Автоматические конденсаторные установки предназначены для регулирования реактивной составляющей сети автоматически. Они по силовой части фактически ничем не отличаются от обычных конденсаторных установок (аку), но имеют микропроцессорную систему управления и могут сами, в автоматическом режиме вычислять cosφ сети и поддерживать его в заданном диапазоне.
На производстве с резко-переменной нагрузкой, где cosφ цепи постоянно меняется, использовать обычные конденсаторные батареи нет смысла – они не могут регулировать реактивную составляющую самостоятельно. Использовать подключение их к цепи с помощью оператора лишено смысла – это дорого и не эффективно.
Здесь и нужны автоматические конденсаторные установки.
Они исполняются секционно, то есть разбиваются на отдельные группы (иногда разной мощности) и вводятся в работу ступенчато в зависимости от условий.
Они могут быть двух видов:
- Подключаемые через контакторы, рис. а);
- Подключаемые через вентили, рис. б);
Ниже приведена схема возможных включений:
Изготовленная по схеме б) более дешевая система. Но обладает рядом недостатков:
- Не позволяет плавно регулировать реактивный ток, только ступенчато;
- Необходимо обслуживание контакторов;
- Если частое изменение реактивной мощности близко к порогу срабатывания ступени, может возникнуть ситуация когда система потеряет устойчивость(все время будет срабатывать контактор ступени);
Достоинства:
- Дешевая;
- Проста в управлении;
- Может устанавливаться на открытом воздухе;
Ниже показан результат моделирования ввода секции в цепь.
Схема а) более дорогостоящая, но обладает рядом преимуществ:
- Плавное изменение реактивного тока контура;
- Не требует обслуживания контакторов;
- Система устойчива к резким изменениям в сети;
- Высокое быстродействие;
Недостатки:
- Более дорогие из-за установки шкафов управления вентильными ключами;
- Увеличиваются габаритные размеры;
- Тиристорные шкафы не могут размещатся вне помещений и требуют систем охлаждения;
На рис.1 а) отдаваемая мощность регулируется углом открывания тиристоров. Это позволяет полностью использовать весь диапазон мощности секции и плавно изменять отдаваемую энергию, не подключая или отключая через контактор другую секцию. Этот способ эффективен, когда cosφ изменяется в очень малых пределах.
При размещении и эксплуатации автоматических конденсаторных установок (аку) необходимо учесть, что конденсаторы способны хранить заряд некоторое время после отключения от сети. Для безопасности обслуживающего персонала необходимо убедиться, что устройство разряжено. Для этого они должны снабжаться датчиками напряжения.
При выборе компенсатора необходимо исследовать сеть на наличие высших гармоник. На предприятиях могут работать различные преобразовательные устройства, из-за чего качество синусоиды может заметно ухудшаться. В цепи возникают высшие гармоники тока, которые могут вызывать перенапряжение и сверхтоки в конденсаторах — это приводит к выходу из строя раньше срока службы конденсаторов. Если гармонический состав тока слишком плох, обычно применяют фильтро-компенсирующие устройства(ФКУ).
