КОМПЕНСАЦИЯ - p-con.ru · ность в различных отраслях. В связи с этим особое значение имеет надежная энергоси

ООО «ИПК ПРОМО-КОНСАЛТИНГ»127 018, г. Москва, ул. Сущёвский Вал, д. 5, стр. 3, тел.: 8 (800) 222-5954 e-mail: [email protected]

P-CON.RU

КОМПЕНСАЦИЯРЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ и ФИЛЬТРАЦИЯ ГАРМОНИК

WWW.P-CON.RUООО «ИПК ПРОМО-КОНСАЛТИНГ», г. Москва, ул. Сущёвский Вал, д. 5, стр. 3, тел.: 8 (800) 222-5954, e-mail: [email protected]

1

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 2Почему возникает необходимость компенсации реактивной мощности? .......... 2Как компенсировать реактивную мощность? ...................................................... 2

КАК ПОДОБРАТЬ КОНДЕНСАТОРНУЮ УСТАНОВКУ? ................................ 4Уровень гармоник в сети ...................................................................................... 4Периодичность и амплитуда изменения нагрузок в сети .................................... 5Подбор мощности конденсаторной установки .................................................... 5Таблица определения мощности конденсаторной установки ............................. 7Выбор шaгa регулирования ................................................................................. 8Климатическое исполнение и степень защиты установок .................................. 8

ОСНОВНЫЕ КОМПЛЕКТУЮЩИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК .......................... 9

Регуляторы реактивной мощности ...................................................................... 9Низковольтные контакторы ................................................................................ 10Тиристорные контакторы ................................................................................... 11Низковольтные фильтрующие реакторы (дроссели) ......................................... 11Косинусные силовые конденсаторы 0,4…0,69 кВ .............................................. 12

НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ .............................. 13Классификация низковольтных конденсаторных установок ............................. 13Структура условного обозначения .................................................................... 13Подключение конденсаторных установок ......................................................... 14Таблица 1. Низковольтные контакторные конденсаторные установки внутреннего и уличного исполнения .................................................................. 15Таблица 2. Низковольтные контакторные конденсаторные установки с фильтрами гармоник внутреннего и уличного исполнения ............................ 16Таблица 3. Низковольтные тиристорные конденсаторные установки без фильтров и с фильтрами Гармоник внутреннего и уличного исполнения ......... 17

КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ НА СРЕДНЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ ............ 18Классификация конденсаторных установок среднего напряжения .................. 18Структура условного обозначения .................................................................... 19Габаритные размеры .......................................................................................... 19Подключение конденсаторных установок ......................................................... 20

БАТАРЕИ СТАТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ .............................................. 21Область применения .......................................................................................... 21

ПАССИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ ГАРМОНИК ............................................................ 22

АКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ ГАРМОНИК ............................................................... 23

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ФИЛЬТРАЦИЯ ГАРМОНИК

2

ВВЕДЕНИЕСовременная промышленность за последнее время сильно продвинулась вперед. Появление на предприятиях мощных электрических машин с высоким КПД вместе с автоматизацией производственных процессов существенно повысило производительность в различных отраслях. В связи с этим

особое значение имеет надежная энергосистема, так как именно она обеспечивает бесперебойную работу предприятия, а следовательно, и минимальные потери, связанные с простоем оборудования. Все это достигается рациональным использованием энергетических ресурсов или энергоэффективностью.

ПОЧЕМУ ВОЗНИКАЕТ НЕОБХОДИМОСТЬ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ?Большинство потребителей электроэнергии представляют собой электромагнитные механизмы, например, электрические машины, трансформаторы, оборудование для дуговой сварки и другие, в которых переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуцируются реактивные ЭДС, обуславливающие сдвиг по фазе (ϕ) между напряжением и током. Этот сдвиг по фазе обычно увеличивается, а cos ϕ уменьшается при малой нагрузке. Например, если cos ϕ двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75–0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,20–0,40. Малонагруженные трансформаторы также имеют низкий cos ϕ. Поэтому, если не принять специальных мер, то результирующий cos ϕ энергетической системы будет низок и может уменьшиться до 0,50–0,70. С уменьшением cos ϕ ток нагрузки электрической станции и подстанции будет увеличиваться при одной и той же потребляемой из сети активной мощности. Для того, чтобы не передавать реактивную мощность из сети, ее можно создавать непосредственно рядом с местом потребления с помощью конденсаторных установок. Соответственно, при компенсации реактивной мощности (применении регулируемых конденсаторных установок КРМ) ток, потребляемый из сети, снижается в зависимости от cos ϕ на 30–50%, уменьша

ется нагрев кабельных и воздушных линий, повышается ресурс изоляции. Необходимо поддерживать cos ϕ в диа пазоне 0,9…0,96 для того, чтобы избежать платежей за потребление реактивной мощности, снизить нагрузку на кабели и трансформаторы и в тоже время застраховаться от перекомпенсации (работы с генерацией реактивной энергии во внешнюю энергосистему), возможной при cos ϕ = 0,97 и выше.

Компенсацию реактивной мощности в полной мере можно отнести к энергосберегающим технологиям. Повышение cos ϕ позволяет уменьшить потребление из сети реактивной энергии и увеличить за счет разгрузки по мощности срок службы оборудования.

Согласно приказу Министерства Промышленности и Энергетики РФ от 22 февраля 2007 г. № 49 «О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности дпя энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, применяемых дпя определения обязательств сторон в договорах энергоснабжения», предельные значения составляют:Напряжение U tan ϕ cos ϕ110 кВ (154 кВ) 0,5 0,8935 кВ (60 кВ) 0,4 0,936–20 кВ 0,4 0,930,4 кВ 0,35 0,94

КАК КОМПЕНСИРОВАТЬ РЕАКТИВНУЮ МОЩНОСТЬ?Для повышения эффективности использования электрической энергии с целью минимизации потерь в условиях ограничений на максимальную потребляемую мощность

большая роль отводится новым техническим средствам, позволяющим улучшить энергетические характеристики: повысить cos ϕ до


3

заданных значений и уменьшить содержание гармоник в питающем напряжении.

Компенсация реактивной мощности производится путем подключения конденсаторных установок КРМ. При этом уменьшается потребление мощности через силовые трансформаторы у энергоснабжающей организации и повышается cos ϕ. Необходимо поддерживать cos ϕ в диапазоне 0,9…0,95 для того, чтобы избежать платежей за потребление реактивной мощности, снизить нагрузку на кабели и трансформаторы и в тоже время застраховаться от перекомпенсации (работы с генерацией реактивной энергии во внешнюю энергосистему), возможной при cos ϕ = 0,97 и выше.

Компенсация реактивной мощности может быть ОБЩЕЙ (ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ) и ИНДИВИДУАЛЬНОЙ.

Индивидуальная компенсация – компенсация реактивной мощности каждой нагрузки отдельно (например, на клеммах двигателя).

Индивидуальная компенсация – это наиболее простое техническое решение, когда большая часть реактивной мощности генерируется небольшим числом нагрузок, потребляющих наибольшую мощность достаточно длительный период времени. Конденсаторная установка подбирается по мощности и cos ϕ устройства и включается одновременно с устройством (двигателем). Поэтому реактивная мощность двигателя компенсируется постоянно в течение всего дня, cos ϕ достаточно высок. Индивидуальная компенсация становится очень дорогим решением при большом количестве оборудования и, соответственно, большом числе устанавливаемых конденсаторов. Большинство этих конденсаторов могут быть не задействованы долгий период времени.

Общая (централизованная) компенса-ция – компенсация реактивной мощности с помощью одной конденсаторной установки, устанавливаемой на КТП или в составе главного распределительного щита (ГРЩ).

Централизованная компенсация применяется в системах с большим количеством

нагрузок, которые имеют большой разброс потребления реактивной мощности по времени. При общей компенсации применяют регулируемые (автоматические) конденсаторные установки, в которых количество подключенных конденсаторов будет регулироваться контроллером в зависимости от текущего состояния сети.

На многих предприятиях не все оборудование работает одновременно – многие станки задействованы всего несколько часов в день. Поэтому дневной характер изменения нагрузки является основным фактором, влияющим на выбор наиболее подходящей схемы компенсации реактивной мощности.

М

конд

енса

тор

конд

енса

тор

М

М

конденсаторнаяустановка

М М


4

КАК ПОДОБРАТЬ КОНДЕНСАТОРНУЮ УСТАНОВКУ?Помимо выбора места установки КРМ для ее долгосрочной и безотказной работы необходимо правильно подобрать тип конденсаторной установки. Это зависит от многих нюансов как самой электропитающей сети, так и характера нагрузки. Основные данные,

определяющие тип конденсаторной установки, – это уровень гармоник в сети, периодичность и амплитуда изменения нагрузок, номинальное напряжение, мощность, шаг регулирования и климатическое исполнение.

УРОВЕНЬ ГАРМОНИК В СЕТИГармоники – это искажения результирующего тока и напряжения, вызванные наличием в сети токов с частотами, выше фундаментальной (50 Гц). Высшие гармоники возникают в результате присутствия в сети нелинейной нагрузки и определяются степенью искажения формы синусоиды тока и напряжения. Нелинейная нагрузка – это нагрузка, у которой сопротивление меняется при изменении величины или направления проходящего через них тока (напряжения). Таким свойством обладают потребители, которые содержат полупроводниковые приборы (конвертеры, тиристорные системы, диодные мосты и т. д.).Пример нелинейной нагрузки:

частотные приводы; устройства плавного пуска; различные выпрямители; сварочное оборудование; различная офисная техника; источники бесперебойного питания; ртутные, люминисцентные, светодиод

ные лампы.Гармоники, генерируемые источниками, остаются не только в системе, но и проявляются в соседних связанных электросетях и могут приводить к катастрофическим последствиям в других системах. Гармоники могут вызвать резонанс тока и напряжения, в результате чего их значения кратковременно возрастают в несколько раз от их номинального. В случае компенсации реактивной мощности конденсаторы (емкость) и нагрузка (индуктивность) создают колебательный контур, частота которого отлична от частоты резонанса, но частота одной из гармоник сети может совпасть с частотой контура, поэтому конденсаторные установки чувствительны к гармоническим искажениям. Максимальный коэффициент искажения напряжения (THDU),

при котором производители гарантируют работу конденсаторов – 2%. При превышении данного значения конденсаторы следует защищать фильтрами гармоник (антирезонансными дросселями). Установки, в которых применяются данные фильтры, называют конденсаторными установками с фильтрами гармоник, обозначают аббревиатурой – КРМФ.

Следует понимать: в установках КРМФ фильтры защищают конденсаторы от гармоник, но не устраняют гармоники в сети. Если необходимо подавить гармоники в сети, используют пассивные (ФКУ) или активные (АФГ) фильтры.

ФКУ (пассивные фильтры) – LCконтур, настроенный на подавление одной наиболее опасной гармоники. Если необходимо подавить, к примеру, две гармоники, то используют два таких фильтра. Помимо подавления гармоник ФКУ компенсируют реактивную мощность. Категория применения: сети 0,4…35 кВ, наиболее часто сети 6–10 кВ. Подбор фильтров осуществляется только на основании замеров.

АФГ (активные фильтры) – устройства, принцип работы которых основан на генерации в сеть гармоник в противофазе существующим. АФГ применяются только в сетях


5

0,4 кВ. Электроника позволяет настроить генерацию полного спектра гармоник. Ак

тивный фильтр подбирается по общему току гармоник.

ПЕРИОДИЧНОСТЬ И АМПЛИТУДА ИЗМЕНЕНИЯ НАГРУЗОК В СЕТИПо характеру изменения потребления мощности (активной, реактивной) все электрооборудование можно классифицировать, как «средне переменная нагрузка» и «резко переменная нагрузка».

Для средне переменной нагрузки интервал времени изменения потребления мощности колеблется от одной минуты до десятка минут. Для компенсации реактивной мощности у таких нагрузок применяют регулируемые контакторные установки типа КРМ, КРМФ. Коммутация конденсаторов в таких установках производится электромеханическими контакторами. Быстродействие конденсаторных установок обусловлено временем полного разряда конденсатора и в установках контакторного типа КРМ, КРМФ оно составляет от 60 до 600 секунд в зависимости от типа конденсаторов и класса напряжения установки.

В настоящее время в электросетях предприятий наблюдается количественный рост нагрузок с высокой динамикой изменения мощностей (резко переменная нагрузка). К таким нагрузкам относятся:

подъемнотранспортные механизмы, двигатели с большим пусковым моментом;

прокатные станы, транспортеры с переменной скоростью;

мощные двигатели штамповочных установок и прессов;

плавильные индукционные печи; сварочное оборудование; оборудование бурения.

У нагрузок такого типа интервал времени изменения потребления мощности составляет секунды. Когда нужно скомпенсировать

реактивную мощность мгновенно, в режиме реального времени, традиционные релейноконтакторные установки компенсации реактивной мощности КРМ (КРМФ) не успевают реагировать на текущую величину коэффициента мощности. Изза временных запаздываний при компенсации реактивной мощности работа этих установок становится неэффективной.

Тиристорные конденсаторные установки КРМТ (компенсатор реактивной мощноститиристорный) – лучшее решение, когда нужно осуществлять компенсацию реактивной мощности нагрузки с высокой скоростью. Высокое быстродействие установки КРМТ (КРМТФ) обеспечивается за счет использования тиристорных контакторов, которые не требуют задержки срабатывания на время разряда конденсатора. Кроме того, применяется специальный регулятор с транзисторными ключами. В тиристорных установках после подачи сигнала от регулятора на коммутацию тиристор «выбирает» время подключения в момент, когда напряжение в сети и на конденсаторе равны. Задержка включения составляет не более 20 мс. При этом стоит отметить, что конденсаторы подключаются без пусковых токов. Изза отсутствия движущихся механических контактов тиристоры имеют больший ресурс. Тиристорные конденсаторные установки изготавливаются на напряжение до 1 кВ. Можно выделить ряд преимуществ тиристорных установок:

стойкость к агрессивным средам; высокое быстродействие; бесшумная работа; высокий срок службы.

ПОДБОР МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИДля подбора мощности конденсаторной установки достаточно провести анализ суточного потребления полной, активной и реактивной мощности или одной из этих величин

и коэффициента мощности cos ϕ. В случае отсутствия данных, наши специалисты готовы произвести замеры качества электросети, по результатам которых будут предоставлены


6

рекомендации по выбору типа КРМ, количества и точек подключения.

Когда замеры провести затруднительно, например, при проектировании нового оборудования, можно приблизительно подобрать мощность компенсирующего устройства с помощью таблицы определения мощности конденсаторной установки.

Наиболее простым способом выбора мощности конденсаторной установки является расчет, исходными данными которого являются:

максимальная активная мощность; действующее значение коэффициента

мощности: cos ϕ или tg ϕ.

до к

омпе

нсац

ииQ

=130

ква

р

P=100 кВт

cos (φ1)=100/164= 0,61

cos (φ1)=0,61до компенсации

cos (φ2)=0,96после компенсации

cos (φ2)=100/105=0,96

S=164 кВА (д

о компенсации)

S=105 кВА (после компенсации)

конд

енса

торн

ая у

стан

овка

Q=1

00 к

вар

посл

еко

мпе

нсац

ииQ

=30

квар

φ2

φ1

ПРИМЕР 1:Ассинхронный двигатель мощность 100 кВт, напряжение 0,4 кВ, работающий с cos ϕ = 0,61.Берем требуемый cos ϕ с запасом – 0,96.Из таблицы определения мощности конденсаторной установки находим коэффициент К = 1,01 (см. стр. 7).

ПРИМЕР 2:Те же данные, но дана не активная мощность двигателя, а полная мощность трансформатора – 164 кВА.P = S • cos ϕТребуемая мощность конденсаторной установки:Q = P • cos ϕ • К = S • cos ϕ • К = 164 • 0,61 • 1,01 = 101 кВАр ~ 100 кВАр


7

ТАБЛИЦА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Текущий (действующий)

Требуемый (достижимый) tg (ϕ)0,75 0,70 0,62 0,54 0,48 0,45 0,36 0,29 0,20 0

Требуемый (достижимый) cos (ϕ)tg (ϕ) cos (ϕ) 0,80 0,82 0,85 0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 1,00

Коэффициент К3,18 0,30 2,43 2,48 2,56 2,64 2,70 2,75 2,82 2,89 2,98 3,182,96 0,32 2,21 2,26 2,34 2,42 2,48 2,53 2,60 2,67 2,76 2,962,77 0,34 2,02 2,07 2,15 2,23 2,28 2,34 2,41 2,48 2,56 2,772,59 0,З6 1,84 1,89 1,97 2,05 2,10 2,17 2,23 2,30 2,39 2,592,43 0,38 1,68 1,73 1,81 1,89 1,95 2,01 2,07 2,14 2,23 2,432,29 0,40 1,54 1,59 1,67 1,75 1,81 1,87 1,93 2,00 2,09 2,292,16 0,42 1,41 1,46 1,54 1,62 1,68 1,73 1,80 1,87 1,96 2,162,04 0,44 1,29 1,34 1,42 1,50 1,56 1,61 1,68 1,75 1,84 2,041,93 0,46 1,18 1,23 1,31 1,39 1,45 1,50 1,57 1,64 1,73 1,931,83 0,48 1,08 1,13 1,21 1,29 1,34 1,40 1,47 1,54 1,62 1,831,73 0,50 0,98 1,03 1,11 1,19 1,25 1,31 1,37 1,45 1,6З 1,731,64 0,52 0,89 0,94 1,02 1,10 1,16 1,22 1,28 1,35 1,44 1,641,56 0,54 0,81 0,86 0,94 1,02 1,07 1,13 1,20 1,27 1,З6 1,561,48 0,56 0,73 0,78 0,86 0,94 1,00 1,05 1,12 1,19 1,28 1,481,40 0,58 0,65 0,70 0,78 0,86 0,92 0,98 1,04 1,11 1,20 1,401,33 0,60 0,58 0,6З 0,71 0,79 0,85 0,91 0,97 1,04 1,13 1,331,30 0,61 0,55 0,60 0,68 0,76 0,81 0,87 0,94 1,01 1,10 1,301,27 0,62 0,52 0,57 0,65 0,73 0,78 0,84 0,91 0,99 1,06 1,271,23 0,6З 0,48 0,53 0,61 0,69 0,75 0,81 0,87 0,94 1,03 1,231,20 0,64 0,45 0,50 0,58 0,66 0,72 0,77 0,84 0,91 1,00 1,201,17 0,65 0,42 0,47 0,55 0,6З 0,68 0,74 0,81 0,88 0,97 1,171,14 0,66 0,39 0,44 0,52 0,60 0,65 0,71 0,78 0,85 0,94 1,141,11 0,67 0,З6 0,41 0,49 0,57 0,6З 0,68 0,75 0,82 0,90 1,111,08 0,68 0,33 0,38 0,46 0,54 0,59 0,65 0,72 0,79 0,88 1,081,05 0,69 0,30 0,35 0,43 0,51 0,56 0,62 0,69 0,76 0,85 1,051,02 0,70 0,27 0,32 0,40 0,48 0,54 0,59 0,66 0,73 0,82 1,020,99 0,71 0,24 0,29 0,37 0,45 0,51 0,57 0,6З 0,70 0,79 0,990,96 0,72 0,21 0,26 0,34 0,42 0,48 0,54 0,60 0,67 0,76 0,960,94 0,73 0,19 0,24 0,32 0,40 0,45 0,51 0,58 0,65 0,73 0,940,91 0,74 0,16 0,21 0,29 0,37 0,42 0,48 0,55 0,62 0,71 0,910,88 0,75 0,13 0,18 0,26 0,34 0,40 0,46 0,52 0,59 0,68 0,880,86 0,76 0,11 0,16 0,24 0,32 0,37 0,43 0,50 0,57 0,65 0,860,83 0,77 0,08 0,13 0,21 0,29 0,34 0,40 0,47 0,54 0,6З 0,830,80 0,78 0,05 0,10 0,18 0,26 0,32 0,38 0,44 0,51 0,60 0,800,78 0,79 0,03 0,08 0,16 0,24 0,29 0,35 0,42 0,49 0,57 0,780,75 0,80 0,05 0,13 0,21 0,27 0,32 0,39 0,46 0,55 0,750,72 0,81 0,10 0,18 0,24 0,30 0,З6 0,43 0,52 0,720,70 0,82 0,08 0,16 0,21 0,27 0,34 0,41 0,49 0,700,67 0,83 0,05 0,13 0,19 0,25 0,31 0,38 0,47 0,670,65 0,84 0,03 0,11 0,16 0,22 0,29 0,З6 0,44 0,650,62 0,85 0,08 0,14 0,19 0,26 0,33 0,42 0,620,59 0,86 0,05 0,11 0,17 0,23 0,30 0,39 0,590,57 0,87 0,08 0,14 0,21 0,28 0,З6 0,570,54 0,88 0,06 0,11 0,18 0,25 0,34 0,540,51 0,89 0,03 0,09 0,15 0,22 0,31 0,510,48 0,90 0,06 0,12 0,19 0,28 0,480,46 0,91 0,03 0,10 0,17 0,25 0,460,43 0,92 0,07 0,14 0,22 0,430,40 0,93 0,04 0,11 0,19 0,400,З6 0,94 0,07 0,16 0,З60,33 0,95 0,13 0,33


8

ВЫБОР ШAГA РЕГУЛИРОВАНИЯДля выбора оптимального шага регулирования мощности конденсаторной установки необходимо обратить внимание на величину изменения нагрузки в течении суток. Для низковольтных установок (до 1 кВ) применяются шаги от 5 до 75 кВАр.

В высоковольтных сетях амплитуда колебаний нагрузки и потребление реактивной мощности выше и маломощные шаги экономически нецелесообразны, поэтому в установках напряжения 6, 10 кВ наиболее применимы шаги регулирования от 75 до 600 кВАр.

КЛИМАТИЧЕСКОЕ ИСПОЛНЕНИЕ И СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ УСТАНОВОКВ зависимости от климатических условий и места размещения возможны различные варианты климатического исполнения и степени защиты установок:

в шкафах для размещения в помещении; в специальных «уличных» шкафах для

размещения на открытом воздухе; в герметизированных шкафах для раз

мещения в запыленных помещениях; в шкафах с системой обогрева для ра

боты в неотапливаемом помещении.В случае невозможности размещения габаритной установки внутри помещения возможен ее монтаж внутри утепленного металлического контейнера. Накопленный нашей компанией опыт позволяет изготавливать контейнеры, имеющие продуманную конструкцию, полностью герметичные, с эффективной системой вентиляции и отопления. Имея собственную производственную базу мы можем предложить множество нестандартных технических решений:

изготовление контейнеров, снабженных санями и сцепным устройством для буксировки любым видом транспорта по снегу, что обеспечивает мобильность установки;

изготовление контейнера в уменьшенном и специально подготовленном исполнении, позволяющем его размещение внутри стандартного «морского» контейнера. Такое исполнение контейнера позволяет существенно снизить стоимость его доставки морским или железнодорожным транспортом в отдаленные регионы.

окраска контейнера в цвета заказчика и нанесение логотипа компании заказчика;

установка системы охраннопожарной сигнализации;

изготовление контейнера с коробом верхнего ввода для подвода кабеля сверху.


9

ОСНОВНЫЕ КОМПЛЕКТУЮЩИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК

РЕГУЛЯТОРЫ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИКонденсаторные установки типа КРМ, КРМФ оснащены итальянским контроллером реактивной мощности DCRL5 или DCRL8, обладающим следующими функциями:

контроль состояния конденсаторов; отслеживание изменения емкости кон

денсаторов со временем; учет количества включений и суммарно

го времени работы по каждому конденсатору, равномерное распределение загрузки конденсаторов;

переключение в ручной и автоматический режимы работы;

устанановка параметров срабатывания реле сигнализации и привода вентилятора;

индикация напряжения сети; отслеживание напряжения в сети; предотвращение перегрузки конденсаторов;

автоматическое определение направления тока;

возможность работы в 4х квадрантах.Для настройки DCRL на передней панели устройства имеется оптический порт. Настройка осуществляется с помощью ключа IRUSB или ключа IRWiFi. Порт для программирования имеет следующие преимущества:

Настройка и обслуживание устройства DCRL без необходимости получения доступа к задней части устройства или электрической плате.

Порт оснащен гальванической изоляцией от внешних цепей прибора DCRL, что гарантирует высочайший уровень безопасности при работе оператора.

Высокая скорость передачи данных. Степень защиты передней панели IP54. Ограничение несанкционированного

доступа к настройкам устройства.Контроллеры DCRL имеют возможность расширения функционала. На задней панели имеются посадочные разъемы для подключения модулей расширения типа ЕХР.

Регулятор DCRL5 имеет один разъем для подключения модулей расширения, DCRL8 – два.

Модули расширения ЕХР, устанавливаемые на контроллеры серии DCRL:

ЕХР1006 – два дополнительных релейных контакта на включение ступеней;

ЕХР1007 – три дополнительных релейных контакта на включение ступеней;

ЕХР1010 – модуль связи USB; ЕХР1011 – модуль связи RS232; ЕХР1012 – модуль связи RS485; ЕХР1013 – модуль связи Etherпet.

Контроллеры DCRL5 и DCRL8

Контроллер DCRG8


10

Конденсаторные установки типа КРМТ, КРМТФ оснащены итальянским контроллером реактивной мощности DCRG8 с модулем ЕХР1001. DCRG8 по сравнению с DCRL5 и DCRL8 имеет более расширенный функционал:

возможность компенсации реактивной мощности контакторами и тиристорными модулями;

коррекция коэффициента мощности для каждой фазы в отдельности (SPPFC);

возможность измерения тока и напряжения по трем фазам;

анализ гармоник тока и напряжения; шина с 4 разъемами для модулей рас

ширения серии ЕХР; защита от перегрева шкафа с помощью

внутреннего и внешнего датчиков температуры;

регистрация событий: аварийные сигналы, изменение настроек;

функция Masteг + 8 Slave. часыкалендарь с резервным зарядом.

В системах большой мощности кроме собственных ступеней регулятор DCRG может управлять также выходами других аналогичных регуляторов со своими конденсаторными батареями при помощи функции MasteгSlave. Данная функция имеет следующие особенности:

Позволяет обеспечить модульное увеличение номинальной мощности устройства компенсации реактивной мощности, если это становится необходимо вследствие соответствующих требований системы.

В этой конфигурации измерения осуществляются только первым реrулято

ром (Master), управляющим максимум 32 логическими ступенями, и затем отправляются на все модули Slave.

Контроллеры Slave управляют ступенями, расположенными в их шкафах, в соответствии с командами модуля Masteг. При этом они автономно выполняют функции «локальной» защиты, например, защиты от перегрева шкафа или конденсаторов, микропрерываний, гармоник и т.д.

Максимально возможная конфигурация предусматривает один модуль Masteг с 8 модулями Slave.

Основные функции регулятора могут быть легко расширены с помощью расширительных модулей серии ЕХР:

выходные реле для наращивания числа ступеней;

изолированные статические выходы (в том числе для динамической компенсации реактивной мощности);

защита конденсаторов; цифровые и аналоговые входы и выходы; возможность расширения до 24 сме

шанных выходов; изолированный интерфейс RS232; изолированный интерфейс RS485; изолированный интерфейс Etherпet с функцией вебсервера;

изолированный интерфейс ProfibusDP; модем GPRS/GSM; память данных, часыкалендарь с ре

зервным питанием для регистрации данных.

НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОНТАКТОРЫДля коммутации конденсаторов в конденсаторных установках компенсации реактивной мощности необходимы специализированные контакторы с токоограничивающими резисторами. В момент включения конденсатора мы имеем практически КЗцепь и ток в ней достаточно велик. При коммутации конденсатора пик зарядного тока может превышать в 30 раз его номинальный, что может привести к выходу из строя конденсатора и контактора. Поэ

тому контакторы для коммутации конденсаторов имеют контактную приставку с пусковыми резисторами (контактами предвключения). В момент коммутации зарядный ток сначала проходит через демпфирующие резисторы, и лишь потом через контакты контактора.

Низковольтные конденсаторные установки типа КРМ, КРМФ оснащаются итальянскими контакторами серии BFK (с токоограничивающими резисторами).


11

Основные технические характеристики: Класс напряжения: 240…690 В. Максимальная мощность: 5…100 кВАр

в зависимости от напряжения. Рабочая температура окружающей

среды: ≤50 °C. Частота срабатывания: ≤120 циклов/час Электрическая износостойкость ≥400 000 циклов.

ТИРИСТОРНЫЕ КОНТАКТОРЫТиристор – полупроводниковый переключатель, который пропускает ток определенного направления и переходящий из закрытого положения в открытое при подаче на его затвор управляющего напряжения. После снятия управляющего напряжения с затвора или смене полярности приложенного к тиристору напряжения, он закрывается. Применяется, когда нужно осуществлять компенсацию реактивной мощности нагрузки с высокой скоростью. При подаче сигнала от регулятора тиристор «выбирает» время подключения в момент, когда напряжение в сети и на конденсаторе равны, что обеспечивает коммутацию конденсаторов без «ударных токов». Изза отсутствия движущихся механических контактов тиристоры имеют больший ресурс. Тиристорные контакторы очень чувствительны к качеству электроэнергии. Поэтому ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать тиристоры в сетях с гармоническим искажением без использования защитных дросселей.

Основные технические характеристики: Максимальное рабочее напряжение:

690 В. Мощность коммутируемых конденсато

ров: до 100 кВАр. Максимальный непрерывный ток: 108 А

при 400 В.

Время повторного включения: не более 20 мс.

Температура эксплуатации: от –10 °C до +45 °C.

Степень защиты – IP00. Климатическое исполнение – УХЛ4.

НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ФИЛЬТРУЮЩИЕ РЕАКТОРЫ (ДРОССЕЛИ)Трехфазные антирезонансные дроссели предназначены для работы в составе конденсаторных установок КРМФ, КРМТФ. Включаются последовательно с конденсаторами и служат для отстройки от частоты превалирующей в сети гармоники для предотвращения

перегрева и пробоя конденсаторов. При повышении частоты приложенного напряжения к конденсатору его сопротивление снижается, поэтому используются дроссели, которые вместе с конденсатором образуют контур, отстроенный от частоты гармоники и пода

Низковольтный контактор

Тиристорный контактор


12

вляющий ее. В настоящее время такие дроссели эффективно используются в сетях, содержащих гармоники с 3ей и выше:

Для защиты от 7ой гармоники и выше используются дроссели с расстройкой 5,6% = 210 Гц совместно с конденсаторами на 440 В.

Для защиты от 5ой гармоники и выше используются дроссели с расстройкой 7% = 189 Гц совместно с конденсаторами на 460 В.

Для защиты от 3ей гармоники и выше используются дроссели с расстройкой 14% = 134 Гц совместно с конденсаторами на 525 В.

КОСИНУСНЫЕ СИЛОВЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ 0,4…0,69 кВКонденсаторы предназначены для систем компенсации реактивной мощности (КРМ), в том числе для местной компенсации (подключение конденсаторов параллельно двигателям и т. п.). Большой гарантированный срок эксплуатации (более 100 000 часов) – следствие примененной МКРтехнологии и вакуумной обработки пленочного диэлектрика. Длительная сухая вакуумная обработка обеспечивает удаление влаги из активных элементов. Далее конденсатор наполняется пожаробезопасным импрегнатом. Такой процесс помогает избежать окисления и частичного разряда. Результат – стабильность емкости в течение всего периода эксплуатации.

Основные технические характеристики: Диапазон мощности: 5…80 кВАр. Диапазон напряжений: 220…790 В. Частота: 50 Гц/ 60 Гц. Температура эксплуатации: –40…+55 °С Допустимое отклонение мощности: –5/+10 °С.

Потери в диэлектрике: <0,2 Вт/кВАр.

Общие потери: <0,4 Вт/кВАр. Допустимая длительная перегрузка

по напряжению: 1,1•Uном

Максимальная перегрузка по току –1,8•Iном

Фильтрующий дроссель

Силовые конденсаторы


13

НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИНизковольтные конденсаторные установки применяются для компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ. В большинстве

случаев компенсацию реактивной мощности организовывают в сети 0,4 кВ.

КЛАССИФИКАЦИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК1. По типу коммутирующего аппарата, ско

рости регулирования: контакторные и тиристорные конденсаторные установки. Скорость регулирования контакторных установок – 120 сек, тиристорных – 20 мс.

2. По наличию фильтров гармоник: с фильтрами гармоник и без фильтров гармоник. Без фильтров гармоник – для сети с коэффициентом искажения напряжения THDU ≤ 2%, с фильтрами гармоник – для сети с THDU > 2%.

3. По климатическому исполнению и степени защиты в зависимости от климатических условий и места размещения:

Установки исполнения УХЛ4 – для размещения внутри отапливаемых помещений. Степень защиты от влаги и пыли IP20, IPЗ1.

Установки исполнения У2, УЗ – для размещения в неотапливаемых помещениях. Предусмотрен обогрев электронных приборов маломощным нагревателем. Степень защиты от влаги и пыли IP20 или IPЗ1.

Установки исполнения У1 – для размещения на открытом воздухе. Предусмотрен обогрев установки электроконвектором и электронных приборов маломощным нагревателем. Степень защиты от влаги и пыли IP54, уплотнение выполнено морозостойким резиновым уплотнителем.

СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ

Где:1. КРМ – компенсатор реактивной мощно

сти;2. Т – с тиристорными коммутационными ап

паратами, отсутствие буквы «Т» указывает на контакторное регулирование.

З. Ф – с фильтрами гармоник, отсутствие буквы «Ф» указывает на отсутствие фильтров.

4. 134 – частота расстройки фильтров от резонансной гармоники. Указывается только в том случае, если установка оснащена фильтрами гармоник. Фильтры с частотой расстройки 134 Гц защищают конденсаторы от всех нечетных гармоник, начиная с 3ей и выше. Фильтры с частотой рас

Низковольтные конденсаторные установки

Низковольтные конденсаторные установки

КРМ Т Ф 134-0,4-500-50 У Х Л4 1 2 3 4 5 6 7 8


14

стройки 189 Гц защищают конденсаторы от всех нечетных гармоник, начиная с 5ой и выше. Фильтры с частотой расстройки 210 Гц защищают конденсаторы от всех нечетных гармоник, начиная с 7ой и выше.

5. Номинальное напряжение, кВ.6. Мощность установки, кВАр.7. Шаг регулирования, кВАр. Суммарная

мощность установки должна без остатка

делиться на шаг регулирования. Выбирается из стандартного ряда:

2,5 5 10 12,5 15 20 2530 33,3 37,5 40 50 75

8. Климатическое исполнение конденсаторной установки.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОКДля подключения установки необходимо подвести силовой кабель и подключить его к разъединителю. Сечение вводного кабеля для установки выбирается согласно «Правилам Устройства Электроустановок». Конденсаторные установки имеют возможность подключения к сети с глухозаземленной ней

тралью (тип заземления TNC, TNS или TNCS по ГОСТ 30331.295 / ГОСТ Р 50571.294) промышленного назначения. С трансформатора тока фазы «С» (обязательно!) необходимо подвести сигнал на клеммник конденсаторной установки.


15

ТАБЛИЦА 1. НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОНТАКТОРНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ ВНУТРЕННЕГО И УЛИЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

Наименование Ступени регулирования

Габаритные размеры, мм Д × В × Г

Длительно допустимый максимальный ток, А

Сечение вводного кабеля с медной жилой, мм2

Сечение вводного кабеля с алюминиевой жилой, мм2

КРМ0,45025 УХЛ4КРМ0,45025 У1 2 × 25 600 × 1000 × 340

600 × 1300 × 400 93,82 5 × 35 5 × 70

КРМ0,410025 УХЛ4КРМ0,410025 У1 2 × 25 + 1 × 50 1000 ×1300 × 340

600 ×1600 × 650 187,64 5 × 120 5 × 150

КРМ0,412525 УХЛ4КРМ0,412525 У1 З × 25 + 1 × 50 1000 × 1300 × 340

600 × 1600 × 650 234,55 5 × 150 2 × (5 × 95)

КРМ0,415025 УХЛ4КРМ0,415025 У1 2 × 25 + 2 × 50 1000 × 1300 × 340

600 × 1600 × 650 281,46 5 × 185 2 × (5 × 120)

КРМ0,417525 УХЛ4КРМ0,417525 У1 3 × 25 + 2 × 50 1000 × 1300 × 340

600 × 1600 × 650 328,37 2 × (5 × 95) 2 × (5 × 150)

КРМ0,420025 УХЛ4КРМ0,420025 У1 2 × 25 + 3 × 50 1000 × 1300 × 340

600 × 1600 × 650 375,28 2 × (5 × 120) 2 × (5 × 150)

КРМ0,422525 УХЛ4КРМ0,422525 У1 3 × 25 + 3 × 50 600 × 2000 × 600

600 × 1600 × 650 422,19 2 × (5 × 120) 2 × (5 × 185)

КРМ0,425025 УХЛ4КРМ0,425025 У1 2 × 25 + 4 × 50 600 × 2000 × 600

800 × 1600 × 650 469,10 2 × (5 × 150) 3 × (5 × 120)

КРМ0,427525 УХЛ4КРМ0,427525 У1 З × 25 + 4 × 50 600 × 2000 × 600

800 × 1600 × 650 516,01 2 × (5 × 185) З × (5 × 150)

КРМ0,430025 УХЛ4КРМ0,430025 У1 2 × 25 + 5 × 50 800 × 2000 × 600

1000 × 1600 × 650 562,92 2 × (5 × 185) 3 × (5 × 150)

КРМ0,435050 УХЛ4КРМ0,435050 У1 7 × 50 800 × 2000 × 600

1000 × 1600 × 650 656,74 З × (5 × 150) 3 × (5 × 185)

КРМ0,440050 УХЛ4КРМ0,440050 У1 8 × 50 800 × 2000 × 600

1000 × 2000 × 650 750,56 3 × (5 × 185) 4 × (5 × 150)

КРМ0,445050 УХЛ4КРМ0,445050 У1 9 × 50 1000 × 2000 × 600

1200 × 2000 × 650 844,37 З × (5 × 185) 4 × (5 × 185)

КРМ0,450050 УХЛ4КРМ0,450050 У1 10 × 50 1200 × 2000 × 600

1400 × 2000 × 650 938,19 4 × (5 × 150) 5 × (5 × 150)

КРМ0,460050 УХЛ4КРМ0,460050 У1 12 × 50 1400 × 2000 × 600

1600 × 2000 × 650 1125,83 4 × (5 × 185) 6 × (5 × 150)

КРМ0,470050 УХЛ4КРМ0,470050 У1 14 × 50 1600 × 2000 × 600

1800 × 2000 × 650 1313,47 5 × (5 × 185) 6 × (5 × 185)

КРМ0,480050 УХЛ4КРМ0,480050 У1 16 × 50 1800 × 2000 × 800

2000 × 2000 × 850 1501,11 6 × (5 × 185) 7 × (5 × 185)

КРМ0,490050 УХЛ4КРМ0,490050 У1 18 × 50 2000 × 2000 × 800

2200 × 2000 × 850 1688,75 6 × (5 × 185) 8 × (5 × 185)

КРМ0,4100050 УХЛ4КРМ0,4100050 У1 20 × 50 2200 × 2000 × 800

2400 × 2000 × 850 1876,39 7 × (5 × 185) 9 × (5 × 185)

Здесь и далее кабель рассчитан с учетом требования ПУЭ 6, гл. 1.3 (Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны). Выбор по длительному току табл. 1.3.6 – (Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных), табл. 1.3.7 – (Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных). С учетом поправочных коэффициентов табл. 1.3.3 (Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха), при этом допустимая длительная температура нагрева жил для кабеля ВВГ принята не более 70 ̊ С (данные – Кольчугинский злектрокабельный завод), температура окружающей среды +40 ̊ С. Выбран понижающий коэффициент 0,81. Принято, что кабели проложены в кабельных лотках или «в воздухе».


16

ТАБЛИЦА 2. НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОНТАКТОРНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ С ФИЛЬТРАМИ ГАРМОНИК ВНУТРЕННЕГО И УЛИЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ






КРМФ0,45025 УХЛ4КРМФ0,45025 У1 2 × 25 800 × 2000 × 600

800 × 2000 × 850 93,82 5 × 35 5 × 70

КРМФ0,47525 УХЛ4 КРМФ0,47525 У1 3 × 25 1000 × 2000 × 600

1000 × 2000 × 850 140,72 5 × 70 5 × 120

КРМФ0,410025 УХЛ4 КРМФ0,410025 У1 2 × 25 × 1 × 50 1200 × 2000 × 600

1200 × 2000 × 850 187,64 5 × 120 5 × 150

КРМФ0,412525 УХЛ4 КРМФ0,412525 У1 3 × 25 × 1 × 50 1200 × 2000 × 600

1200 × 2000 × 850 234,55 5 × 150 2 × (5 × 95)

КРМФ0,415025 УХЛ4 КРМФ0,415025 У1 2 × 25 × 2 × 50 1400 × 2000 × 600

1400 × 2000 × 850 281,46 5 × 185 2 × (5 × 120)

КРМФ0,417525 УХЛ4 КРМФ0,417525 У1 3 × 25 × 2 × 50 1600 × 2000 × 600

1600 × 2000 × 850 328,37 2 × (5 × 95) 2 × (5 × 150)

КРМФ0,420025 УХЛ4 КРМФ0,420025 У1 2 × 25 × 3 × 50 1600 × 2000 × 600

1600 × 2000 × 850 375,28 2 × (5 × 120) 2 × (5 × 150)

КРМФ0,422525 УХЛ4 КРМФ0,422525 У1 3 × 25 × 3 × 50 1800 × 2000 × 600

1800 × 2000 × 850 422,19 2 × (5 × 120) 2 × (5 × 185)

КРМФ0,425025 УХЛ4 КРМФ0,425025 У1 2 × 25 × 4 × 50 1800 × 2000 × 600

1800 × 2000 × 850 469,10 2 × (5 × 150) 3 × (5 × 120)

КРМФ0,427525 УХЛ4 КРМФ0,427525 У1 3 × 25 × 4 × 50 2000 × 2000 × 600

2000 × 2000 × 850 516,01 2 × (5 × 185) 3 × (5 × 150)

КРМФ0,430025 УХЛ4 КРМФ0,430025 У1 2 × 25 × 5 × 50 2200 × 2000 × 600

2200 × 2000 × 850 562,92 2 × (5 × 185) 3 × (5 × 150)

КРМФ0,435050 УХЛ4 КРМФ0,435050 У1 7 × 50 2400 × 2000 × 600

2400 × 2000 × 850 656,74 3 × (5 × 150) 3 × (5 × 185)

КРМФ0,440050 УХЛ4 КРМФ0,440050 У1 8 × 50 2600 × 2000 × 600

2600 × 2000 × 850 750,56 3 × (5 × 185) 4 × (5 × 150)

КРМФ0,445050 УХЛ4 КРМФ0,445050 У1 9 × 50 2800 × 2000 × 600

2800 × 2000 × 850 844,37 З × (5 × 185) 4 × (5 × 185)

КРМФ0,450050 УХЛ4 КРМФ0,450050 У1 10 × 50 3000 × 2000 × 600

3000 × 2000 × 850 938,19 4 × (5 × 150) 5 × (5 × 150)

КРМФ0,455050 УХЛ4 КРМФ0,455050 У1 11 × 50 3400 × 2000 × 600

3400 × 2000 × 850 1032,01 4 × (5 × 185) 5 × (5 × 185)

КРМФ0,460050 УХЛ4 КРМФ0,460050 У1 12 × 50 3600 × 2000 × 600

3600 × 2000 × 850 1125,83 4 × (5 × 185) 6 × (5 × 150)

КРМФ0,465050 УХЛ4 КРМФ0,465050 У1 13 × 50 3800 × 2000 × 600

3800 × 2000 × 850 1219,65 5 × (5 × 150) 6 × (5 × 185)

КРМФ0,470050 УХЛ4 КРМФ0,470050 У1 14 × 50 4000 × 2000 × 600

4000 × 2000 × 850 1313,47 5 × (5 × 185) 6 × (5 × 185)

КРМФ0,475050 УХЛ4 КРМФ0,475050 У1 15 × 50 4400 × 2000 × 600

4400 × 2000 × 850 1407,29 5 × (5 × 185) 7 × (5 × 185)

КРМФ0,480050 УХЛ4 КРМФ0,480050 У1 16 × 50 4600 × 2000 × 600

4600 × 2000 × 850 1501,11 6 × (5 × 185) 7 × (5 × 185)

КРМФ0,485050 УХЛ4 КРМФ0,485050 У1 17 × 50 4800 × 2000 × 600

4800 × 2000 × 850 1594,93 6 × (5 × 185) 8 × (5 × 185)

КРМФ0,490050 УХЛ4КРМФ0,490050 У1 18 × 50 5000 × 2000 × 600

5000 × 2000 × 850 1688,75 6 × (5 × 185) 8 × (5 × 185)

КРМФ0,4100050 УХЛ4 КРМФ0,4100050 У1 20 × 50 5600 × 2000 × 600

5600 × 2000 × 850 1876,39 7 × (5 × 185) 9 × (5 × 185)


17

ТАБЛИЦА 3. НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ТИРИСТОРНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ БЕЗ ФИЛЬТРОВ И С ФИЛЬТРАМИ ГАРМОНИК ВНУТРЕННЕГО И УЛИЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ






КРМТ(Ф)0,45025 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,45025 У1

1000 × 2000 × 600 1000 × 2000 × 850 2 × 25 93,82 5 × 35 5 × 70

КРМТ(Ф)0,47525 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,47525 У1

1400 × 2000 × 600 1400 × 2000 × 850 3 × 25 140,72 5 × 70 5 × 120

КРМТ(Ф)0,410025 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,410025 У1

1400 × 2000 × 600 1400 × 2000 × 850 2 × 25 + 1 × 50 187,64 5 × 120 5 × 150

КРМТ(Ф)0,412525 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,412525 У1

1400 × 2000 × 600 1400 × 2000 × 850 1 × 25 + 1 × 50 234,55 5 × 150 2 × (5 × 95)

КРМТ(Ф)0,415025 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,415025 У1

1600 × 2000 × 600 1600 × 2000 × 850 2 × 25 + 2 × 50 281,46 5 × 185 2 × (5 × 120)

КРМТ(Ф)0,417525 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,417525 У1

1600 × 2000 × 600 1600 × 2000 × 850 1 × 25 + 3 × 50 328,37 2 × (5 × 95) 2 × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,420025 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,420025 У1

1800 × 2000 × 600 1800 × 2000 × 850 2 × 25 + 3 × 50 375,28 2 × (5 × 120) 2 × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,422525 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,422525 У1

1800 × 2000 × 600 1800 × 2000 × 850 1 × 25 + 4 × 50 422,19 2 × (5 × 120) 2 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,425025 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,425025 У1

2000 × 2000 × 600 2000 × 2000 × 850 2 × 25 + 4 × 50 469,10 2 × (5 × 150) З × (5 × 120)

КРМТ(Ф)0,427525 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,427525 У1

2000 × 2000 × 600 2000 × 2000 × 850 1 × 25 + 5 × 50 516,01 2 × (5 × 185) 3 × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,430025 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,430025 У1

2400 × 2000 × 600 2400 × 2000 × 850 2 × 25 + 5 × 50 562,92 2 × (5 × 185) З × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,435050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,435050 У1

1800 × 2000 × 600 1800 × 2000 × 850 1 × 50 + 3 × 100 656,74 3 × (5 × 150) 3 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,440050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,440050 У1

2000 × 2000 × 600 2000 × 2000 × 850 2 × 50 + 3 × 100 750,56 3 × (5 × 185) 4 × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,445050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,445050 У1

2400 × 2000 × 600 2400 × 2000 × 850 1 × 50 + 4 × 100 844,37 3 × (5 × 185) 4 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,450050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,450050 У1

2600 × 2000 × 600 2600 × 2000 × 850 2 × 50 + 4 × 100 938,19 4 × (5 × 150) 5 × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,455050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,455050 У1

2600 × 2000 × 600 2600 × 2000 × 850 1 × 50 + 5 × 100 1032,01 4 × (5 × 185) 5 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,460050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,460050 У1

2800 × 2000 × 600 2800 × 2000 × 850 2 × 50 + 5 × 100 1125,83 4 × (5 × 185) 6 × (5 × 150)

КРМТ(Ф)0,465050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,465050 У1

2800 × 2000 × 600 2800 × 2000 × 850 1 × 50 + 6 × 100 1219,65 5 × (5 × 150) 6 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,470050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,470050 У1

3000 × 2000 × 600 3000 × 2000 × 850 2 × 50 + 6 × 100 1313,47 5 × (5 × 185) 6 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,475050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,475050 У1

3400 × 2000 × 600 3400 × 2000 × 850 1 × 50 + 7 × 100 1407,29 5 × (5 × 185) 7 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,480050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,480050 У1

3600 × 2000 × 600 3600 × 2000 × 850 2 × 50 + 7 × 100 1501,11 6 × (5 × 185) 7 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,485050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,485050 У1

3800 × 2000 × 600 3800 × 2000 × 850 1 × 50 + 8 × 100 1594,93 6 × (5 × 185) 8 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,490050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,490050 У1

4200 × 2000 × 850 4200 × 2000 × 850 2 × 50 + 8 × 100 1688,75 6 × (5 × 185) 8 × (5 × 185)

КРМТ(Ф)0,4100050 УХЛ4 КРМТ(Ф)0,4100050 У1

4600 × 2000 × 850 4600 × 2000 × 850 2 × 50 + 9 × 100 1876,39 7 × (5 × 185) 9 × (5 × 185)


18

КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ НА СРЕДНЕЕ НАПРЯЖЕНИЕКонденсаторные установки на среднее напряжение применяются для компенсации реактивной мощности в сетях на 6 и 10 кВ.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ По типу регулирования: автоматиче

ски регулируемые конденсаторные установки, частично регулируемые, конденсаторные установки с ручным регулированием и нерегулируемые конденсаторные установки.В конденсаторных установках с автоматическим регулированием коммутацию ступеней выполняет вакуумный контактор. В конденсаторных установках с ручным регулированием вывести из работы определенную ступень можно путем снятия предохранителей. Нерегулируемые установки состоят из одной ступени. Частично регулируемые установки содержат в своем составе нерегулируемые ступени и ступени с автоматическим регулированием.

По наличию фильтров гармоник: с фильтрами гармоник и без фильтров гармоник. Без фильтров гармоник – для сети с коэффициентом искажения напряжения THDU≤2%, с фильтрами гармоник для

сети с коэффициентом искажения напряжения THDU>2%.

По климатическому исполнению и степени защиты в зависимости от климатических условий и места размещения:Установки исполнения УХЛ4 – для размещения внутри отапливаемых помещений . Степень защиты от влаги и пыли IP20, IPЗ1.Установки исполнения У2, УЗ – для размещения в неотапливаемых помещениях. Предусмотрен обогрев электронных приборов маломощным нагревателем. Степень защиты от влаги и пыли IP20 или IPЗ1.Установки исполнения У1 – для размещения на открытом воздухе. Установки монтируются в утепленном, герметичном металлическом контейнере, в котором предусмотрена система вентиляции. Степень защиты от влаги и пыли IP54, уплотнение выполнено морозостойким резиновым уплотнителем.


19

СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. КРМ – компенсатор реактивной мощности;2. Ф – наличие фильтров гармоник, отсут

ствие буквы «Ф» указывает на отсутствие фильтров.

3. 134 – частота расстройки фильтров от резонансной гармоники. Указывается только в том случае, если установка оснащена фильтрами гармоник. Фильтры с частотой расстройки 134 Гц защищают конденсаторы от всех нечетных гармоник, начиная с 3ей и выше. Фильтры с частотой расстройки 189 Гц защищают конденсаторы

от всех нечетных гармоник, начиная с 5ой и выше. Фильтры с частотой расстройки 210 Гц защищают конденсаторы от всех нечетных гармоник, начиная с 7ой и выше.

4. Номинальное напряжение, кВ.5. Мощность установки, кВАр.6. Шаг регулирования, кВАр. Суммарная

мощность установки должна без остатка делиться на шаг регулирования. Выбирается из стандартного ряда:25 50 75 100 112,5 125 133150 200 225 250 300 350 375400 450 500 600 700 750

7. Климатическое исполнение конденсаторной установки.

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫКонденсаторные установки на среднее напряжение собираются модульно, габаритный размер данных установок зависит от количества ступеней.

КРМ Ф 134-6,3-500-50 У Х Л4 1 2 3 4 5 6 7

Вводная ячейкаПитающий кабель подводится снизу к шинам разъединителя, который находится в вводной ячейке. Слева над приводом разъединителя находится смотровое окно, через которое, при включении света видно положение ножей разъединителя и заземлителя. С передней панели вводной ячейки осуществлен доступ к быстродействующим предохранителям. На вводной ячейке располагаются аналоговые амперметры, контроллер реактивной мощности, светосигнальная арматура.Д × В × Г, мм: 800 × 2050 × 800

Ячейка верхнего вводаКогда необходимо подвести кабель сверху используется переходная ячейка верхнеговвода.Д × В × Г, мм: 400 × 2050 × 800

Ячейка нерегулируемой ступени с одним конденсатором мощностью до 375 кВАрЯчейка содержит в своем составе нерегулируемую ступень мощностью от 25 до 375 кВАр, которая включает в себя: конденсатор, предохранитель, амперметр с релейным выходом, который следит за исправностью конденсатора.Д × В × Г, мм: 400 × 2050 × 800

Ячейка нерегупируемой ступени с одним конденсатором мощностью до 750 кВАрЯчейка содержит в своем составе нерегулируемую ступень мощностью от 300 до 750 кВАр, которая включает в себя: конденсатор, предохранитель, амперметр с релейным выходом, который следит за исправностью конденсатора.Д × В × Г, мм: 550 × 2050 × 800

Ячейка двух ступеней с ручным регулированием мощностью до 1500 кВАрЯчейка содержит в своем составе две ступени ручного реrулирования мощностью от 400 до 750 кВАр каждая. Ячейка включает в себя: два конденсатора, два трехфазных комплекта предохранителей, два амперметра с релейными выходами.Д × В × Г, мм: 950 × 2050 × 800


20

Таблица. Габариты модульных шкафов.Тип ячейки Длина ячейкиЯчейка верхнего ввода 400 ммВводная ячейка 800 ммЯчейка нерегулируемой ступени с одним конденсатором мощностью до 375 кВАр 400 ммЯчейка нерегулируемой ступени с одним конденсатором мощностью до 750 кВАр 550 ммЯчейка двух ступеней с ручным регулированием мощностью до 1500 кВАр 950 ммЯчейка ступени с автоматическим регулированием мощностью до 375 кВАр 800 ммЯчейка ступени с автоматическим регулированием мощностью до 750 кВАр 950 ммЯчейка ступени с автоматическим регулированием мощностью до 1500 кВАр 1500 ммЯчейка с автоматическим регулированием с фильтрами гармоник мощностью до 200 кВАр 950 мм

Ячейка с автоматическим регулированием с фильтрами гармоник мощностью до 450 кВАр 1500 мм

Ячейка с автоматическим регулированием с фильтрами гармоник мощностью до 750 кВАр 1750 мм

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОКВысоковольтный силовой кабель подключается к шинам разъединителя конденсаторных установок. Присоединить провода от блока головного выключателя к зажимам клеммной колодки «X1» конденсаторной установки в со

ответствии со схемой подключения. Токовый сигнал на блок зажимов заводится с измерительного трансформатора тока фазы «С» (обязательно!).

Ячейка ступени с автоматическим регулированием с фильтрами гармоник мощностью до 200 кВАрЯчейка включает в себя: комплект трехфазных предохранителей, вакуумный контактор, фильтрующий реактор, конденсатор.Д × В × Г, мм: 950 × 2050 × 800

Ячейка ступени с автоматическим регулированием с фильтрами гармоник мощностью до 450 кВАрЯчейка включает в себя: комплект трехфазных предохранителей, вакуумный контактор, фильтрующий реактор, 1 или 2 конденсатора.Д × В × Г, мм: 1500 × 2050 × 800

Ячейка ступени с автоматическим регулированием с фильтрами гармоник мощностью до 750 кВАрЯчейка включает в себя: комплект трехфазных предохранителей, вакуумный контактор, фильтрующий реактор, 1 или 2 конденсатора.Д × В × Г, мм: 1750 × 2050 × 800


21

БАТАРЕИ СТАТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВБатарея статических конденсаторов представляет собой не регулируемую конденсаторную установку, состоящую из последовательно и параллельно соединенных между собой однофазных конденсаторов, собранных по схеме двойная звезда или Нобразной схеме. В нулевой точке данной системы ставится трансформатор небаланса с обмотками 5/5 А, который при неисправности конденсаторов в одном из луче сигнализирует об этом в систему управления. Установки БСК 6–35 кВ как правило собирают по схеме двойная звезда, 110 кВ и выше – по Нобразной схеме.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯТак как в сетях 35 кВ, 110 кВ вопрос коммутации конденсаторов не так хорошо проработан как, скажем, в сетях 0,4, 6, 10 кВ, наибольшее применение установки БСК нашли именно в этих сетях. Так же как и установки КРМ БСК компенсируют реактивную мощность. Благодаря тому, что конденсаторы имеют свойство повышать в сети напряжение, установки БСК применяют в протяженной электросети для

компенсации потерь и поднятия напряжения. Благодаря отсутствию коммутационной и защитной арматуры с помощью БСК на сравнительно небольшом пространстве можно сосредоточить внушительную мощность.

Конструктивно БСК представляет собой группы силовых высоковольтных конден

Батарея статических конденсаторов на напряжение 10 кВ


22

саторов, собранные в стальных несущих блоках («кассетах»). «Кассеты» закрепляются на полимерных изоляторах. Защита от коррозии стальных несущих конструкций БСК обеспечивается их горячим цинкованием. БСК предназначенные для районов с повышенной сейсмоактивностью, изготавливаются с усиленной конструкцией. Повышение прочности несущей конструкции БСК достигается путем

установки дополнительных опорных изоляторов диагонально для поглощения горизонтальных колебаний. Трансформаторы тока и токоограничивающие реакторы, как правило, размещаются на отдельных стойках.

Соединения элементов БСК выполняются гибкой медной шиной для предотвращения повреждения изоляторов при температурном сжатии/расширении или под воздействием электродинамических нагрузок.

ПАССИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ ГАРМОНИКПассивные фильтры гармоник (фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ)) изготавливаются на напряжения 0,4…35 кВ и предназначены для компенсации определенной гармоники. Пассивный фильтр ФКУ – это LCконтур, настроенный на определенную гармонику, где роль индуктивности выполняет однофазный реактор с воздушным сердечником, роль емкости однофазный конденсатор. Однофазные контуры соединены между собой, как правило, либо по схеме звезда, либо по схеме двойная звезда с установкой в нулевой точке трансформатора небаланса, реже соединены по схеме треугольник.

Принцип действия ФКУ – шунтирование главной электрической сети на частоте заданной гармоники путем уменьшения реактивного сопротивления LСцепочек до значений, близких к нулю. LCцепочки фильтрокомпенсирующих устройств настраивают на частоту близкую к частоте подавляемой гармоники с расстройкой в 5…10%. Чем ближе частота фильтра к частоте гармоники – тем лучше подавляется гармоника и тем больше

вероятность возникновения резонанса в системе, поэтому фильтры с расстройкой менее 5% не изготавливают. Обычно величину расстройки принимают равной значениям около 7%. Работа фильтра сопровождается нагревом конденсаторов и реакторов, поэтому немаловажную роль имеет процесс отвода тепла (вентиляция или кондиционирование).

ФКУ 0,4 кВ изготавливаются шкафного исполнения. Размещение: в помещении или на улице.

Батарея статических конденсаторов на напряжение 35 кВ

Фильтрокомпенсирующее устройство 0,4 кВ на 5-ю и 7-ю гармоники


23

ФКУ 6, 10 кВ мощностью конденсаторов до 2000 кВАр изготавливаются: шкафного исполнения для размещения на огороженном участке в помещении; в контейнерном здании уличного исполнения под навесом.

ФКУ 6, 10 кВ мощностью конденсаторов до 4000 кВАр изготавливаются: для размещения на огороженном участке в помещении, в контейнерном здании, уличного исполнения под навесом.

ФКУ 6, 10, 35 кВ мощностью конденсаторов от 4000 кВАр изготавливаются: для размещения на огороженном участке в помещении и уличного исполнения под навесом.

Габаритные размеры пассивных фильтров ФКУ рассчитываются индивидуально для каждого случая.

Пассивные фильтры ФКУ изготавливают на основании точных расчетов, основанных на действующих показателях качества электросети, поэтому самый лучший вари

ант – выб рать ФКУ по результатам замеров качества электросети, выполненных предприятиемизготовителем ФКУ.

АКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ ГАРМОНИКВ отличии от пассивных фильтров гармоник активные могут компенсировать большой спектр гармоник: от 2ой до 50ой. Мост широтноимпульсной модуляции преобразователя на основе IGBT мгновенно реагирует на изменения в электросети и корректирует электросеть путем подачи в фазу и нейтраль среднеквадратичного значения тока, что позволяет активному фильтру выполнять следующие задачи:

подавление заданного спектра высших гармоник;

подавление тока нейтрали; устранение ассимметрии токов по фа

зам; защита от перегрузок по току за счет ограничения тока;

функция компенсации реактивной мощности.

Эффект от применения активного фильтра гармоник:

устранение ложных срабатываний устройств релейной защиты;

снижение тока, уменьшение потерь в кабельных линиях электросети;

увеличение срока службы оборудования.

Активный фильтр подбирается по току гармоник. Необходимо рассчитать сумму токов всех гармоник, подлежащих устранению, и по данному значению выбрать активный фильтр.

Пример подбора активноrо фильтра по сум-марному току гармоник:Трансформатор ТМГ 400 кВА 6 кВ / 0,4 кВ, нагруженный на 70% питает цех со сварочным оборудованием. Известны гармоники тока: 3я гармоника – 33% от основной частоты; 5я гармоника – 15%.Требуется подобрать активный фильтр для компенсации гармоник в сети 0,4 кВ.С учетом коэффициента использования полная мощность трансформатора S = 400 × 0,7 = 280 кВА. Определяем ток по первой гармонике:

I1=S

(U )3 U I1= = 404 А280(0,4 )3

Определяем токи гармоник:I3= 404 × 0,33 =133 А; 15 = 404 × 0,15 = 60,6 А, в сумме получаем ток гармоник 193,6 А.Выбираем фильтр гармоник АФГ0,4150УХЛ4.

Фильтрокомпенсирующее устройство 6 кВ на 5-ю гармонику


24

Настраиваем фильтр на подавление 103 А – 3ей гармоники и 40 А – 5ой гармоники, оставшийся запас распределится на подавление гармоник более высокого порядка.

Технические характеристики активных фильтровПараметр АФГ-0,4-25 АФГ-0,4-50 АФГ-0,4-100 АФГ-0,4-150 АФГ-0,4-200

Компенсирующая способностьТоки гармоник по фазам 25 А 50 А 100 А 150 А 200 АТоки гармоник нейтрали 75 А 150 А 300 А 450 А 600 ААмплитудные токи гармоник 50 А 100 А 200 А 300 А 400 АД × В × Г, мм 500 × 800 × 450 650 × 1000 × 450 615 × 1900 × 450 1000 × 1900 × 450 1000 × 1900 × 450Вес, кг 70 120 180 280 290Компенсирующие гармоники от 2ой до 50ойГармоники, настраиваемые от 2ой до 25ойРабочее напряжение 400 В ±15%Частота сети 50/60 Гц ±10%Подключение к электросети Активный фильтр подключается параллельно нагрузке. Фильтр может работать как в сети

с нейтралью, так в сети и без нейтрали. Возможна одновременная работа нескольких фильтров в одной сети.

Быстродействие <1 мсТип контроллера Цифровой, ЖКдисплейУправление с панели Запуск, останов, установка значений параметров, просмотр отчета о состоянии фильтра.Функция настройки С помощью данной функции настраивается алгоритм работы фильтра гармоник:

фильтрация гармоник, выравнивание по фазам тока нагрузки, компенсация реактивной мощности, алгоритм управления, число фильтров, работающих параллельно.

Индикация электрических параметров

Фазные и линейные токи и напряжения, активная, реактивная и полная мощности, коэффициент мощности cos(ϕ), график гармонических составляющих тока.

P-CON.RU

ООО «ИПК ПРОМО-КОНСАЛТИНГ» 127018, г. Москва, ул. Сущёвский Вал, д. 5, стр. 38 (800) 222-5954, [email protected]

энергоэффективные технологии

Documents

КОМПЕНСАЦИЯ - p-con.ru · ность в различных отраслях. В связи с этим особое значение имеет надежная энергоси