Съвременни технологии за компенсиране на реактивната мощност

За оптимално използване на електроенергията е необходимо да се осигурят икономически методи за нейното генериране, предаване и разпространение с най-малките загуби. За целта е необходимо да се изключат от електронните мрежи всички причини, довели до появата на загуби. Едно от тях е забавянето на фазата на тока, протичащ от напрежението в присъствието на индуктивен товар, тъй като натоварванията в промишлени и битови електрически мрежи обикновено са активно индуктивни.

Целта на системите за компенсиране на реактивната мощност е да се компенсира пълното фазово отклонение чрез метода на фазов прогрес. Това води до намаляване на тока, протичащ през мрежите и съответно до намаляване на паразитните активни загуби в проводниците и разпределителната мрежа. Необходимият аванс се създава благодарение на свързването на кондензатори паралелно на мрежата за доставки. За максимална ефективност на коригиращата верига тя трябва да бъде свързана възможно най-близо до индуктивния товар.

Системите за коригиране на фактора на мощността намаляват реактивния компонент на тока, преминаващ през енергийните мрежи. Ако промените естеството на товара, трябва да регулирате правилно веригата за настройка. За тази цел обикновено се използват автоматични корекционни системи, които осигуряват поетапно свързване или изключване на индивидуалните корекционни кондензатори. Изображение, схематично показващо произхода на реактивното подреждане в мрежите.

Предимства на компенсацията на фактора на мощността:

• Периодът на изплащане е от 8 до 24 месеца поради намаляване на цената на електроенергията. Корекцията намалява реактивната мощност в системата. Консумацията на електроенергия е намалена и нейната цена е пропорционално намалена.

• Ефективно прилагане на мрежите. Най-високият фактор на мощността означава по-ефективно въвеждане на разпределителни мрежи (големи потребни мощности при същия общ капацитет).

• Стабилизиране на напрежението.

• Най-нисък спад на напрежението.

• Чрез намаляване на течещия ток, напречното сечение на кабела може да бъде намалено. Или, в съществуващите системи, допълнителна мощност може да се предава чрез постоянен кабел.

• Намаляване на загубите при преноса на електроенергия. Предавателните и комутационните устройства работят при най-ниската стойност на тока. Съответно омичните загуби също намаляват.

Основните компоненти на системите за компенсиране на реактивната мощност

Кондензаторите за коригиране на фактора на мощността правят необходимия напредък във фазата на течещия ток, което компенсира фазата на забавяне в схемите с индуктивно натоварване. Кондензаторите за вериги за корекция на фактора на мощността трябва да издържат на огромни токове на натиск (> 100 · IR), които възникват при превключване на кондензатори. С паралелното свързване на кондензаторите в батерията стартовите токове стават още по-високи (> 150 · IR), тъй като изходният ток протича не само от захранващите вериги, но и от паралелно свързаните кондензатори.

EPCOS AG произвежда кондензатори от 230 до 800V с мощност от 0,25 до 100 kVAr. В зависимост от оперативните критерии те предлагат сухи или маслени кондензатори.

Основните разлики между кондензаторите на този производител са:

- широк диапазон на работа от -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C за кондензатори от серията MKV);

- издържат на изходни токове до 200 * I номинални (до 300 * I за компактната серия PhaseCap и до 500 * I за серията MKV);

- експлоатационен срок на кондензаторите от 100 000 h до 300 000 h (при температурен клас -40 / D съгласно IEC 60831-1);

- за сериите PhaseCap compact и MKV, допустимият брой комутации е съответно 10 000 и 20 000;

- превключвателят за свръхналягане работи във всичките 3 фази, с изключение на 100% възможността за получаване на потенциала на тялото на кондензатора;

- допуска се експлоатация до 4000 м над морското равнище.

- Естествено, развитието на самолечение, подрязване на вълните и т.н. са разположени

контролери

Модерни контролери за коригиране на факторите на мощността са изградени на базата на процесори. Процесорът обработва сигнала от токовия трансформатор и изпраща команди към контрола на кондензаторни батерии, включвате или изключвате отделни кондензатори или цялото батерията. Психичните компенсационни управление кондензатори дава възможност не само да се осигури много пълно натоварване кондензаторни батерии, и свеждане до минимум на броя на превключвания и по този начин Makar подобряване на живота на батерията кондензатори.

В линията от продукти на компанията EPCOS AG са контролери 4, 6- (7mi) 12ti (13ti) стъпиха за управление на двете електромеханични и тиристорни контактори. Има и комбинирани версии, които могат едновременно да превключват и двата вида контактори. По искане на клиента контролерите са оборудвани с интерфейс за свързване към компютър или AMR система.

Основните разлики между контролерите на този производител са:

- руско текстово-цифрово меню;

- екранът с течни кристали е отличен при ниски температури;

- има фоново осветление на монитора;

- фиксиране и съхранение на основните характеристики, които влияят върху експлоатационния живот на кондензаторите (пренапрежение, повишаване на температурата, хармоници на тока и напрежение с 19u, включвания и времетраене на всеки етап)

- има функциите за защита и деактивиране на компенсационната система, когато характеристиките надвишават ефективността, която засяга живота на кондензаторите и почти всички останали

Съществуват и по-леки и по-евтини модели за внедряване в конвенционалните системи.

Превключващи устройства

Електромеханичните или тиристорни контактори се използват за комутация на кондензатори в стандартни корекционни системи или кондензатори и дросели в разочаровани системи. Превключването на силовите вериги се извършва или чрез механични контакти, или чрез използване на полупроводникови устройства. Електрическата комутация е по-добра, особено когато е необходимо за осъществяване на бързо превключване в системи за динамично регулиране. Например, ако основното натоварване в електрическата мрежа е заваръчни машини.

Електромеханичните контактори, произведени от EPCOS AG, се произвеждат с мощност до 100 kVAr. Тристорни контактори имат една и съща широка гама от днес: 10 KVAR, 25 KVAR, 50 KVAR, 100 KVAR, 200 KVAR при 400V и 50 KVAR и 200kVAr за използване в 690V мрежи.

дросели

В мрежите за разпределение на енергия често се срещат хармонични пречупвания, причинени от въвеждането на съвременни електрически устройства, които създават нелинеен товар. Такива устройства могат да бъдат например контролирани електрически задвижвания, непрекъсваеми захранващи устройства,
електрически баласти, заваръчни машини, и така нататък. д. Хармонични могат да бъдат опасни за кондензатори в схеми за регулиране, особено ако кондензаторите работят при резонансната честота. Превключването на дроселната клапа в серия с коригиращия кондензатор ви позволява леко да коригирате резонансната честота в системата и да избегнете евентуалните й повреди.

По-специално, 5-тата и 7-та хармоници (250 и 350 Hz в мрежата с 50 Hz) са критични. Нестандартните етапи на кондензаторите позволяват да се намалят хармоничните пречупвания в схемите за захранване.

Редица дросели от EPCOS AG имат мощности от 10 до 200 kVAr.

супа

В продуктовата линия EPCOS AG има също така устройства за изграждане на системи за корекция на реактивната мощност за специални изисквания:

- защитни капачки и кутии за повишаване на степента на защита на кондензаторите до IP64;

- малко дросели, позволяваща да се направи изпълнението на реактивна система за настройка на мощността от порядъка на 1 секунда без отпадане на същите експлоатационен кондензатори и специални разрядни резистори, дросели, и за системи с тиристорни контактори;

- Устройства, които за разлика от сумиращия трансформатор могат да бъдат управлявани от система от 4 корекционни системи;

- адаптери за свързване на контролера към мрежово напрежение

Основните 13 причини за изграждането на еквалайзер

Това трябва да се обърне внимание, когато проектирате или изберете правилната инсталация за себе си:

1. Определете необходимата ефективна мощност (kVAr) на кондензатора, за да настроите фактора на мощността.

2. Развийте батерия от кондензатори по такъв начин, че да осигурите постепенно превключване на капацитета в 15 ... 20% от необходимата мощност. Не е необходимо да се осигурява превключване на кондензатори на стъпки от 5% или 10%, тъй като това само ще доведе до висока честота на превключване, но няма да засегне значително стойността на фактора на мощността.

3. Опитайте се да създадете батерия от кондензатори със стандартни стойности на дискретност, за предпочитане кратно на 25 kVAr.

4. Не забравяйте да запазите малки допустими разстояния между кондензаторите (20 мм) и да ги защитите с екрани или на достатъчно разстояние от отоплението от другите части на системата.

5. Температурата в зоната, където са инсталирани кондензаторите, не трябва да превишава 35 ° C. В противен случай техният експлоатационен живот ще бъде съкратен.

Не забравяйте, че продължителното нагряване на кондензатора само 7 ° C над нормата намалява живота му с 2 пъти!

6. Определете хармоничните токове, които се намират в захранващия кабел при липса на корекционен кондензатор и при различни натоварвания. Определете честотата и най-високата амплитуда на всяка от наличните хармоници. Изчислете общия тонален хармоничен коефициент: THD-I = 100 · SQR · [(13) 2 + (I5) 2 + ... + (IR) 2] / I1

7. Изчислете индивидуалните коефициенти на всяка от хармоници: THD-IR = 100 · IR / I1

8. Определете наличието на хармоници на захранващото напрежение извън системата. Ако е възможно, идентифицирайте ги на страната с високо напрежение. Изчислете общото хармонично съотношение на напрежението: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + ... + (VN) 2] / V1

9. Хармонично ниво (измерено без кондензатор) над или под THD-I > 10% или THD-V > 3%.

Ако YES използвайте коректора с детонирания филтър и преминете към стъпка 7.

Ако НЕ, използвайте стандартния коректор и прескочете стъпки 10, 11 и 12.

10. Ниво на третата хармоника на тока I3 >0.2 · 15?

Ако YES, използвайте филтър с p = 14% и прескочете стъпка 8.

Ако НЕ, използвайте филтър с p = 7% или 5.67% и преминете към стъпка 8.

11. Ако THD-V = 3 ... 7% - имате нужда от филтър с p = 7%

7% - имате нужда от филтър с p = 5.67%

10% - изисква специален дизайн на филтъра. Моля, свържете се с консулството на EPCOS AG в Русия и страните от ОНД.

Не спасявайте с дросели с хармоници в мрежата! Както показва практиката, тази "икономика" ще доведе до провал на кондензаторите в рамките на 6-10 месеца! Замяната на кондензаторите, като се вземат предвид разходите за монтаж, ще струва същите средства, които ще отидат за първоначалната инсталация на дроселите!

12. Избор подходящи компоненти посредством разработени EPCOS маса (или помощ на специалисти мисии) с коректори за разстройва филтър и стандартни стойности на ефективно захранващо напрежение, честота и предварително определен коефициент стр.

Винаги използвайте само оригинални компоненти на EPCOS, проектирани да изграждат коригиращи мощности с детониран филтър. Моля, имайте предвид, че дроселите се определят от ефективното им захранване за избраната честота на напрежение и захранване. Тази мощност е ефективната мощност на веригата LC при основната честота на трептенията.

Номинално напрежение разстройва филтър кондензатор трябва да е по-висока от стойността на захранващото напрежение, тъй като поредица връзката на индуктор ще доведе до скок. Контакторите за кондензатори са проектирани специално за надеждна работа с капацитивен товар и трябва да осигуряват намален натискащ ток.

13. Като защитно устройство за късо съединение могат да се използват тютюневи или автоматични електрически предпазители. Предпазителите не предпазват кондензаторите от претоварване. Те служат само за защита срещу късо съединение. Работният ток на предпазителя трябва да надвишава номиналния кондензаторен ток от 1,6 ... 1,8 пъти.

LLC "Отстъпка" Електрически компоненти