Конденсаторные установки для промышленных сетей

Работа современного промышленного электрооборудования большой мощности, для которого характерны быстроизменяющаяся нагрузка, несинусоидальный ток и значительная реактивная мощность (электродуговые печи, выпрямительные электролизные установки, вентильные электроприводы и др.), может вызывать искажения в питающей сети и сопровождаться потерями значительной доли электроэнергии.

Предотвратить такие явления, сохранив качество электроэнергии на приемлемом уровне, помогают статические устройства компенсации реактивной мощности (КРМ). Различают три их разновидности:

— конденсаторные компенсирующие установки на механических выключателях (контакторах) или тиристорных схемах (быстродействующие);

— фильтрокомпенсирующие устройства;

— статические тиристорные компенсаторы.
конденсаторные установки реферат
При выборе типа, мощности и других параметров статического устройства компенсации реактивной мощности следует руководствоваться следующими документами:

— ГОСТ 13109-97;

— «Правила применения скидок и надбавок к тарифам на электроэнергиюза потребление и генерацию реактивной мощности».

В настоящий момент достаточно хорошо освещена методика расчета, на основании которого подбираются конденсаторные установки: реферат или руководство по данному вопросу можно найти на многих специализированных ресурсах в Интернете.

Конденсаторные компенсирующие установки и работа конденсаторной установки

Основная работа конденсаторной установки заключается в производстве реактивной мощности. Это устройство представляет собой металлический шкаф, внутри которого установлено главное (конденсаторы) и вспомогательное оборудование (выключатели, разрядные резисторы, предохранители и др.). Мощность конденсаторных батарей должна быть такой, чтобы во время наибольшего потребления электроэнергии реактивная мощность в сети компенсировалась в полном объеме, а коэффициент мощности при этом достигал заданных значений. Подключение конденсаторной установки к электросети осуществляется посредством вводного устройства.

Какие бывают высоковольтные конденсаторные установки?

Конденсаторные установки бывают двух видов:

— нерегулируемые;

— регулируемые.

Нерегулируемые устройства подключаются к сетям с фиксированной реактивной нагрузкой. Регулируемые конденсаторные установки, наоборот, работают с нагрузкой переменного характера. Такие устройства изготавливаются из нескольких блоков, называемых ступенями. Для регулирования мощности сегодня применяют системы автоматики, которые включают или отключают отдельные ступени в зависимости от мгновенного значения реактивной мощности в сети. Применение более точных автоматических конденсаторных установок КРМ позволило минимизировать потребность в обслуживающем персонале и одновременно значительно улучшить рабочие параметры электросети.

Существует, также, разделение и по величине напряжения. Установки бывают:

  • низковольтными (0,4 кВ);
  • высоковольтными (6 и 10 кВ).

Конденсаторные установки низкого напряжения применяются в сетях, питающих оборудование коммунальных предприятий, водоканалов, канализационных станций и т.д. Для компенсации реактивной мощности более сложного и мощного оборудования, применяемого в нефтегазовой, горнодобывающей и энергетической отраслях, используют высоковольтные конденсаторные установки.

Стоимость компенсирующей установки в основном зависит от ее мощности и количества ступеней. Так, например, конденсаторная установка мощностью 100 кВАр (серия УККРМ 5) с 8-ю ступенями по 12,5 кВАр имеет стоимость около 73 тыс. руб., в то время как установка той же мощности, но с 20-ю ступенями (по 5 кВАр) обойдется уже в 78 тыс. руб.

Регулируемые конденсаторные установки, основы работы

Работа конденсаторной установки, а также фильтрокомпенсирующего устройства основана на применении батарей конденсаторов, в которых эти элементы соединены по параллельной или параллельно-последовательной схеме. Конденсаторы и их группы включаются в работу вакуумными или электромагнитными контакторами, либо тиристорными ключами (в быстродействующих УКРМ). Сами выключатели приводятся в действие регулятором реактивной мощности (РРМ). Весьма популярными в последнее время стали регулируемые конденсаторные установки с микропроцессорными РРМ, обеспечивающими высокую точность работы.

Большинство современных силовых конденсаторов оснащается встроенными разрядными резисторами, задача которых состоит в снижении напряжения конденсатора после его отключения. Что касается встроенных предохранителей, то их наличие зависит от напряжения конденсатора: у низковольтных элементов такие предохранители отсутствуют.

Подключение конденсаторной установки — подключаем правильно!

Этим определяются различия в схемах защиты установок высокого и низкого напряжения от токовых перегрузок: согласно требованиям ПУЭ, высоковольтные конденсаторные установки могут не иметь предохранителей на каждой ступени, а конденсаторные установки низкого напряжения такие предохранители должны иметь в обязательном порядке. Если в какой-то из секций имеет место пробой диэлектрика, через нее произойдет разряд других секций, благодаря чему предохранитель «пробитой» секции гарантированно выйдет из строя и отключит ее. Подключение конденсаторной установки по такой схеме обеспечивает надежность отключения аварийных участков. Конденсатор при этом не выходит из строя, лишь его емкость незначительно сокращается. Если короткое замыкание произошло вне конденсатора, плавкие вставки его предохранителя остаются целыми.

Конденсаторы в батареях автоматических конденсаторных установок КРМ могут соединяться по схеме «треугольник» или «звезда».

Для снижения токовых перегрузок, возникающих при включении и отключении конденсаторов, конденсаторная установка мощностью свыше 100 кВАр может комплектоваться токоограничивающими реакторами. Для защиты выключателей конденсаторов от перенапряжения в схему включают специальные цепи-демпферы.

На промышленных предприятиях наблюдаются значительные колебания нагрузок. По этой причине ручное управление компенсаторами реактивной мощности здесь неприемлемо: их необходимо оборудовать устройствами автоматического регулирования. Только автоматическая конденсаторная установка АКУ сможет гибко реагировать на изменения реактивной мощности в зависимости от режима работы электрооборудования.