Използване на кондензатори за компенсиране на реактивната мощност на битови и битови товари

Сред многобройните причини, засягащи ефективността на системата за електрозахранване (SES), една от приоритетните области е въпросът за компенсацията на реактивната мощност (MRC). Но в разпределителните мрежи на комунални потребители, които съдържат предимно еднофазно натоварване, включено в личен режим, устройствата на RPC все още се използват недостатъчно.

По-рано се прие, че поради относително малките подавачи на градски мрежи за ниско напрежение, малки (единица kVA) свързан капацитет и разпръскване на товари, няма проблем за тях.

Например, в глава 5.2 [1] е написано: "за жилищни и обществени сгради не се предоставя компенсация за реактивно натоварване". Ако се вземе предвид, че през последното десетилетие, потреблението на електричество от една m2 жилищния сектор се е увеличил три пъти, средна мощност на силови трансформатори градските мрежи метро са спечелили 325 кВА, а площта на използване на трансформатор капацитет е изместен в посока на растеж и е в границите на 250 ... 400 кВт [ 2], тогава това изявление предизвиква колебание.

Обработка на производствените графици заснет при въвеждане сградата, показващи: в варира от 0.88 до 0.97, а фаза отделени през деня средна стойност на коефициента на мощност (cosj) - от 0.84 до 0.99. Съответно, общото потребление на реактивна мощност (ПМ) варира в диапазона от 9 ... 14 kVAr и фаза по фаза от 1 до 6 kVAr.

Фигура 1 показва графика на ежедневната употреба на RM при входа на многоетажна сграда. Друг пример е записано ежедневно (06.10.07 г) на активната и реактивната консумацията на енергия в CAT Syzranskaya градски район мрежа (STR-PA = 400 KW, електрически приемници голяма степен еднофазен) е 1666.46 кВт 740.17 • ч и KVAR • ч (средно претеглен cosj = 0,91 - разсейване от 0.65 до 0.97), дори и при съответно нисък коефициент на натоварване на трансформатора - 32% в пиковите часове и 11% в часовник минимум измерване.

Така Makar, като се вземат предвид по-високата гъстота (кВт / км2) от общинската домакинство натоварване, постоянно присъствие в SEC захранващия поток на реактивната компонента, води до значителни загуби на енергия в разпределителните мрежи на големите градове, както и необходимостта за тяхното възстановяване с помощта на допълнителни източници на производство на.

Сложността на решаване на този проблем в почти всички свързани с неравномерно консумация на RM на отделни фази (фигура 1), което възпрепятства използването на конвенционални промишлено мрежови инсталации Localizer базирани банки кондензатор трифазни контролирани от регулатора, разположен в една от фазите компенсирани мрежа.

Увеличаването на резервния капацитет на градските SES е ентусиазмът на опита на нашите чуждестранни колеги. А именно, развитието на електроразпределителната компания Edeinor S.A.A. (Перу) (става въпрос за специализирана в производството, преноса и rassredotachivanii електричеството в няколко американски щата група Endesa (Испания)), за ASO в ниски разпределителните мрежи напрежение до най-малкото разстояние от потребителите [3]. Със заповед на Edeinor S.A.A., един от най-големите производители на ниско напрежение косинус кондензатори - EPCOS AG компанията пусна серия от еднофазни кондензатори HomeCap [4] адаптирани към малките общински зарежда MRC.

Номинална HomeCap капацитет кондензатори (фигура 2) е от порядъка на 5 до 33 microfarads, което позволява да се запълни RM индуктивен компонент от 0,25 до 1,66 KVAR (при напрежение 50 Hz в диапазона от 127 ... 380).

Като диелектрик се използва усилен полипропиленов филм, електродите се правят чрез пръскане с желязо - разработването на MKD (метализиран Kunststoff полипропилен). Намотката на секцията е стандартна кръгла, вътрешният обем е изпълнен с нетоксично полимерно съединение. Подобно на всички косинусни кондензатори от EPCOS AG, кондензаторите от серията HomeCap притежават свойството "самолечение" с локално разбиване на плочите.

Цилиндричен корпус дуралуминиум кондензатори изолирани използване поливинил свиване тръба (2), двойно Заключения нож електроди покрити с диелектрик пластмасова капачка (степен на защита IP53), за да се осигури пълна безопасност в операцията за домашни критерии потвърдени чрез подходящо сертификат UL 810 стандарт (лаборатория относно безопасността на САЩ).

Вграденото устройство, което работи при превишаване на прекомерното налягане вътре в корпуса, автоматично прекъсва кондензатора, когато прегрява или разрушава лавината на секцията. Диаметърът на кондензаторите HomeCap е 42,5 ± 1 мм, а височината, в зависимост от номиналния капацитет, е 70 ... 125 мм. Вертикалното удължение на корпуса на кондензатора при защита срещу превишаване на вътрешното налягане е по-малко от 13 мм.

Кондензаторът е свързан с двужилен гъвкав кабел с напречно сечение 1,5 mm2 и дължина 300 или 500 mm [4]. Допустимото загряване на изолацията на кабела е 105 ° С.

Работата на кондензаторите HomeCap е вероятно да се извърши в помещенията при температура от -25 ... + 55 ° С. Отклонение от номиналния капацитет: -5 / + 10%. Загубите на активна мощност не надвишават 5 вата на kVAr. Гаранционен срок на експлоатация до 100000 часа.

Монтирането на кондензаторите HomeCap към монтажната повърхност се осъществява чрез скоба или болтове (M8x10) към дъното.

На фиг. 3. Инсталирането на кондензатора HomeCap в счетоводната кутия е показано. Кондензаторът (в долния десен ъгъл) е свързан към клемите на електромера

Кондензаторите HomeCap са изработени в съответствие с изискванията на стандарта IEC 60831-1 / 2 [4].

Според Edeinor АСП, [3] за определяне на кондензатори HomeCap общ капацитет от 37 000 до 114 000 домакинства KVAR Infantas северната област в Лима, увеличава средната дистрибуторска мрежа с фактор на мощността на 0,84 до 0,93, което позволява годишно спестяване на около 280 кВтч · H за всеки приложен kVAR RM или само около 19 300 MWh годишно. Освен това, като се вземе предвид конфигурацията на висококачествена закалена натоварване на потребителите (импулсни източници на електрическа енергия, активни баласти енергоспестяващи лампи), изкривяване на синусоидално напрежението линия, само с помощта на HomeCap кондензатори могат да намалят нивото на хармонични компоненти - THDU средно с 1%.

За разлика от града, необходимостта от PFC за ниско напрежение разпределителните мрежи в селските райони имаше потреперване не е предназначен [5], тъй като активна енергия разходите по предаването RM на удължено отворено (дърво) на високоволтови кабели (HVL) напрежение 6 (10) кВ над най-високата [6 ]. С всичко това съотношение означава липсващата ASO свързан към захранване на електрически приемници се обяснява чисто икономически причини. Защото за SES селски битови и малки (до 140 кВт) промишлени потребители по-малко въпрос на избор покритие версия на ASO е приоритет.

Един от техническите трудности практически съвети за изпълнение 80% от ASO по-специално ниско напрежение мрежи на селските райони [5] е липсата на кондензатори, пригодени за монтиране на режийни. Според изчисления, средната стойност на остатъчното (режим недопускане на свръхкомпенсация) RM предаване на 0.4 кВ активна мощност 50 кВт за смесване с доминиране (над 40%) на битови и домакински натоварване е 8 KVAR както следва номинална най-добре PM на такива кондензатори трябва да бъде в границите на единиците от порядъка на 10 kVAr.

Помислете КРМ система, използвана от контактната мрежа на ниско напрежение мрежи в Джайпур (Раджастан, Индия) енергийна компания Джайпур Vidyut Vitran Nigam Ltd базирани PoleCap® серия кондензатори (Фигура 4) производството на EPCOS AG [7]. Прекарано мониторинг SES, съдържащ около 1000 MVA монтирани силови трансформатори 4600 11 / 0.433 единица кВ капацитет 25-500 кВА показа: лятна натоварване е 506 MVA трансформатор (430 MW), зимата - 353 MVA (MW 300) - претеглената cosj - 0 85 - общи загуби (2005 г.) - 17% от обема на електроснабдяването.

По време на пилота на ASO във възлите се присъединяват трансформаторни ниски натоварвания на напрежение, по-специално върху опорите на 0,4 кВт е инсталиран 13375 кондензатори PoleCap, общо RM 70 MVAr. Включва: 13000 кондензатора 5 kVAr-250 - 10 kVAr-125 - 20 kVAr. В резултат на това стойността на cosj се увеличи до 0.95, а загубата намаля до 13% [7].

Тези кондензатори (фиг.4 и Фиг.5) - модификация доказани отлични кондензатори метал тип, направени от CDM / МНС (метализирани Kunststoff Компакт) технология [8] - едновременно площ растеж и увеличаване на силата на електронен контактни електроди метализиран слой поради и комбинации rovnenko вълна изключване филм ръбове, за да се определят с подходящ за технология МКФ малък компенсира завои. В допълнение, PoleCap серия включва редица трифазни кондензатори RM 0.5 ... 5 KVAR извършва чрез класическа технология MCR [8].

Подобрението на основната конструкция на серийните MKK-кондензатори осигури възможността за инсталиране на кондензатори PoleCap в открити, мокри помещения или прашни помещения. Кондензаторното тяло е направено от 99,5% алуминий и е запълнено с инертен газ.

Фигура 5 показва:

• силно пластмасово покритие (поз.1);
  

• (поз.7) и запълнен с епоксидно съединение (поз.7), изпълнението на клемния блок (поз.8) осигурява степен на защита IP54.
  

Връзка (фиг.5) е печата на кабелния вход (позиция 2) 3 2-сърцевина кабели m (позиция 3) и изпускателен глина модул резистор (точка 6) е гофрирана и спойка крайни връзки. За улеснение на визуалното управление на работата на защитата от свръхналягане върху удължената част на корпусната кутия, се появява яркочервена лента (поз.4).

Най-големият допустим спад на температурата на средата е -40 ... + 55 ° С [8].

Трябва да се подчертае, че от кондензаторите на ASO се изисква да са не-дълго защита срещу на късо съединение (PUE глава 5), уместно е да се вгради в тялото кондензатор вътрешно HomeCap PoleCap и предпазители, които се активират в раздела за повреда.

Опитът на KRM в комуналните услуги на развиващите се страни с най-високи загуби в мрежата показва, че дори обикновените технически решения - въвеждането на нерегулирани батерии от специални видове косинусни кондензатори може да бъде икономически ефективно.

Създателят на статията: A. Shishkin "ELECTRIC" (Radioamator-Electric)

литература

1.
Анотация върху дизайна на градските електронни мрежи RD 34.20.185-94. Одобрен от Министерството на горивата и енергетиката на Руската федерация на 07 юли 94 г., RAO UES на Русия на 31 май, Тя е пусната в експлоатация от 01.01.95.

2.
Овчинник А. Загуби на електроенергия в разпределителните мрежи 0,4 ... 6 (10) kV // Съобщения за електротехниката. 2003. № 1 (19).

3.
Корекция на коефициента на мощността в електрическите мрежи на Перу // Компоненти на EPCOS №1. 2006 година.

4. HomeCap кондензатори за корекция на фактора на мощността.

5.
Ръководство за избор на регулиране на напрежението и компенсация на реактивната мощност при проектирането на селскостопански съоръжения и електронни мрежи за селскостопански цели. М.: Selenergoproekt. 1978.

6.
Shishkin S.A. Реактивна мощност на потребителите и мрежови загуби на електроенергия // Енергоспестяване № 4. 2004.

7. Jungwirth P. Корекция на фактора на мощността на място // EPCOS COMPONENTS №4. 2005 година.

8. PoleCap PFC кондензатори за приложения за ниско напрежение PFC. Публикувано от EPCOS AG. 03/2005. Номер на поръчката EPC: 26015-7600.