Конденсаторные установки

Одним из простых и дешевых способов компенсации реактивной мощности есть конденсаторные установки. Они просты по конструкции, малогабаритные и наиболее просты в управлении.

Они состоят из конденсаторов и коммутационной аппаратуры. Силовая часть может собираться по различным схемам (треугольник или звезда) в зависимости от условий и требований по эксплуатации.

В зависимости от мощности могут выполняться  секционно (регулируемые). Схема конденсаторной установки приведена ниже:

Схемы конденсаторных установок а)нерегулируемые б)регулируемые
Схемы конденсаторных установок
а)нерегулируемые
б)регулируемые

Секционное исполнение позволяет подключать и отключать секции конденсаторных батарей в зависимости от изменения cosφ . Этот способ не очень удобен так как требует большего числа коммутирующего оборудования, которое нужно обслуживать. К тому же шаг изменения мощности ступеней может подбираться под различные требования.

Но при подключении конденсаторной установки большой мощности к сети может возникнуть  большой бросок тока, обусловленный зарядкой конденсаторов. Для его ограничения используют либо добавочное сопротивление (резисторы), либо предохранители. При запуске секционного устройства в работу вводятся не все сразу конденсаторы, а разбиваются на секции и вводятся в работу постепенно.

Также этот способ очень удобен если на предприятие преобладает резко-переменная нагрузка (сварочные  трансформаторы, моторы компрессоров и т.д.). Подключая-отключая секции можно держать cosφ примерно на одном уровне.

Если преобладает постоянная нагрузка (конвейер, изготовление бумаги, вентилятор) тогда используют  нерегулируемые. Она просто подключается к сети и работает, отдавая энергию в сеть пока это требуется.

Конденсаторные установки изготавливаются на различные напряжения 0,4 кВ, 6 кВ, 10 кВ.

Если наибольшее количество реактивной составляющей потребляется на стороне 0,4 кВ, то имеет смысл компенсировать на стороне низкого напряжения. Это зависит от схемы электроснабжения:

Компенсация на стороне 0,4 кВ
Компенсация на стороне 0,4 кВ

При такой схеме снабжения компенсация происходит на стороне 0,4 кВ. Это позволит разгрузить питающий трансформатор и уменьшить суммарный ток в цепи 0,4 кВ.

Компенсация на стороне 6,10 кВ
Компенсация на стороне 6,10 кВ

При такой схеме включения целесообразнее компенсировать на стороне 6 кВ, 10 кВ, за исключением, когда реактивная мощность в цепи 0,4 кВ уж слишком высока. Тогда они могут устанавливаться на стороне 6 кВ, 10 кВ и 0,4 кВ.

Высоковольтные конденсаторные установки в обязательном порядке должны быть оснащены датчиками напряжения конденсаторов для безопасности работ по обслуживанию. После отключения от сети конденсаторные установки еще какое-то время способен хранить заряд.  Для допуска людей к работе следует убедиться, что емкости разряжены. Для безопасности установки должны быть ограждены. Доступ к ним может осуществляться, только если напряжение не будет превышать допустимое значение.

Ниже на рисунках приведены результаты моделирования работы конденсаторных установок.

Изменение cosf сети при подключении КУ
Изменение cosf сети при подключении КУ

Как видим, при подключении компенсатора фазовый сдвиг уменьшился, cosφ>0.9.

Для промышленных предприятий  cosφ не должен превышать 0,95, потому мощность компенсатора должна быть чуть меньше чем нагрузки, что бы не допустить генерацию энергии в сеть.

Изменение cosf сети при подключении КУ
Изменение cosf сети при подключении КУ

Если на предприятии преобладает резко-переменная нагрузка зачастую используют автоматические конденсаторные  установки АКУ.

При выборе компенсатора следует исследовать гармонический состав сети. При работе различных преобразовательных устройств сеть искажается высшими гармониками. Это может приводить к перенапряжениям и сверхтокам в конденсаторах, из-за чего они могут быстро выйти из строя. Если гармонический состав цепи перенасыщен высшими гармониками, устанавливаются фильтро-компенсирующие устройства (ФКУ).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *