Номера

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

Главная / №6 (24) Ноябрь-Декабрь 2008 / Статьи и обзоры оборудования

Конденсаторные установки ООО «ЭЛПРИ» — наиболее эффективное средство компенсации реактивной мощности

ООО «ЭЛПРИ» (дочернее предприятие ЗАО «ЧЭАЗ») является одним из крупнейших производителей электроприводов постоянного и переменного тока в России, а также низковольтных комплектных устройств управления различными технологическими объектами на основе этих электроприводов. Компания выпускает и другое, в том числе и энергосберегающее оборудование, конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности, комплекты управления для электротележек и электропогрузчиков, устройства распределения и учета электроэнергии.

Компенсация реактивной мощности: общие сведения

Полная мощность, забираемая из сети, складывается из активной мощности, направленной на совершение полезной работы, и реактивной мощности, расходуемой на создание электромагнитных полей электродвигателей и трансформаторов. При этом реактивная мощность создает дополнительную нагрузку на силовые линии питания.

Соотношение между полной и активной мощностью, выраженное через косинус угла между их векторами, называется коэффициентом мощности.

Потребление реактивной мощности от энергоснабжающей организации нецелесообразно, так как приводит к увеличению мощности генераторов, трансформаторов, сечения подводящих кабелей (снижение пропускной способности), а также повышению активных потерь и падению напряжения (из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети).

Одним из основных направлений сокращения потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок промышленных предприятий является компенсация реактивной мощности. Эту функцию выполняют установки компенсации реактивной мощности УККРМ, основными элементами которых являются конденсаторы.

Значительный рост использования силовой электронной аппаратуры привел к увеличению гармонических искажений в электрических системах, что, в свою очередь, может привести к возникновению резонанса между конденсаторной установкой и индуктивностью сети. Это послужило причиной того, что последнее время все больше и больше поставщиков электроэнергии требуют установку рассогласованных конденсаторных систем (конденсаторных батарей с фильтрацией). Рассогласованные конденсаторные системы выполняют функцию улучшения коэффициента мощности, предотвращая увеличение гармонических составляющих тока и напряжения.

Конденсаторные установки УККРМ обладают рядом преимуществ перед другими устройствами компенсации реактивной мощности:

  • малые потери активной мощности;
  • отсутствие вращающихся частей, подверженных механическому износу;
  • невысокие капиталовложения и затраты при эксплуатации;
  • отсутствие шума во время работы;
  • простота в монтаже и эксплуатации.

Способы компенсации

Компенсация реактивной мощности может быть индивидуальной (местной) и централизованной (общей).

В первом случае параллельно нагрузке подключают один или несколько (батарею) косинусных конденсаторов, во втором — некоторое количество конденсаторов (батарей) подключается к главному распределительному щиту.

Индивидуальная (нерегулируемая) компенсация — конденсаторы размещаются непосредственно у электроприемников и коммутируются одновременно с ними. В этом случае выключатель электроприемника одновременно является и выключателем конденсатора. Данная компенсация предпочтительна при компенсации единичных, постоянно присоединенных в течение длительного времени мощностей свыше 20 кВт.

Недостатки данного вида компенсации: зависимость времени включения конденсаторов от времени включения электроприемников и необходимость согласования емкости с индуктивностью приемника для предотвращения возникновения резонансных явлений.

Централизованная (как правило, регулируемая) компенсация. Для узлов нагрузки с широким диапазоном изменения потребления реактивной мощности компенсация осуществляется с помощью комплектных автоматизированных установок, состоящих из нескольких конденсаторов. Регулирование мощности осуществляется в функции реактивного тока нагрузки, для этого установка оборудована специальным автоматическим регулятором, а ее полная компенсационная мощность (равная реактивной мощности установленных конденсаторов) разделена на отдельно коммутируемые ступени. Данный тип установок производит компенсацию реактивной мощности в соответствии с ее фактическим потреблением.

Конденсаторные установки УККРМ

Для решения указанных проблем и снижения потребления реактивной мощности из сети предназначены установки конденсаторные компенсации реактивной мощности серии УККРМ, производимые ООО «ЭЛПРИ» г. Чебоксары.

ООО «ЭЛПРИ» выпускает регулируемые и нерегулируемые установки компенсации реактивной мощности:

  • серии УККРМ-5 на напряжение 0,4 кВ; 
  • серии УККРМ-6 на напряжение 0,69 кВ; 
  • серии УККРМ-7 на напряжение 6 и 10 кВ.

Отличительные особенности УККРМ

  • УККРМ изготавливаются из отдельных, расположенных в металлических шкафах, силовых модулей, конструкция которых обеспечивает взаимозаменяемость идентичных элементов установки, а также при необходимости и увеличение мощности установки.
  • Сборка комплектных УККРМ производится на предприятии-изготовителе, а на месте их размещения — только монтаж и подключение шкафов. Размещать УККРМ лучше всего вблизи распределительного щита, т.к. в этом случае упрощается их присоединение. При соблюдении требований ПУЭ комплектные УККРМ можно устанавливать непосредственно в производственных помещениях.
  • В конструкции УККРМ применяются конденсаторы с экологически чистым наполнителем (инертным газом), имеющие защиту от перенапряжения и коротких замыканий (самовосстанавливающийся диэлектрик), защиту от прикосновения (подключающие элементы конструкции имеют степень защиты IP20), что значит, все токопроводя-щие части недоступны для прикосновения рукой. При перегрузках по напряжению и перегреве или в конце срока службы в конденсаторе из-за большого количества самоостанавливающихся пробоев может возникнуть избыточное давление. Для защиты корпуса конденсатора от разрыва в конденсаторах предусмотрен предохранитель-прерыватель избыточного давления. В установках до 660 В для подключения конденсаторов применены специальные пускатели с предварительно замыкающимися контактами, которые последовательно соединены с резисторами предварительной зарядки для понижения больших пусковых токов. В установках 6 и 10 кВ для этих целей применены вакуумные контакторы с токоограничивающими реакторами. Особое внимание уделяется качеству используемых конденсаторов. В производстве применяются только импортные конденсаторы фирмы ELECTRONICON (Германия) и фирмы ZEZ-SILKO (Чехия).
  • Охлаждение тепловыделяющих элементов внутри шкафа производится приточными вентиляторами.
  • Применен регулятор реактивной мощности, обеспечивающий соблюдение требуемого коэффициента мощности с большой точностью и в широком диапазоне компенсируемой мощности. Кроме того, микропроцессорный регулятор позволяет производить измерение параметров компенсируемой сети с выводом результатов на его дисплей, при помощи встроенного интерфейса RS232/RS485 передавать результаты измерения в память удаленного компьютера, а также выполнять настройку параметров.

Настраиваемые параметры:

  • требуемый косинус — от 0,80 индуктивного до 0,90 емкостного;
  • стандартная величина косинуса — 0,98 индуктивного;
  • время переключения ступеней — от 5 до 1200 сек.;
  • блокировка повторного включения ступени — от 5 до 1200 сек.

Применение УККРМ позволяет

  • снизить общие расходы на электроэнергию;
  • уменьшить нагрузку подводящих линий, трансформаторов и распределительных устройств;
  • снизить тепловые потери тока и расходы на электроэнергию;
  • снизить влияние высших гармоник;
  • подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз;
  • добиться большей надежности и экономичности распределительных сетей.

Кроме того, в существующих сетях:

  • исключить генерацию реактивной энергии в сеть в часы минимальной нагрузки;
  • снизить расходы на ремонт и обновление парка электрооборудования;
  • увеличить пропускную способность системы электроснабжения потребителя, что позволит подключить дополнительные нагрузки без увеличения стоимости сетей;
  • обеспечить получение информации о параметрах и состоянии сети, а во вновь создаваемых сетях — уменьшить мощность подстанций и сечения кабельных линий, что снизит их стоимость.

Применение установок УККРМ эффективно на предприятиях, где используются станки, компрессоры, насосы, сварочные трансформаторы, электропечи, электролизные установки и прочие потребители энергии с переменной нагрузкой, то есть везде, где из-за специфики производственных и технологических процессов значение cos(ϕ) колеблется от 0,5 до 0,8.

ООО «ЭЛПРИ» не только производит конденсаторные установки, но и проводит расчет, подбор конденсаторной установки необходимой мощности, а также целесообразность применения фильтрующих дросселей, включаемых последовательно с конденсатором.

Для подбора параметров образовывающегося уже частично фильтрокомпенсирующего контура и во избежание возникновения резонансных явлений наши специалисты предварительно производят измерения параметров сети с помощью портативного электроанализатора на предприятии заказчика.

В ООО «ЭЛПРИ» постоянно совершенствуется технологический процесс и конструкция модулей. Эта работа производится на основе анализа результатов испытаний на надежность, а также опыта эксплуатации и обратной связи с потребителями.

Технические характеристики выпускаемых установок УККРМ

УККРМ-5 напряжением 0,4 кВ и УККРМ-6 на пряжением 0,69 кВ: 
Номинальное напряжение 0,4...0,69 кВ 
Диапазон мощностей 100...1 000 кВАр;
другой — по согласованию
Тип установки регулируемая / нерегулируемая (под заказ)
Количество ступеней регулирования 5...14 ступеней
Шаг регулирования 5...50 кВАр
Защита от гармоник 3, 5, 7, 9, 11, 13 гармоники (под заказ)
Тип микропроцессорного регулятора Novar
Интерфейс RS-232 / RS-485 
Степень защиты по ГОСТ 14254-96  IP20...IP31 
Климатическое исполнение У3, УХЛ4 
Габаритные размеры (шхвхг) 600×1600×400... 1600×2000×400 мм
УККРМ-7 напряжением 6-10 кВ: 
Номинальное напряжение 6,3...10,5 кВ 
Диапазон мощностей 150...9 000 кВАр
Тип установки регулируемая / нерегулируемая
Количество ступеней регулирования 5...14 ступеней
Шаг регулирования 150...900 кВАр
Защита от гармоник 3, 5, 7, 9, 11, 13 гармоники (под заказ)
Тип микропроцессорного регулятора Novar
Интерфейс RS-232 / RS-485 
Степень защиты по ГОСТ 14254-96  IP20; другое — по согласованию
Климатическое исполнение УХЛ4, другое — по согласованию
Габаритные размеры (шхвхг) 800×2000×800 

Возможно изготовление промежуточных вариантов мощности установок по согласованию с заказчиком.

Комплектные конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности на напряжение 0,4; 0,69; 6,3; 10,5 кВ могут быть установлены по желанию заказчика в блочно-модульном здании контейнерного типа полной заводской готовности и могут эксплуатироваться в условиях умеренного и холодного климата. Вся производимая компанией продукция отвечает всем требованиям стандарта ISO 9001, наряду с этим в организации развита внутренняя система контроля качества, обеспечивающая уверенность клиентов в надежности и долговечности изделий.

Открытое и интенсивное взаимодействие с потребителем — залог долговременных партнерских отношений.

Более подробную информацию можно получить у специалистов ООО «ЭЛПРИ».

ООО «ЭЛПРИ», г. Чебоксары
www.elpri.ru