nestormedia.com nestorexpo.com nestormarket.com nestorclub.com
на главнуюновостио проекте, реклама

Конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности


Применение конденсаторных установок производства ООО «ЭлЭко» снижает потребление активной энергии в среднем на 10% и исключает платежи за реактивную энергию. Правильный выбор мощности конденсаторных установок и их характеристик обеспечивает благоприятный режим эксплуатации электроустановок предприятия.

ООО «ЭлЭко» производит оборудование для нефтяных и газовых компаний, промышленных предприятий, банков, телекоммуникационным компаний. Предприятие активно сотрудничает со строительными организациями в области оснащения инженерным электрооборудованием объектов промышленного и жилищного строительства.

Оно измеряет параметры электроустановок для оценки эффективности проведения энергосберегающих мероприятий, определения параметров необходимых конденсаторных установок и фильтрующих устройств. Компенсация реактивной мощности — самый эффективный способ энергосбережения на промышленных предприятиях. Срок окупаемости конденсаторных установок — от 6 месяцев до двух лет.

При этом токовая нагрузка на токоведущие части и коммутационную аппаратуру (автоматические выключатели, контакторы) снижается на 20-60%, кроме того, снижаются потери на проводниках за счет уменьшения их нагрева, увеличивается срок службы проводов и кабелей, высвобождается трансформаторная мощность, увеличивается срок службы трансформаторного масла, возрастает качество напряжения у электроприемников, как следствие улучшается освещенность на рабочих местах, увеличивается производительность оборудования, улучшается качество выпускаемых изделий, уменьшается уровень гармоник в сети. Среднее сокращение платежей за электроэнергию также составляет 10%.

Вообще с расширением применения в производственных процессах предприятий устройств, являющихся генераторами гармоник (преобразователи частоты, зарядные устройства, источники бесперебойного питания), актуальной стала задача выбора характеристик конденсаторных установок. Установка с неправильно выбранными характеристиками не утрачивает своих энергосберегающих функций, но ее применение может иметь ряд негативных последствий.

Например, неправильный выбор характеристик конденсаторных установок приводит к увеличению уровня гармоник тока в сети. Уровень гармоник тока может возрасти более чем в 10 раз, что приведет к сбоям в работе микропроцессорных защит, браку при работе станков ЧПУ, отключению компенсирующих устройств. Возможно сгорание приборов и систем, в составе которых имеются емкостные элементы. Возможна некорректная работа систем, в составе которых имеются индуктивные элементы. Например, при включенной конденсаторной установке с правильно выбранной мощностью, но неправильно выбранными характеристиками обеспечивается среднее значение коэффициента мощности, близкое к 0,99. Уровень гармоник тока в системе находится на недопустимо высоком уровне (примерно 26%).

При отключении установки уровень гармоник тока уменьшается в 6,5 раз до приемлемого уровня 4%, но коэффициент мощности становится равным 0,6, что недопустимо мало. При этом ток электроустановки (загрузка силового трансформатора) удваивается. Эффект увеличения уровня гармоник тока обусловлен тем, что в системе присутствуют высшие гармоники, удельный вес которых при расчете среднего значения уровня гармоник мал, но которые оказывают негативное влияние на электроустановку. Чаще всего подобные ситуации возникают при замене вышедших из строя конденсаторных установок. Служба эксплуатации предполагает, что выход из строя обусловлен длительным сроком службы изделия, и меняет его на аналогичное, списав тип изделия с таблички.

Это является принципиальной ошибкой, которая может привести к разрушению электроустановки предприятия и огромному материальному ущербу, вызванному остановкой технологического процесса. На самом же деле к выходу из строя привело изменение условий эксплуатации.

В качестве примера изменения условий эксплуатации может служить такая ситуация, при которой при работе асинхронного электродвигателя, управляемого частотным преобразователем, уровень гармоник тока превышает 60% (для электродвигателя без преобразователя — не более 2%), уровень гармоник напряжения на ошиновке силового щита — около 6% (для электродвигателя без преобразователя — 0,2%), сила тока электродвигателя приближается к 300 А, то есть два подобных электродвигателя практически полностью нагружают средний силовой трансформатор. Эксплуатация в подобных условиях конденсаторной установки, сконструированной с применением устаревших и наиболее простых решений, ведет к ее выходу из строя и непредсказуемым последствиям — вплоть до выгорания электрощитовой.

Очень часто разрушению подвержены конденсаторные установки, которые являются подделкой. Недобросовестные поставщики помещают в своих информационных и рекламных материалах сведения о поставке конденсаторных установок тех или иных известных производителей, на самом же деле изготавливают их самостоятельно, применяя самые дешевые компоненты и наиболее простые решения по обеспечению надежности. Примером одного из ошибочных решений является несовпадение уставок регулятора реактивной мощности и параметров конденсатора. Например, верхний температурный предел эксплуатации конденсатора составляет +40°С, а нижний предел аналогичной уставки регулятора составляет +55°С. В установках, собранных подобным образом, конденсатор не защищен от превышения температуры и быстро выходит из строя.

Также имеется множество примеров производства установок с низкой динамической стойкостью компонентов в режимах короткого замыкания, несоответствиями коэффициентов запаса по току, требованиям ГОСТ и ПУЭ. Оценивая ситуацию на рынке подделок, ООО «ЭлЭко» внесло свое сокращенное наименование в тип изделия — например: УКМ-0,4-ЭЛЭКО-М012-300 (12х25) У3. Это не является абсолютной защитой от подделки, но в случае приобретения изделий через региональных представителей заказчик всегда имеет возможность связаться с ООО «ЭлЭко» и проверить происхождение изделия.

Для определения характеристик конденсаторных установок, при которых обеспечивается коэффициент мощности 0,99 без значительного увеличения уровня гармоник тока, необходимо произвести анализ параметров электроустановки. При этом необходимо обеспечить частоту записи в память прибора не менее 10 записей в секунду (600 записей в минуту). Вычислительный комплекс, которым располагает ООО «ЭлЭко», позволяет производить измерения с записью в память прибора с частотой 50 записей в секунду (3000 записей в минуту, то есть один раз в период), но для решения задачи определения характеристик компенсирующих устройств это является избыточной мощностью. За все время проведения измерений (более 30 лет) сотрудниками ООО «ЭлЭко» накоплена обширная статистика параметров работы различного оборудования в зависимости от технологического процесса и в зависимости от вида оборудования.

Все это дает возможность правильно ориентироваться на рынке компонентов, предназначенных для производства компенсационных устройств и, выбирая наиболее качественные, производить изделия, и соответствующие современному состоянию систем электроснабжения России, и оптимальные с точки зрения стоимости. Для правильного выбора параметров конденсаторных установок УКМ, а также режимов их эксплуатации ООО "ЭлЭко" производит измерения характеристик действующих электроустановок.

Это необходимо еще и потому, что в настоящее время отсутствуют методики, позволяющие с высокой достоверностью определять гармонический состав сети при переменных режимах работы электроустановок на промышленных предприятиях. Оборудование, специально предназначенное для проведения данных работ, позволяет измерять 75 значений различных параметров сети. Это, в частности, напряжение, ток, мощность (активная, реактивная, полная, средние, максимальные и пиковые значения), гармонический состав сети до 49-й гармоники.

Конденсаторные установки УКМ-0,4-ЭЛЭКО...У3, предназначенные для компенсации реактивной мощности, являются одним из видов электрощитового оборудования, производимого ООО "ЭлЭко" и рекомендованного для целей энергосбережения. Данные установки имеют два исполнения: модульное и моноблочное. Моноблочные конденсаторные установки применяются для компенсации реактивной мощности в групповых сетях небольших предприятий и для компенсации реактивной мощности отдельных электроприемников и групповых сетей крупных предприятий. Производятся мощностью до 200 кВА.

УКМ модульной конструкции применяются для компенсации реактивной мощности в групповых сетях электроснабжения. Применяются на крупных и средних предприятиях. Состоят из отдельных взаимозаменяемых и дополняемых модулей, что позволяет изменять их характеристики по усмотрению службы эксплуатации и силами ее сотрудников. Производятся мощностью от 100 до 1200 кВА. Надежность этих установок настолько высока, что допускается их эксплуатация в любой точке электроустановки, даже в непосредственной близости от силового трансформатора в зоне больших токов короткого замыкания.

Конденсаторные установки без дополнительных фильтров гармоник производства ООО "ЭлЭко", в отличие от установок других производителей, разработаны с применением технических решений, обеспечивающих стойкость к ударным токам короткого замыкания даже в случае их установки в непосредственной близости от силового трансформатора. Обязательно наличие медной ошиновки, установленной на специализированных держателях, препятствующих разрушению установок. Выключатели нагрузки устанавливаются непосредственно на ошиновку, увеличивая ее жесткость. Коэффициент запаса по току для вводных элементов и шинных мостов не менее 1,43. Монтаж проводом от вводных элементов до ошиновки и далее до держателя предохранителя не допускается.

В качестве вводных элементов применяются токоограничивающие выключатели нагрузки с предохранителями (для установок УКМ-0,4-ЭЛЭКО-Б001…У3 поставляется как опция). Конденсаторные установки с фильтрами гармоник предназначены для эксплуатации в электроустановках с большим количеством нелинейных нагрузок, генерирующих высшие гармоники. Выбор параметров установок основывается на многолетнем опыте эксплуатации устройств данного типа. Многочисленные измерения, проведенные специалистами фирмы, работающими в области электротехники более 30 лет, позволили разработать надежные установки, выполняющие свои функции практически в любых условиях эксплуатации. Специально подобранные дроссели препятствуют возникновению резонанса в системе и разрушению электроустановки предприятия.

Данные установки уменьшают уровень гармоник в электроустановке, увеличивая КПД силового трансформатора, асинхронных электродвигателей, пускорегулирующей аппаратуры светильников. Уменьшаются платежи за активную энергию. При производстве установок модульной конструкции применяются самовосстанавливающиеся компенсационные конденсаторы, имеющие срок службы 100.000 часов при постоянной подаче напряжения. Установки оснащаются автоматическими регуляторами коэффициента мощности, обеспечивающими оптимальный режим компенсации — среднесуточный косинус фи, равный 0,98.

Как уже было сказано, конструкцией установок данного типа предусмотрена возможность увеличения их мощности силами обслуживающего персонала. Эта необходимость часто возникает при расширении производства или изменении конфигурации сети электроснабжения. Увеличение мощности производится путем установки дополнительных модулей. По требованию заказчика конденсаторные установки УКМ модульной конструкции оснащаются дополнительными фильтрами гармоник, что позволяет производить компенсацию реактивной мощности в самых неблагоприятных условиях эксплуатации.

Сначала о модулях без дополнительных фильтров гармоник. Модули М-УКМ-0,4-ЭЛЭКО-01…У3 предназначены для увеличения мощности конденсаторных установок типа УКМ-0,4-ЭЛЭКО-М012...У3, произведенных ООО "ЭлЭко", капитального ремонта устаревших конденсаторных установок, производства конденсаторных установок, а также ремонта вышедших из строя конденсаторных установок других производителей.

Максимальная мощность модулей — 100 кВА. Конденсаторную установку мощностью 300 кВА можно изготовить в корпусе габаритами 600х2000х600 мм, разместив три модуля данной конструкции и аппаратуру ввода с номинальным током 630 А. Сечение токоведущей медной шины — 30х10 мм. Аналогично модули М-УКМ-0,4-ЭЛЭКО-02…У3 предназначены для увеличения мощности конденсаторных установок типа УКМ-0,4-ЭЛЭКО-М022...У3. Максимальная мощность каждого из трех модулей — 200 кВА. Габариты корпуса установки — 800х2000х600 мм, мощность установки — 600 кВА.

Номинальный ток аппаратуры ввода — 2х630 А или 1250 А. Сечение токоведущей медной шины — также 30х10 мм. В обоих случаях на шинах устанавливаются выключатели нагрузки с предохранителями, увеличивающие жесткость ошиновки и защищающие установку от разрушения.

Модули конденсаторных установок с фильтрами гармоник М-УКМ-0,4-ЭЛЭКО-11…У3 предназначены для увеличения мощности конденсаторных установок типа УКМ-0,4-ЭЛЭКО-М112...У3, произведенных ООО "ЭлЭко", капремонта устаревших конденсаторных установок, производства конденсаторных установок и ремонта вышедших из строя конденсаторных установок других производителей. Максимальная мощность модуля — 100 кВА. В корпусе габаритами 800х2000х600 мм возможно изготовление конденсаторной установки с фильтрами гармоник мощностью 300 кВА, разместив три модуля данной конструкции и аппаратуру ввода с номинальным током 630 А.

Московское ООО «Электроэкология» (ООО "ЭлЭко")основано в 1992 г. Основные направления деятельности предприятия — производство электрощитового оборудования, систем аварийного включения бесперебойного питания АВР, шкафов плавного пуска электродвигателей, систем автоматизации и диспетчеризации, оборудования для компенсации реактивной мощности (конденсаторные установки) и фильтрации гармоник.

Сергей ЗОЛОТОВ


Поделиться
Еще из раздела коммутационные устройства
Программируемый модуль ввода SVEA Электромонтируемая осветительная клеммная коробка Технология SmartWire Darwin корректирует дизайн шкафа управления Системы проходных клемм WAGO c различными видами монтажа
© 2016 Новости электрики