Комплектные установки компенсации реактивной мощности

Описание

Опт
Для оформления заказа воспользуйтесь нашим интернет-магазином eastel-shop.com, где представлен весь спектр продукции c подробным описанием и удобно совершить покупку.

СТАТИЧЕСКИЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1. Автоматические установки компенсации реактивной мощности (АУКРМ).

Устанавливаются на питающих подстанциях собственных нужд 0,4; 6; 10; 35 кВ с целью автоматического регулирования сos fi по низкой или высокой стороне (в зависимости от типа нагрузки и схемы питания).

Установка АУКРМ обеспечит:


автоматическое поддержание близкого к единице коэффициента мощности, вследствие чего оплата за потребленную и выработанную реактивную мощность и всевозможные штрафы за реактив снизятся практически до нуля;

существенное увеличение пропускной способности трансформаторов и кабелей;

отсутствие потерь активной мощности, уменьшение на 5-30% выплат за потребленную активную мощность;

эффективную разгрузку энергосетей от протекания реактивного тока (т.е. позволит скомпенсировать индуктивную реактивную мощность).


Большинство потребителей электроэнергии представляют собой электрические машины (трансформаторы, асинхронные двигатели, оборудование для дуговой сварки), в которых переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуктируются реактивные э.д.с. обуславливающие сдвиг по фазе (fi) между напряжением и током. Такая нагрузка, помимо активной мощности потребляет и реактивную мощность, увеличивая в среднем на 20-25% полную мощность по отношению к активной.



При малой нагрузке этот сдвиг по фазе обычно увеличивается, а cos(fi) уменьшается. Например, если cos(fi) двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75-0,80, то при малой нагрузке он уменьшиться до 0,20-0,40. Малонагруженные трансформаторы также имеют низкий cos(fi). Поэтому, если не применять компенсацию реактивной мощности, то результирующий cos(fi) энергетической системы будет низок, и ток нагрузки будет увеличиваться при одной и той же потребляемой из сети активной мощности. Соответственно при компенсации реактивной мощности (применении автоматических установок КРМ) ток, потребляемый из сети, снижается в зависимости от cos(fi) на 30-50%.

Принцип работы регулируемых АУКРМ состоит в регулировании коэффициента мощности потребителей в соответствии с заданным путем ступенчатого регулирования емкости батареи конденсаторов. При этом в системе используется регулятор реактивной мощности, который представляет собой параметрируемый микропроцессорный контроллер, оснащенный необходимыми устройствами ввода/вывода информации и команд (кнопки, индикаторы, командные выходы для коммутации батарей, интерфейсы) и осуществляющий регулирование коэффициента мощности в соответствии с заданной уставкой. Регулятор измеряет реальный коэффициент мощности системы, сравнивает с уставкой и вырабатывает выходное воздействие, подключая необходимое число ступеней (конденсаторов) установки.

Дополнительно регулятор выполняет функции защиты и сигнализации, отключая ступени в случае аварии (например, полная потеря напряжения или превышение содержания гармонических составляющих в сети) и замыкая соответствующий контакт «Авария» для дистанционной сигнализации.

Кроме основной функции регулирования, регулятор может также осуществлять измерение тока каждой ступени, реальную потребную реактивную мощность, содержание гармоник, а также мониторинг числа включений.

ООО «ЭЛПРО-М» занимается производством и внедрением установок компенсации реактивной мощности для подстанций напряжением:0,4; 6; 10; 35кВ и мощностью от 20 до 5000 кВАр.





Статические (нерегулируемые) установки компенсации реактивной мощности (СКРМ).



В нерегулируемых СКРМ к электросети подключена постоянная емкостная нагрузка. Статические установки компенсации реактивной мощности компенсируют реактивную составляющую трансформаторов и мощных тяговых двигателей, снижают нагрузки на кабели и токоведущие части троллейных систем.

Для применения на железных дорогах ООО «ЭЛПРО-М» изготавливает и модернизирует статические установки компенсации реактивной мощности для тяговых подстанций ЖД. Такие установки представляют собой сборную конструкцию, состоящую из блоков однофазных высоковольтных конденсаторов необходимой мощности.





Наша организация имеет возможность изготовить установки СКРМ любой мощности и конфигурации согласно требований заказчика и схемы электроснабжения. Также мы предлагаем комплектные поставки вводных защитных ячеек КСО и всего комплекса оборудования «обвязки», необходимых для подключения установок СКРМ к энергосистеме.



Комплектация установок.



В зависимости от требуемого набора характеристик низковольтные и высоковольтные установки АУКРМ и СКРМ по требованию Заказчика могут комплектоваться конденсаторами и регуляторами MKS-Technology (Германия), Zes Silko (Чехия), Eastel (Украина) или Усть-Каменогорского конденсаторного завода (Россия), а также контакторами Rade Koncar (Македония), Hyundai (Южная Корея) или Eastel (Украина).

Для обеспечения высокой эффективности внедрения систем КРМ необходим комплексный инженерный подход, учитывающий все особенности системы электроснабжения объекта.

В результате установки КРМ на объекте Заказчик получает оборудование со сроком окупаемости 3…9 месяцев, увеличивает эксплуатационный срок кабеля, трансформаторов и другого электрооборудования.

Автоматизированные системы компенсации реактивной мощности напряжением 0,4 кВ


Нагрузка в сетях 0,4кВ имеет индуктивный характер из-за большого количества асинхронных двигателей, а также трансформаторов, работающих с неполной нагрузкой. Такая нагрузка, помимо активной мощности потребляет и реактивную мощность, увеличивая в среднем 20-25% полную мощность по отношению к активной.

Отсутствие компенсирования индуктивной составляющей тока нагрузки приводит к следующему:




увеличение тока нагрузки, вследствие чего — дополнительные потери в проводниках и снижение пропускной способности сетей;

завышение мощности трансформаторов и сечения кабелей, отклонение напряжения сети от номинала;

увеличение платы поставщику электроэнергии и ухудшенное качество электроэнергии.


Снизить отрицательный эффект всех вышеизложенных факторов можно введением емкостной нагрузки в систему и приближения общего характера нагрузки к чисто активному. Наиболее эффективным способом достижения этой цели является применение автоматических установок компенсации реактивной мощности (АУКРМ), которые позволяют автоматически поддерживать заданный коэффициент мощности (КМ) в системе на заданном уровне.

Максимальный эффект от их внедрения можно получить только если рассматривать комплекс вопросов:

Мощность АУКРМ, ее конфигурация и структура

Расчет мощности АУКРМ требует учета следующих факторов: реальная потребляемая мощность нагрузки, характер нагрузки, эксплуатационные режимы работы установки и схемы распределительного устройства (РУ), наличие потенциальных источников гармонических искажений, планируемый срок службы и степень надежности установки, а также целый ряд факторов второстепенного значения. Наиболее важным является определение следующего.

Немаловажным фактором является и схема РУ. Как правило, АУКРМ подключается по одной к каждой секции РУ, используя для входного сигнала по току трансформаторы тока на вводе в секцию. Однако, при отключении ввода, секция может по АВР получить питание от соседнего ввода, к трансформаторам тока которого не подключена АУКРМ. Результат — потребители секции работают, но компенсация их реактивной мощности не осуществляется. Для исключения таких режимов необходимо применять специальные схемы подключения АУКРМ по цепям трансформаторов тока.

Наиболее эффективными являются установки с несимметричной конфигурацией, поскольку могут обеспечить как точное регулирование, так и минимальную частоту коммутации ступеней при меньшей стоимости, по сравнению с симметричными. Так, например, установка мощностью 100кВАр с конфигурацией 1×10+2×15+3×20 кВАр может обеспечить адекватное регулирование в диапазоне 10…90 кВАр с шагом 5 кВАр, а установка с конфигурацией 10×10кВАр — тоже с шагом 10 кВАр, имея при этом стоимость на 15% больше первой установки.

АУКРМ является комплектной многокомпонентной системой, состоящей из компенсирующих устройств (КУ), исполнительных устройств (ИУ), различных вспомогательных устройств (ВУ) и системы управления — регулятора реактивной мощности (РРМ). Все перечисленное оборудование устанавливается в соответствующей оболочке (шкафу).

Принцип работы АУКРМ состоит в регулировании коэффициента мощности (КМ) потребителей в соответствии с заданным, путем ступенчатого (или бесступенчатого) регулирования емкости батареи конденсаторов.

Следует особо отметить, что для работы АУКРМ необходим сигнал от трансформаторов тока, измеряющих ток нагрузки ввода, к которому она подключается. Этот трансформатор тока, как правило, устанавливается во вводной ячейке РУ Заказчика (возможно использование существующего) и является единственным компонентом системы компенсации, не входящим в объем поставки АУКРМ.


характер нагрузки, которую необходимо скомпенсировать определяется:


по скорости изменения нагрузки от min до max (не более 20% в течение часа, в пределах 20%…50% в течение 15…20 минут, свыше 100% в течение 3…10 минут);

по ориентировочной процентной доле в общей нагрузке: освещения, приводов станков, транспортеров насосов, вентиляторов, кранов, статических полупроводниковых преобразователей, точечной сварки и других потребителей.



схема распределительного устройства (РУ), к которому подключается АУКРМ

конфигурация

структура

5. регулятор реактивной мощности — это параметрируемый микропроцессорный контроллер, оснащенный необходимыми устройствами ввода/вывода информации и команд (кнопки, индикаторы, командные выходы для коммутации батарей, интерфейсы) и осуществляющий регулирование КМ в соответствии с задаваемой уставкой. Регулятор измеряет реальный КМ системы, сравнивает с уставкой и вырабатывает выходное воздействие, подключая необходимое число ступеней (конденсаторов) установки. Дополнительно регулятор выполняет функции защиты и сигнализации, отключая ступени в случае аварии (например, полная потеря напряжения или превышение содержания гармонических составляющих в сети) и замыкая соответствующий контакт «Авария» для дистанционной сигнализации.

Кроме основной функции — регулирования, регулятор может также осуществлять измерение тока каждой ступени, реальную потребную реактивную мощность, содержание гармоник, а также мониторинг числа включений.
Отдельно следует отметить, что о собенностью РРМ, устанавливаемых «ООО ЭЛПРО-М» является возможность их полностью автоматической настройки на параметры сети и полностью автоматического ввода в работу — после подключения регулятора достаточно только ввести уставку КМ и регулятор начнет работу полностью самостоятельно.
Компенсирующими устройствами являются силовые фазовые конденсаторы, предназначенные для работы в сетях соответствующего напряжения с обеспечением требуемых электротехнических параметров.