанса. Это обеспечивает качество электроэнергии.

Таблица№2 Расчет мощности конденсаторов для УКРМ

Необходимо знать, что нельзя производить полную компенсацию реактивной мощности до единицы, это приводит к перекомпенсации, которая может произойти в результате непостоянного значения активной мощности потребителя, а также в результате случайных факторов. Желательное значение cosф2 от 0,90 до 0,95.

Слишком высокая или как еще её называют, реактивная энергия и мощность, способствуют значительному ухудшению работы электрических сетей и систем. Мы предлагаем рассмотреть в нашей статье как производится автоматическая компенсация реактивной мощности (крм) и перекомпенсация в сетях на предприятиях, в квартире и в быту.

Зачем нужна компенсация реактивной мощности

Чем больше требуется энергии — тем выше становится уровень потребления топлива. И это не всегда оправдано. Компенсация мощности, т.е, её правильный расчет, поможет сэкономить в промышленных распределительных электросетях на производстве до 50 % затрачиваемого топлива, а в некоторых случаях и больше.

Нужно понимать, что тем больше ресурсов затрачено на производство, тем выше будет цена конечного продукта. При возможности снизить стоимость изготовления товара, производитель либо предприниматель, сможет снизить его цену, чем привлечь потенциальных клиентов и потребителей.

Как наглядный пример – пара диаграмм ниже. Эти векторы визуально передают полный эффект от работы установки.

Диаграмма до работы установки Диаграмма после работы установки

Кроме этого, мы также избавляемся от потерь в электросетях, от чего эффект следующий:

напряжение ровное, без перепадов;
увеличивается долговечность проводов (abb – авв, аку) и индукционной обмотки в жилых помещениях и на заводе;
значительная экономия на работе домашних трансформаторов и выпрямителей тока;
проведенная компенсация мощности и реактивной энергии значительно продлит время работы мощных устройств (асинхронный двигатель трехфазный и однофазный).
значительное снижение электрических затрат.

Общая схема преобразователя

Теория и практика

Чаще всего реактивная энергия и мощность потребляется при использовании трехфазного асинхронного двигателя, здесь и нужна компенсация сильнее всего. Согласно последним данным: 40 % — потребляют двигатели (от 10 кв), 30 – трансформаторы, 10 – преобразователи и выпрямители, 8% — расход освещения

Для того чтобы этот показатель уменьшить, используются конденсаторные устройства или установки. Но существует огромное количество подтипов этих электроприборов. Какие бывают конденсаторные установки и как они работают?

Видео: Что такое компенсация реактивной мощности и для чего она нужна?

Для того чтобы производилась компенсация энергии и реактивной мощности конденсаторными батареями и синхронными двигателями, понадобится установка энергосбережения. Чаще всего используют подобные устройства с реле, хотя вместо него может быть установлен контактор либо тиристор. Дома используются релейные приборы дуговой компенсации. Но если проводится компенсация реактивной энергии и мощности на заводах, у трансформаторов (там, где несимметричная нагрузка), то намного целесообразнее применять тиристорные устройства.

В отдельных случаях возможно использование комбинированных устройств, это приборы, которые одновременно работают и через линейный преобразователь, и через реле.

Чем поможет использование установок:

подстанция снизит скачки напряжения;
электрические сети станут более безопасными для работы электрических приборов, исчезнут проблемы компенсации электричеста и мощности у холодильных установок и сварочных аппаратов;
кроме этого, они очень просты в установке и эксплуатации.

Как установить конденсаторные устройства

Предварительно понадобится схема работы электросети, и документы от ПУЭ, по которым и проводится решение о компенсации энергии и реактивной мощности ДСП. Далее необходим экономический расчет:

сумма потребления энергии всеми приборами (это печи, цод, автоматические машины, холодильные установки и прочее);
сумма поступления тока в сеть;
вычисление потерь в цепях до поступления энергии к приборам, и после этого поступления;
частотный анализ.

Далее нужно сгенерировать часть мощности сразу на месте её поступления в сеть при помощи генератора. Это называется централизованная компенсация. Она может проводится также при помощи установки cos, electric, schneider, tg.

Но существует также индивидуальная однофазная компенсация реактивной энергии и мощности (либо поперечная), её цена намного ниже. В этом случае производится установка упорядоченных регулирующих устройств (конденсаторов), непосредственно у каждого потребителя питания. Это оптимальный выход, если регулируется трехфазный двигатель или электропривод. Но у этого типа компенсации есть существенный недостаток – она не регулируется, и поэтому называется еще и нерегулируемой или нелинейной.

Статические компенсаторы или тиристоры работают при помощи взаимоиндукции. В этом случае переключение производят при помощи двух или более тиристоров. Самый простой и безопасный метод, но его существенным недостатком является то, что гармоники генерируются вручную, что значительно усложняет процесс монтажа.

Продольная компенсация

Продольная компенсация производится методом варистора или разрядника.

Продольная компенсация реактивной мощности

Сам процесс происходит из-за наличия резонанса, который образуется из-за направления индуктивных зарядов друг другу на встречу. Данная технология и теория компенсации мощности применяется для реактивных и тяговых двигателей, сталеплавильной или станочной техники Гармоники, к примеру, и именуется еще искусственная.

Техническая сторона компенсации

Существует огромное количество производителей и типов установок конденсаторных установок:

тиристорные;
регуляторы на ферросплавном материале (Чехия);
резисторные (производятся в Петербурге);
низковольтные;
реакторы детюнинг (Германия);
модульные – самые новые и дорогостоящие на данный момент приборы;
контакторы (Украина).

Их стоимость разнится в зависимости от организации, для боле точной и исчерпывающей информации посетите форум, где обсуждается компенсаций реактивной мощности.

+7 (495) 229-8586
(многоканальный) +7 (495) 232-3108
(факс-автомат) [email protected] 105082, Россия, Москва
ул. Б. Почтовая, д.38, стр.5 Доставка в регионы России ,

Оставить отзыв о компании

Компенсация реактивной мощности

	Статьи по компенсации реактивной мощности
	Калькулятор для расчета мощности конденсаторной установки КРМ-0,4 (УКМ-58)
	Конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности
	Тиристорные установки для компенсации реактивной мощности
	Компоненты для конденсаторных установок КРМ-0,4 (УКМ-58)
	Анализ качества электроэнергии сети предприятия.

Компенсация реактивной мощности. Общие сведения
Для чего необходима компенсация реактивной мощности?
Где необходима компенсация реактивной мощности?
Как компенсировать реактивную мощность? Виды компенсации
Расчет необходимой мощности установки КРМ-0,4 (УКМ-58)
Установки КРМ-0,4 (УКМ-58). Конструкция
Установки КРМ-0,4 (УКМ-58). Технические характеристики
Высоковольтные конденсаторные установки КРМ (УКЛ56, УКЛ57)-6,3 (10,5) кВ.

Расчет и монтаж конденсаторных установок:
(499) 265-2863, 265-2890, 265-3108, 265-3180

Дополнительная информация и консультации специалистов

pea.ru » Конденсаторные установки » Где необходима компенсация реактивной мощности?

Где необходима компенсация реактивной мощности?

Одним из основных направлений сокращения потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок промышленных предприятий является компенсация реактивной мощности с одновременным повышением качества электроэнергии непосредственно в сетях предприятий. Чем ниже коэффициент мощности cos(ф) при одной и той же активной нагрузке электроприемников, тем больше потери мощности и падение напряжения в элементах систем электроснабжения. Поэтому следует всегда стремиться к получению наибольшего значения коэффициента мощности.

Для решения этой задачи применяются компенсирующие устройства, называемые установками компенсации реактивной мощности (КРМ, или УКМ-58), основными элементами которых являются конденсаторы. Применение установок КРМ (УКМ-58) позволяет исключить оплату за потребление из сети и генерацию в сеть реактивной мощности, при этом суммы платежа за потребляемую энергию, определяемые тарифами энергосистемы, значительно сокращаются.

Применение установок КРМ (УКМ-58) эффективно на предприятиях, где используются станки, компрессоры, насосы, сварочные трансформаторы, электропечи, электролизные установки и прочие потребители энергии с резкопеременной нагрузкой, то есть на производствах металлургической, горнодобывающей, пищевой промышленности, в машиностроении, деревообработке и производстве стройматериалов – то есть везде, где из-за специфики производственных и технологических процессов значение cos(ф) колеблется от 0,5 до 0,8.

Применение установок необходимо на предприятих, использующих:

Асинхронные двигатели (cos(ф)

0.7)
Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cos(ф)

0.5)
Выпрямительные электролизные установки (cos(ф)

0.6)
Электродуговые печи (cos(ф)

0.6)
Индукционные печи (cos(ф)

0.2-0.6)
Водяные насосы (cos(ф)

0.8)
Компрессоры (cos(ф)

0.7)
Машины, станки (cos(ф)

0.5)
Сварочные трансформаторы (cos(ф)

0.4)
Лампы дневного света (cos(ф)

Применение установок эффективно в производствах:

0.6-0.7)
Хлебопекарное (cos(ф)

0.6-0.7)
Лесопильное (cos(ф)

0.55-0.65)
Молочное (cos(ф)

0.6-0.8)
Механообрабатывающее (cos(ф)

0.5-0.6)
Авторемонтное (cos(ф)

0.7-0.8)
Пивоваренный завод (cos(ф)

0.6)
Цементный завод (cos(ф)

0.7)
Деревообрабатывающее предприятие (cos(ф)

0.6)
Горный разрез (cos(ф)

0.6)
Сталелитейный завод (cos(ф)

0.6)
Табачная фабрика (cos(ф)

0.8)
Порты (cos(ф)

Снижение величины полной мощности при компенсации*:

cos(ф) без компенсации Снижение величины полной мощности при компенсации до cos(ф) = 0,95 0,95 0% 0,90 5% 0,85 11% 0,80 16% 0,75 21% 0,70 26% 0,65 32% 0,60 37%

* — данные получены на основании обобщенного опыта эксплуатации установок КРМ (УКМ-58).

отрасли	тип компенсации
автомобильная промышленность		компенсационные регулировочные системы, цепи пассивных фильтров, активные фильтры
контейнерные терминалы		динамические компенсационные системы, активные фильтры
бумажная промышленность		компенсационные регулировочные системы, цепи пассивных фильтров
цементная промышленность		индивидуальная компенсация двигателей, компенсационные регулировочные системы
химическая промышленность		компенсационные фиксированные каскады, цепи фильтров для электролизов
газовые компрессоры		многокаскадные системы в виде цепи фильтров
ветровые и солнечные парки		компенсационные регулировочные системы, с дросселями или схемами блокировки
прокатные станы		динамические компенсационные системы с цепями фильтров
электростанции		многокаскадные системы в виде цепи фильтров