Щити компенсації реактивної потужності
ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ
Питання поліпшення якості електроенергії, зниження втрат, зменшення витрат електроенергії є дуже важливим фактором при проектуванні та модернізації систем електропостачання житлових комплексів, промислових підприємств та об’єктів невиробничої сфери.
Реактивна потужність і енергія погіршують показники роботи енергосистеми, тобто завантаження реактивними струмами генераторів електростанцій збільшує витрату палива, збільшуються втрати в підвідних мережах і приймачах, збільшується падіння напруги в мережах. Крім того, додатково навантажуються лінії електропередачі, що призводить до збільшення перетинів проводів і кабелів, а останні, в свою чергу, ведуть до збільшення капітальних витрат на зовнішні і внутрішні мережі підприємств.
Основні споживачі реактивної потужності – асинхронні електродвигуни, які споживають 40% всієї потужності спільно з побутовими і власними потребами; друга категорія, яка споживає 35% це трансформатори всіх ступенів. Сумарні абсолютні і відносні втрати реактивної потужності в елементах мережі живлення можуть досягати 50% потужності, що надходить в мережу. Приблизно 70 – 75% всіх втрат реактивної потужності складають втрати в трансформаторах.
Основне призначення пристроїв для компенсації реактивної потужності (ПКРП) це:
- розвантажити лінії електропередачі, трансформатори і розподільні пристрої;
- знизити витрати на оплату електроенергії;
- при використанні певного типу установок, знизити рівень вищих гармонік;
- Подавити мережеві перешкоди, знизити несиметрію фаз;
- Зробити розподільчі мережі більш надійними та економічними.
Застосування пристроїв ПКРП рекомендується на всіх типах підприємств і об’єктах інфраструктури. Потужність необхідної установки для компенсації реактивної потужності може розраховуватися проектом (на об’єктах, які будуються знову або реконструюються) або визначатися дослідним шляхом (спеціальними вимірами електричної мережі), при вирішенні завдань, які пов’язані з економією витрат за спожиту електроенергію.
РІШЕННЯ ВІД «КОНЦЕРН«КСІМЕКС»
Існує кілька варіантів виконання щитів компенсації реактивної потужності. Вибір їх залежить від характеристик обладнання підприємства, яке генерує в мережу реактивну потужність, що підлягає компенсації. Фахівцями нашої компанії здійснюється глибокий аналіз внутрішньої електромережі підприємства, вивчається гармонійний склад споживаного струму та напруги живлення для вибору оптимальних характеристик щитів КРП, які проектуються.
При розробці і виробництві ПКРП ми враховуємо безліч параметрів, серед яких:
- Фактична напруга мережі і ступінь забруднення гармонійними складовими;
- Температурний баланс (вплив температури всередині приміщення на розроблювальний щит і зворотний ефект, пов'язаний з тепловідводом від розроблюваного електрощита КРП в існуюче приміщення). У разі необхідності, пропонуються рекомендації коригування системи зовнішньої вентиляції та кондиціонування;
- Параметри установки - підбираємо ступінь захисту і виконання шафи за категорією застосування У1, У3 в залежності від місцезнаходження щита (всередині приміщення або вуличного виконання);
- Сумарна потужність ПКРП і потужність найменшого ступеню.
Маючи багаторічний досвід по створенню даних виробів, наявність всієї необхідної апаратної бази для проведення аналізу електромережі на предмет наявності шкідливих гармонік і точної побудови графіків протікання реактивних складових в досліджуваній мережі, наша компанія з усією впевненістю може гарантувати високі показники:
- Безперервність роботи завдяки високим характеристикам і тривалого терміну служби конденсаторів;
- Технічний контроль в процесі складання і заводські випробування 100% продукції;
- Розробка і конструювання у відповідності з вимогливими стандартами і вимогами компанії Schneider Electric.
- Захисні пристрої, вбудовані в кожну фазу кожного конденсатора;
- Запобіжник з мембраною надлишкового тиску для безпечного від'єднання конденсатора в кінці терміну служби;
- Всі матеріали та компоненти, які використовуються, не містять поліхлорованих біфенолів (ПХБ).
- Інноваційна та продумана до дрібниць конструкція, що забезпечує зручність установки, підключення та подальше обслуговування кожного елементу конструкції;
- Спеціальна конструкція компонентів, що скорочує час монтажу та швидкість обслуговування;
- Всі компоненти та модулі завжди доступні на оперативних складах компанії, що зводить простій обладнання та втрату фінансової вигоди до мінімуму.
ВИДИ МОЖЛИВИХ ТЕХНІЧНИХ ВИКОНАНЬ
Весь перелік пристроїв компенсації реактивної потужності, незалежно від виробника та внутрішньощитової начинки, може мати лише чотири основних види, розділені за такими принципами дії:
Нерегульовані ПКРП
Це найбільш бюджетне рішення. Виготовляються в металевих корпусах навісного виконання, з природною вентиляцією, мають невелику фіксовану потужність, покращують cos φ шляхом ручного включення постійної потужності конденсаторів. Іноді дане рішення реалізують шляхом паралельного підключення до навантаження, яке потрібно компенсувати, після загального комутаційного апарата або контактора. В такому бюджетному варіанті домагаються компенсації окремо виділеного навантаження. Рішення такого характеру нами були реалізовані на деяких об’єктах цивільного будівництва.
ПКРП з автоматичним регулюванням
Щити компенсації реактивної потужності з автоматичним регулюванням знаходять найширше застосування в мережах з відсутністю високого вмісту гармонічних складових.
- автоматична підтримка заданого коефіцієнта потужності;
- широкий діапазон потужностей ступенів і установки в цілому;
- автоматичний контроль температури всередині шафи і можлива примусова вентиляція;
- оптимальна вартість впровадження та позбавлення споживача від зайвих фінансових витрат за пере- або недокомпенсійоване значення реактиву
ПКРП з фільтрами вищих гармонік
Впровадження сучасної силової напівпровідникової техніки, випрямлячів, частотних перетворювачів призводить до спотворення гармонічного складу струму та напруги. Наявність вищих гармонік призводить до збільшення струмів, що протікають через конденсатори, і як наслідок, до їх перегріву та передчасного виходу з ладу. Крім цього, конденсатори і індуктивне навантаження створюють коливальні контури з частотою резонансу, яка може бути близька до однієї з вищих гармонік мережі. Виникаючи при резонансі перенапруги можуть привести до пробою ізоляції.
Рішенням цих проблем є застосування схеми послідовного включення трифазних дроселів (реакторів) кожному конденсатору. Індуктивність дроселя підбирається таким чином, щоб резонансна частота конденсатора з реактором була нижче найменшої частоти гармоніки, яка присутня в мережі. В результаті цього конденсатор з дроселем буде працювати як ємність на основній частоті 50Г ц, на частотах вищих гармонік (3, 5, 7 …) буде працювати як індуктивність, тим самим не вступаючи в резонанс з індуктивністю навантаження на цих частотах.
Особливістю такого роду КУ є те, що для ефективної боротьби з спотвореннями гармонічного складу напруги та струму є проведення точного попереднього аналізу електромережі досліджуваного обладнання на об’єкті для подальшого розрахунку КУ. Подібне рішення ми реалізували на маслоекстракційному заводі в м. Чорноморськ Одеської області.
Швидкодіючі ПКРП
Для компенсації різко змінної реактивної потужності знаходять своє застосування конденсаторні установки з використанням тиристорних модулів замість контакторів для включення ступенів компенсації. До таких видів навантаження можна віднести підйомно-транспортне обладнання, ліфти, зварювальні апарати, компресори, штампувальне обладнання, преси та інше промислове обладнання.
- висока швидкодія пристрою;
- мінімальний час повторного включення;
- збільшення терміну служби конденсаторів, за рахунок «розумного управління банками конденсатора»;
- збільшені, в порівнянні з класичними КУ, регламентні інтервали.