Что такое конденсаторная установка
Конденсаторные установки распределительных подстанций – назначение, особенности эксплуатации
Реактивная мощность необходима для работы таких потребителей, как асинхронные двигатели различного назначения, насосы, дуговые плавильные печи. Для работы данных потребителей нужно небольшое количество реактивной мощности, но на практике в электрической сети протекают большие объемы реактивной мощности, которая возникает из-за большой нагрузки потребителей с активно-индуктивной нагрузкой.
Наличие большого объема реактивной мощности в электрической сети приводит к дополнительной загрузке линий электропередач, трансформаторов и другого оборудования, является одной из причин падения напряжения на линиях электропередач. Поэтому вопрос о компенсации реактивной мощности на подстанциях является достаточно актуальным. Одним из способов компенсации реактивной мощности является установка на распределительных подстанциях конденсаторных установок.
Включение групп конденсаторов в электрическую сеть осуществляется при помощи контакторов или тиристоров. Современные конденсаторные установки работают в автоматическом режиме, осуществляя автоматическое включение и отключение батарей конденсаторов в зависимости от величины реактивной составляющей в электрической сети.
Конденсаторные установки выпускают в широком диапазоне номинального напряжения – от 0,4 до 35 кВ. Высоковольтные установки напряжением 6, 10, 35 кВ устанавливают, как правило, на шинах распределительных подстанций, где требуется компенсация реактивной мощности. Такие установки называют централизованными. Существуют также индивидуальные и групповые конденсаторные установки, которые компенсируют реактивную мощность непосредственно у потребителя.
Низковольтные конденсаторные установки на напряжение 0,4-0,66 кВ служат для компенсации реактивной мощности непосредственно на нагрузках – сварочных аппаратах, насосах, электродвигателях и других потребителях с активно-индуктивным характером нагрузки. Низковольтные компенсаторы позволяют компенсировать, как постоянную, так и скачкообразную реактивную мощность благодаря высокому быстродействию.
Эксплуатация конденсаторных установок
Для обеспечения продолжительности срока службы конденсаторных установок необходимо придерживаться правил по их эксплуатации.
Компенсаторы, как и любое электрическое оборудование, рассчитаны на работу при заданных номинальных электрических параметрах – тока нагрузки и напряжения.
Допускается перегрузка установки на 30-50% по току (в зависимости от типа конденсаторной установки) и 10% по напряжению. Запрещается работа компенсаторов в случае возникновения больших перекосов фазных токов, а также при различном напряжении на отдельных конденсаторах (группах конденсаторов). Для компенсации реактивной мощности не симметричной нагрузки существует отдельные типы конденсаторных установок.
Конденсаторные установки имеют защиту от аварийных режимов работы. Поэтому в случае отключения установки действием встроенных защит запрещается вводить ее в работу до выявления причины срабатывания защитных устройств.
В процессе эксплуатации конденсаторных установок необходимо производить их периодические осмотры для своевременного обнаружения неисправностей, повреждений элементов. Установки выводятся из работы при обнаружении следующих признаков: течь пропиточной жидкости конденсаторов, признаки пробоя обкладок, деформация стенок конденсаторов. Также следует обратить внимание на состояние опорных изоляторов, ошиновки и контактных соединений.
Компенсаторы могут работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Выбор режима зависит от требований к качеству электроснабжения. Если требуется поддерживать коэффициент мощности (соотношение реактивной мощности к полной мощности) на высоком уровне, то установки работают в автоматическом режиме.
При отсутствии жестких требований к величине реактивной составляющей, конденсаторные установки включаются обслуживающим персоналом, который осуществляет контроль над режимом работы оборудования подстанции, в частности контролирует уровень реактивной мощности в электрической сети.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Как понять,что нужна конденсаторная установка? Самый важный критерий
Предисловие
Одной из причин возникновения дополнительных потерь в электрических сетях является вынужденная передача реактивной мощности, генерируемая основными индуктивными потребителями электрической энергии (электродвигателями, трансформаторами, реакторами и т.д.). Потребление реактивной мощности характеризуется коэффициентом мощности (cos φ). Чем больше значение коэффициента мощности, тем меньше дополнительных потерь в сетях. Таким образом, возникает проблема повышения коэффициента мощности как одно из важных мероприятий по уменьшению потерь в сетях, связанная с уменьшением потребления реактивной мощности электроприемниками.
Видео
Маркировка компенсирующих устройств (конденсаторов)
На современном рынке можно встретить устройства с различной маркировкой (УКРМ, УКМ58, АФКУ, АКМ и так далее). Последние не регламентируются государственными стандартами и вводится заводом производителем. КУ – низковольтный, УКРМ – устройство компенсации реактивной мощности. Наличие букв М, Н, Т свидетельствуют о наличии ступеней регулирования в автоматическом режиме. Вместе с этим на электроустановке должна располагаться табличка, в которой указывается:
В ряде случаев указывается напряжение цепей управления, а также тип установки. Подобная информация указывается на трансформаторах тока.
Конструкция
БСК состоит из групп силовых конденсаторов, собранных в стальные несущие блоки, закрепленные на полимерных изоляторах. БСК выполняется на трех стойках с размещенными на них конденсаторами, токоограничивающими реакторами и трансформаторами тока. Между стойками БСК предусмотрены 6-метровые проезды для автокрана, предназначенные для монтажа блоков конденсаторов.
Трансформаторы тока ТФЗМ (по 1 на фазу) подключены первичной обмоткой в разрыв двух параллельных групп, и в случае разбаланса выдают сигнал на устройства РЗА для отключения головного выключателя. Токоограничивающие реакторы (по 1 на фазу) ограничивают ток при включении БСК. Соединения выполнены гибкой медной шиной, для предотвращения повреждения изоляторов при температурном расширении/сжатии либо при воздействии электродинамических сил.
При заказе БСК указывается мощность батареи, номинальное напряжение и ток КЗ на месте установки, тип и количество конденсаторов в батарее, категория размещения и климатическое исполнение.
Виктор ИТКИН,технический директор ЗАО «Матик-электро».
Эффективность применения конденсаторных установок
То, насколько выгодным окажется использование агрегата, зависит от правильного выбора способа подключения и дальнейшего обслуживания.
Выбор режима компенсации
Существуют следующие схемы компенсации:
Режимы компенсации
Выбор типа компенсации
Различные типы компенсации реактивной нагрузки отличаются схемами подключения и особенностями управления.
Нерегулируемая компенсация
Здесь к требующему разгрузки оборудованию напрямую или к питающей его шине подсоединяется батарея конденсаторов со стабильной емкостью. Управление реализуется посредством автоматического выключателя или контакторного механизма.
Автоматическая компенсация
Подразумевает поддержание мощностного коэффициента на определенном уровне через контроль продуцируемой индуктивной энергии сообразно с колебаниями нагрузки. Используются специальные батареи и электронное управление.
Динамическая компенсация
Применяется для работы с часто и резко меняющимися нагрузками. Помимо батареи конденсаторов, задействуется электронное устройство, нивелирующее реактивные потери.
Учет условий эксплуатации и содержания гармоник в сети
Установку нужно приобретать, принимая во внимание будущие условия обслуживания в течение всего периода использования
Учет условий эксплуатации
При планировании использования агрегата нужно учитывать:
Учет воздействия гармоник
Если в сети нет нелинейных нагрузок, используются типовые конденсаторные элементы, при наличии слабовыраженных – детали с большим номиналом. Если нагрузок такого типа много, в ход идут высокоемкие конденсаторы с катушками, предотвращающими резонанс.
Активная и реактивная мощности
Преимущества применения КРМ
Среди данных аппаратов можно выделить следующие преимущества:
Если вы желаете купить конденсаторную установку, то обращаем в компанию «Хомов электро». Здесь вы найдете КУ и другие сопутствующие комплектующие по приемлемым ценам.
Принцип работы конденсаторной установки
В основе действия КУ эффект коммутируемой или динамической компенсации реактивной мощности системой конденсаторов, расположенных в определенной последовательности. Для коммутации в конденсаторной установке (принцип действия несколько отличается в каждом из указанных подвидов) используются контакторы или тиристоры. В первом случае, коммутация происходит за счет электромеханического реле, что характерно для подавляющего большинства КУ. К их преимуществам следует отнести низкую стоимость, универсальность конструкции и простоту использования. Тиристорные системы несколько сложнее, однако в электросетях с резкопеременной нагрузкой они имеют ряд преимуществ.
Однако каким бы ни был принцип действия конденсаторной установки, подключать их можно на любом участке сети (на вводе предприятий, для группы однотипных установок, поблизости от единичного потребителя или по смешанной схеме).
Работа конденсаторной установки
Конденсаторные установки – это электроприборы, состоящие из конденсатора и дополнительного электрооборудования: контакторов, контроллеров, аппаратов защиты.Они предназначены для компенсации реактивной мощности электрооборудования, которая создает перенапряжение в сети, и, как следствие, его перепады, что негативно сказывается на расходе активной электроэнергии. Сдерживание такого воздействия снимает сверхнагрузку на сеть, избавляет аппаратуру от электромагнитного поля.
Использование агрегатов такого типа сокращает потери в кабельных сетях. Их применяют в электроэнергетике в асинхронных двигателях, трансформаторах и другом оборудовании, где возникает реактивное сопротивление.
Такие преобразователи имеют две вариации:
Принцип действия устройства
Тиристорные компрессоры стоят дороже, зато подходят для сетей с перепадами напряжения. Оба варианте можно подключить на любом участке электросети.
Назначение
Большинство современных предприятий снабжены электроустановками, работающими совместно с электромагнитными системами. В их работе задействована реактивная энергия, из-за которой происходит фазовый сдвиг между током и напряжением. Во время работы потребляется не только активная, но и реактивная энергия, что увеличивает мощность на 20-25%.
Компенсаторы реактивной мощности (КРМ) ограничивают ненужную энергию. Существует несколько разновидностей таких агрегатов:
Аппараты КРМ предназначены для экономии оплаты электричества, защиты оборудования от перегрузок и повышения эффективности работы электросетей. Они повышают качество поставляемого ресурса, стабилизируют ток при передаче его на большие расстояния, исключая перепады напряжения.
КРМ поддерживают заданный уровень коэффициента мощности потребителя. Агрегат проводит анализ изменения нагрузки и в нужный момент включает или выключает нужное количество конденсаторных батарей, чтобы стабилизировать напряжение.
Преимущества
Конденсаторные установки отличаются следующими достоинствами:
Что такое конденсаторная установка?
Конденсаторные установки 0,4 кВ могут быть исполнены как в навесном так и в напольном шкафу.
Самыми распространенными конденсаторными установками считаются установки на номинальное напряжение 0,4 кВ. Также существуют высоковольтные установки на 6-10 кВ, но их пока рассматривать не будем.
Как правило установки мощностью до 150 кВАр изготавливаются в навесных шкафах с панелью. Габариты таких шкафов от 650*500*220 мм до 1200*750*300 мм. Ввод кабеля предусмотрен обычно снизу. Но при необходимости можно сделать ввод сверху. Для этого достаточно врезать сальники ввода в верхнюю крышку шкафа.
Навесная конденсаторная установка:
Установки мощностью более 150 кВАр собираются в напольных шкафах. Ввод предусматривается снизу или сверху по требованию заказчика.
Напольная конденсаторная установка:
Навесные и напольные конденсаторные установки представляют собой электротехнический шкаф, внутри которого находятся конденсаторы, контакторы, аппараты защиты (разъединители с плавкими вставками или автоматические выключатели) и регулятор реактивной мощности (контроллер). В конденсаторной установке могут быть установлены вентиляция и обогрев в зависимости от мощности установки и условий эксплуатации.
Что такое конденсаторные установки
Конденсаторная установка – это электроустановка, которая состоит из конденсаторов и дополнительного электрооборудования, и применяется для компенсации реактивной мощности электрооборудования. Вследствие работы трансформаторов, электродвигателей, пусковых устройств, происходит производство, как активной энергии, так и реактивной.
Принцип действия
Активная энергия применяется по назначению и превращается в тепловую, механическую, а реактивная отсылается на создание электромагнитных полей и не дает никакой пользы. При этом создаёт дополнительную нагрузку на кабельные линии и проекты электроснабжения приходится разрабатывать с учетом появления реактивной мощности. А реактивная мощность оплачивается по счетчику согласно тарифу наряду с активной, а это довольно большая часть потребления электроэнергии.
Конденсаторные установки снижают потерю в кабельных линиях, что приводит соответственно к уменьшению общего энергопотребления и снижению токовой нагрузки на линию.
Конструкция конденсаторной установки выполнена в виде электроприбора, состоящего из конденсатора и дополнительного электрического оборудования. Данная установка предназначена для компенсации реактивной мощности оборудования, создающей электромагнитные поля и дополнительную нагрузку на электроприборы.
Для регулировки нагрузки используются различные устройства, в том числе конденсаторы, контакторы, контроллеры и защитная аппаратура. С их помощью каждая конденсаторная установка может легко компенсировать реактивную мощность. Они довольно просты в монтаже и эксплуатации, работают практически бесшумно, способствуют сокращению потерь в кабельных линиях.
Принцип действия конденсаторных установок основан на эффекте динамической или коммутируемой компенсации реактивной мощности. С этой целью применяется специальная система конденсаторов, располагающихся в определенной последовательности. Непосредственная коммутация осуществляется с помощью контакторов или тиристоров. Первый вариант используется в большинстве конденсаторных установок с электромеханическими реле. Они обладают универсальной конструкцией, просты в использовании, стоят сравнительно недорого.
Второй вариант с использованием тиристорных систем считается более дорогим, однако он хорошо зарекомендовал себя в сетях с резко изменяющимися нагрузками. Подключение любого устройства может производиться на любых участках электрической сети, независимо от принципа действия.
Назначение установок КРМ
Конденсаторные установки известны еще и как установки КРМ – то есть компенсаторы реактивной мощности. Они широко используются в энергетике, трансформаторах, асинхронных двигателях и другом оборудовании с появляющейся реактивной мощностью. Данное явление доставляет определенные неприятности подключенному оборудованию из-за создания дополнительного напряжения в сети. Для снижения негативных последствий и предназначены установки, компенсирующие реактивную мощность.
Очень часто возникает вопрос, зачем нужна конденсаторная установка для чего используется это устройство? Основной функцией данных систем является поддержание заданного уровня коэффициента мощности потребителя. С этой целью в реальном времени отслеживаются изменения нагрузки, после чего в нужный момент происходит включение или отключение нужного количества конденсаторных батарей.
Большая часть нагрузки современных электрических сетей создается на промышленных предприятиях электродвигателями, трансформаторами и другим оборудованием с электромагнитными системами. Для их работы используется реактивная энергия, под действием которой появляется фазовый сдвиг между током и напряжением. При включении нагрузки происходит потребление не только активной, но и реактивной энергии. В связи с этим полная мощность увеличивается в среднем на 20-25% относительно активной мощности. Это соотношение и будет коэффициентом мощности.
Для того чтобы исключить попадание в сеть реактивной мощности применяются различные виды конденсаторных установок. За счет этого она вырабатывается и остается на месте, где и потребляется электрическими нагрузками.
Существует несколько видов установок компенсации реактивной мощности: автоматические высоковольтные и низковольтные, тиристорные, фильтрокомпенсирующие, а также тиристорные установки с фильтрацией высших гармоник. Отдельно следует отметить конденсаторные установки нерегулируемые, компенсирующие реактивную мощность постоянных нагрузок. Типичными примерами такого оборудования различные виды насосов, особенно используемых в системах тепло- и водоснабжения. В этом случае коэффициент мощности повышается за счет приложения постоянной мощности конденсаторов напрямую к реактивной нагрузке.
Преимущества использования конденсаторных установок
Основными положительными качествами компенсационных систем является отсутствие каких-либо вращающихся частей, небольшие удельные потери активной мощности, возможность подбора любой практически необходимой мощности компенсации, возможность подключения к любой точке сети, простая эксплуатация и монтаж, отсутствие шумов во время работы, относительно низкие капиталовложения.
Конденсаторные установки бывают в двух вариантах:
Если предприятие работает, круглые сутки и образование реактивной энергии случается постоянно, то выгодно чтобы конденсаторные установки работали круглые сутки. Но если на производстве, работа распределена неравномерно, предположим, в ночное время нагрузка значительно снижается, необходимо обеспечивать их выключение, так как непрерывная работа может привести к лишнему увеличению напряжения в электросетях.
Таким производствам больше подходят установки с автоматической регулировкой. Они имеют автоматический регулятор, он постоянно следит за значение коэффициента мощности, и, регулирует количество подключенных батарей, что позволяет максимально возмещать её объем.
Срок окупаемости при правильном выборе, может составить от шести месяцев до полутора лет.
Установка выключателя: схема установки, как подключить провода
Установка электросчетчика в квартире
Установка и монтаж ГРЩ
Установка солнечных батарей
Розетки в ванной: выбор и правила установки