Установки производства компании БЭМП для компенсации реактивной мощности

Появление проблемы компенсации реактивной мощности совпало с началом практического использования переменного тока, так как передача необходимой для работы электроустановок реактивной мощности является одной из основных составляющих технологических потерь электроэнергии в сетях электроснабжения. Сегодня, с учетом собственного электропотребления энергосистемы, примерно шестая часть производимой электроэнергии не доходит до потребителя. Значительная часть потерь активной энергии обусловлена сетевыми перетоками реактивной мощности, а их снижения можно достигнуть за счет увеличения степени компенсации реактивной мощности, потребление которой определяется двумя составляющими:
 

1. Потерями в трансформаторах и линиях электрических сетей;
2. Реактивной нагрузкой потребителей.

Следует также учитывать изменение характера электропотребления, обусловленное увеличением мощностей нелинейных потребителей, а также опережающим ростом потребления реактивной мощности по отношению к активной вследствие уменьшения загрузки силовых трансформаторов (характерная черта современной электроэнергетики, отрицательно влияющая на показатели качества и потери электроэнергии).

Таким образом, общая задача оптимального электропотребления как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации систем электроснабжения включает в себя вопрос обеспечения компенсации реактивной мощности нагрузки. Последний нормативный документ, связанный с компенсацией реактивной мощности, был утвержден Главго — сэнергонадзором РФ в 1994 г. (изменения вносились в 1995 и 1997 гг.). Это «Правила применения скидок и надбавок к тарифам на электрическую энергию за потребление и генерацию реактивной энергии», в которых были рассмотрены рекомендуемые методы расчета экономических значений и технических пределов потребления и генерации реактивной мощности и энергии.

Ввод в эксплуатацию, выбор и рекомендации по планированию

Вводу в эксплуатацию мощных компенсационных установок должен предшествовать анализ сети. Температуру окружающей среды следует учитывать с перспективой на летние месяцы.

Компания БЭМП предлагает как отдельные компоненты, так и готовые решения для компенсации реактивной мощности и улучшения качества сети. Рассмотрим некоторые из них.
 

• Силовые конденсаторы и установки компенсации реактивной мощности с дросселями (с рассогласованными фильтрами), без и с заграждающими фильтрами звуковых частот. Область применения: повышение cos(φ), разгрузка сети и снижение влияния высших гармоник в электроустановках потребителя.
• Быстропереключаемые конденсаторы с дросселями и быстродействующие установки компенсации реактивной мощности (с рассогласованными и согласованными фильтрами). Область применения: улучшение cos(φ), быстрая разгрузка сети и снижение влияния высших гармоник в электроустановках потребителя.
• Регуляторы реактивной мощности, модули, контакторы, вентиляционные системы, трансформаторы тока, предохранители, арматура. Область применения: переоснащения и ремонт уже действующих установок компенсации реактивной мощности, подключение и ввод в эксплуатацию новых.

Бездроссельные компенсационные установки реактивной мощности, монтируемые из встраиваемых конденсаторных модулей мощностью 100 кВАр

Применение: автоматические, готовые к подключению компенсационные установки реактивной мощности для централизованной компенсации в сетях трехфазного тока не нагруженных высшими гармониками.

Исполнение: компенсационные установки собираются из модулей. Переключаемые конденсаторные модули мощностью 2×25, 3×25 или 2×50 кВАр особенно удобны при монтаже, просты в обслуживании и надежны в эксплуатации (табл. 2).


Комплектация:
 

• самовосстанавливающиеся, безопасные для окружающей среды MKP/MKPg-конденсаторы с высокой электрической прочностью и защитой от перегрузки;
• сборные шины с NH-элементами для предохранителей (единичная защита);
• контакторы специального исполнения с устройством для быстрого разряда конденсаторов и предварительной ступенью для гашения тока запуска;
• электронный самопрограммируемый регулятор реактивной мощности (PFR-X) с функциональной индикацией состояния компенсации, типа регулирования (индуктивное или емкостное), подключенной мощности конденсаторов и аварийного состояния, оптимизирующий последовательность включения конденсаторов;
• цепи контроля температуры;
• подготовленные цепи управления для расширения компенсационной установки;
• в случае необходимости доукомплектовываются заграждающими фильтрами.

Установки компенсации реактивной мощности с дросселями, монтируемые из встраиваемых конденсаторных модулей мощностью 25 кВАр (УКРМ 25) и 50 кВАр (УКРМ 50)

Применение: автоматические, готовые к подключению компенсационные установки реактивной мощности для централизованной компенсации в сетях трехфазного тока, нагруженных высшими гармониками.

Исполнение: компенсационные установки собираются из модулей. Переключаемые конденсаторные модули мощностью 2×6, 25; 3×6, 25 или 2×12, 5 кВАр для УКРМ 25 и 2×12, 5; 3×12, 5 или 2×25кВАр для УКРМ 50 особенно удобны при монтаже, просты в обслуживании и надежны в эксплуатации (табл. 3).

Комплектация:

• безопасные для окружающей среды самовосстанавливающиеся MKP/MKPg-конденсаторы с высокой электрической прочностью и защитой от перегрузки;
• сборные шины с NH-элементами для предохранителей (групповая защита);
• контакторы специального исполнения с устройством для быстрого разряда конденсаторов;
• самопрограммируемый электронный регулятор реактивной мощности (PFR-X) с функциональной индикацией состояния компенсации, типа регулирования (индуктивное или емкостное), подключенной мощности конденсаторов и аварийного состояния, оптимизирующий последовательность включения конденсаторов;
• устройства контроля температуры;
• система принудительной вентиляции;
• подготовленные цепи управления для расширения компенсационной установки;

Выбор и рекомендации по планированию
 

• Часть нелинейных потребителей max 50%.
• Максимальная нагрузка гармониками U₅ = 5%; U₇ = 4%.
• Если хотя бы одно из этих требований не выполняется, следует устанавливать компенсационную установку специального исполнения, либо установку с использованием специальных сглаживающих фильтров. В таких случаях необходим точный расчет с использованием всех данных электросети.
• При частотах централизованного управления >350 Гц и в промышленных сетях без высокочастотных установок следует выбирать дросселирование с коэффициентом р = 5, 67%. Вырабатываемая собственной сетью 5 гармоника может быть снижена на 50%.
• При частотах централизованного управления от 250 до 350 Гц следует выбирать р = 7%. Уровень 5 гармоники в сети может быть снижен на 20%.
• При частотах централизованного управления от 180 до 250 Гц следует выбирать р = 14%. Уровень 5 гармоники в сети не может быть снижен. В случае необходимости снижения уровня 5 гармоники следует выбирать коэффициент дросселирования р = 7% плюс заградительный фильтр звуковой частоты (возможно только для потребителей с собственной трансформаторной подстанцией).
• При частотах централизованного управления <180 Гц рекомендуется дросселирование с коэффициентом р = 14% плюс резервное место для заградительного фильтра звуковой частоты или спецдросселирование.
• Компенсационную установку с дросселями следует тщательно рассчитывать (целевой cos(φ)>0, 93). Это особенно критично при коэффициенте дросселирования р = 5, 67%.
• Компенсационную установку с дросселями и без них не следует подключать к одному и тому же трансформатору. Это требование также необходимо соблюдать для установок с различным коэффициентом дросселирования «р».
• Компенсационную установку рекомендуется выбирать с резервным местом для заградительного фильтра, если нет исчерпывающей информации о частотах централизованного управления.
• Следует выбирать установки модульной конструкции с резервом для дальнейшего расширения установки.
• Нормативный показатель для ожидаемой общей мощности (кВАр) можно получить, если активную мощность компенсируемых электроустановок, согласно целевому cos(φ), умножить на коэффициент 0, 7–0, 9.
• При выборе компенсационной установки рекомендуется пользоваться следующим рядом реактивной мощности: 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 кВАр и т. д. Эти значения имеют наилучшие соотношения «стоимость/мощность» и упрощают дальнейшее наращивание мощности.
• Мощность ступени следует выбирать из следующего ряда: 3, 1; 6, 2; 12, 5; 25; 50; 75; 100; 125; 150 кВАр. Для компенсационной установки с дросселями желательно иметь число ступеней регулирования от 6 до 12. Для установок малой мощности — от 5 до 8.
• Монтаж установки рекомендуется осуществлять в прохладном месте (максимальная температура +35 °С, среднегодовая не более +20 °С). Это позволяет значительно продлить срок службы установки. Следует также позаботиться об отводе тепловых потерь.

Конструктивное исполнение типа КРМ-0, 4 (наиболее часто встречающаяся аббревиатура у российских производителей)

Регулируемые установки компенсации реактивной мощности КРМ-0, 4 предназначены для поддержания постоянным заданного значения коэффициента мощности cos(φ) в электрических распределительных трехфазных сетях промышленных предприятий и других объектов напряжением до 400 В частотой 50 Гц. Установки типа КРМ-0, 4 обеспечивают заданный cos(φ) в периоды максимальных и минимальных нагрузок, а также исключают режим генерации реактивной мощности. Для компенсации постоянной (неизменяемой) реактивной мощности выпускаются нерегулируемые установки типа КРМ-0, 4 (табл. 4, рис. 2).
 

• установки мощностью от 35 до 150 кВАр монтируются в навесных корпусах;
• установки мощностью от 200 до 600 кВАр монтируются в напольных шкафах, состоящих из одной, двух секций одного габарита и конструктивного исполнения.

Для энергосистем, особенно крупных предприятий, реактивная энергия всегда была и остается неизбежным атрибутом технологического оборота электроэнергии, влияющим на его экономическую эффективность. В последнее время, в связи со значительным ростом цен на энергоносители, повысился приоритет вопросов энергосбережения. Использование конденсаторных установок компенсации реактивной мощности — один из наиболее простых и эффективных способов энергосбережения в промышленных и коммунальнобытовых распределительных сетях.

Применение компонентов производства БЭМП (конденсаторов, дросселей, регуляторов, пускателей, разрядников) и установок типа КРМ позволяет:

• поддерживать необходимый коэффициент мощности установок потребителя;
• повысить качество электроэнергии непосредственно в сетях предприятия;
• снизить общие расходы на электроэнергию;
• уменьшить нагрузку элементов распределительной сети, увеличить их срок службы.

Размещено компанией ООО "БЭМП" [26.03.2010]