Схемы включения батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности

Содержание

Конструкция, назначение и принцип работы компенсаторов реактивной мощности (КРМ)

Конструкция, назначение и принцип работы компенсаторов реактивной

В промышленном производстве наблюдается опережающий рост потребления реактивной мощности по сравнению с активной. Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели — на их долю приходится 65-70 % реактивной мощности, потребляемой предприятием, на трансформаторы — 20-25 %, на другие приёмники — около 10 %. В качестве компенсирующих устройств на промышленных предприятиях широко применяются батареи конденсаторов (БК): шунтовые БК — для генерации реактивной мощности в узлах сети (поперечная компенсация); устройства продольной компенсации (УПК) — для уменьшения реактивного сопротивления линий.

Шунтовые БК включают как на шины 0,4-10 кВ подстанций (групповая компенсация), так и на зажимы крупных потребителей реактивной мощности (индивидуальная компенсация).

К таким устройствам относятся также групповые автоматизированные конденсаторные установки (АКУ) и локальные КРМ. В отличие от АКУ КРМ состоят из К.-Ь-С деталей, соединенных специальным образом, и подключаются непосредственно на зажимы потребителя или через кабель длиной до 40 м.

Это дает возможность не только компенсировать реактивную мощность (функция АКУ), но и уменьшить потребление активной мощности двигателем.

Чтобы эффект был максимальным, КРМ подбирают индивидуально к каждому двигателю при помощи набора переносных подстроечных К-Ь-С узлов, смонтированных в одном блоке. По полученным данным на заводе изготавливают КРМ для обследованного двигателя.

Чтобы получить экономию активной энергии при работе двига% и снижение потребляемой реактивной мощности до 5-8% при сроке окупаемости КРМ за 2,5-3 года, необходимо выполнение следующих условий:

— у работающего двигателя должен быть со5 ц> 1

Закрытое акционерное общество «Измеритель-авто»

Компенсаторы

для экономии электроэнергии на Вашем предприятии

КРМ — належное, простое п обслуживании и нелорогое устройство,

включаюшее в себя результаты исслелований параметров

потребляемой электрической энергии.

Излелие имеет Сертификат соответствия

№ РОСС Ш.ЛЕ05.Н01540

Предлагаемое устройство имеет в своем составе блоки конденсаторов специального исполнения со множеством параллельных цепей, состоящих из последовательно соединенных емкости и индуктивности, параметры которых являются расчетными. Поскольку только точный подбор параметров КРМ дает необходимый экономический эффект, их выбор и настройка для каждого электроприемника осуществляется индивидуально. Необходимо отметить, что подобных результатов нельзя достичь, применяя групповые компенсаторы.

Новизна технологии вносит изменения в эксплуатационные характеристики злектроприемников. Так, включение КРМ в работу с асинхронным двигателем позволит уменьшить кратность пускового тока и повысит КПД данного двигателя.

Полная компенсация

Совместная работа компенсатора с нагрузкой позволяет уменьшить ток на 40%. На эту же величину разгружаются не только генераторы энергосистемы, но и линии электропередачи Вашего предприятия

Вследствие компенсации потока реактивной мощности (до 100%) уменьшаются и потери активной мощности на ее передачу и, что немаловажно, уменьшаются потери напряжения всети

Применение оборудования

КРМ применяют в трехфазных распределительных сетях частотой 50 Гц с напряжением 0,4 кВ, Компенсатор является индивидуальным дополнением к каждому электроприемнику индуктивного характера: сварочные трансформаторы, индукционные печи, асинхронные двигатели и др.

Рекомендуем в первую очередь рассмотреть возможность внедрения КРМ в приводах с ДЦ — как наиболее масштабных потребителей реактивной моцности.

Расчет мощности УКРМ

Коэффициент реактивной мощности на стороне ВН определяется следующим образом:

(2)

Потребляемая активная мощность на шинах ВН складывается из активной мощности нагрузки и активных потерь мощности в трансформаторе:

(3)

Потребляемая реактивная мощность на шинах ВН складывается из реактивной мощности нагрузки и реактивных потерь мощности в трансформаторе за вычетом расчетной мощности компенсирующего устройства:

(4)

Выразим реактивную мощность нагрузки через известные величины (см. рис.1):

(5)

(6)

Потери активной и реактивной мощности в трансформаторе зависят от передаваемой мощности и рассчитываются по формулам (7) и (8):

(7)

(8)

где ΔP_xx – потери активной мощности холостого хода трансформатора (паспортные данные), кВт;

ΔQ_μ – потери реактивной мощности холостого хода трансформатора, квар;

ΔP_нагр. (ΔQ_нагр.) – нагрузочные активные (реактивные) потери в трансформаторе, кВт (квар);

ΔP_к – потери активной мощности короткого замыкания трансформатора (паспортные данные), кВт;

S_НН – потребляемая полная мощность на шинах НН, кВ*А:

(9)

S_Т – номинальная полная мощность трансформатора, кВ*А;

I_хх – ток холостого хода трансформатора, %;

U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Следует заметить, что расчеты по формулам (7) – (9) носят приближённый характер, так как на этом этапе нельзя определить значение Q_НН из-за того, что неизвестно расчетное значение реактивной мощности компенсирующего устройства Q_КУ.р, см. формулу (4). В этом случае можно:

принять Q_КУ.р = 0 и выполнить расчет без компенсирующего устройства;
принять Q_КУ.р = Q_р.нагр. и выполнить расчет при полной компенсации реактивной мощности на шинах НН (этот вариант рекомендуется использовать из-за меньшей расчетной погрешности первой итерации расчёта потерь в трансформаторе).

Подставляя в (2) выражения (3), (4) и (5), получим выражение для расчета коэффициента реактивной мощности на шинах ВН, где вторым неизвестным является значение реактивной мощности компенсирующего устройства Q_КУ:

(10)

Так как максимальное значение коэффициента реактивной мощности на шинах ВН нормировано, значит должно выполняться следующее условие:

(11)

Выполнение условия (11) необходимо по нормативным требованиям, но недостаточно, так как коэффициент реактивной мощности может быть отрицательной величиной. Действительно, если в (10) Q_КУ.р будет достаточно большой величиной, чтобы числитель дроби стал отрицательным, то получим перекомпенсацию реактивной мощности Q_ВН< 0 (генерацию в сеть высокого напряжения) и tgϕ_ВН < 0. Перекомпенсация реактивной мощности также нежелательна, как и недокомпенсация, так как в сети опять появляются дополнительные потери мощности и энергии в электрической сети и возрастают капитальные затраты на её строительство. Таким образом, наряду с максимальным значением коэффициента реактивной мощности должно задаваться его минимальное значение tgϕ_min. В отсутствие нормативных требований к величине tgϕ_min его значение может быть определено из следующих соображений:

если генерация реактивной мощности в сеть ВН недопустима, то tgϕ_min = 0;
если нельзя превышать заданный уровень потерь мощности и энергии в сети, а также обеспечить работу оборудования в номинальных режимах (перекомпенсация допустима), то tgϕ_min = -tgϕ_max.

Необходимое и достаточное условие для выбора УКРМ выглядит следующим образом:

(12)

Подставив (10) в (12), получим:

(13)

Рассмотрим отдельно левую и правую части выражения (13).

Очевидно, что tgϕ_max будет при наименьшем расчетном значении реактивной мощности компенсирующего устройства Q_КУ.р._min. Заменим в (13) Q_КУ.р на Q_КУ.р._min и подставим знак равенства между правой и средней частью выражения:

(14)

Выразив в (14) Q_КУ.р._min и выполнив необходимые преобразования (15), получим выражение для расчета минимально допустимой мощности компенсирующего устройства (16):

(15)

(16)

Аналогично для левой части (13), tgϕ_min будет при наибольшем расчетном значении реактивной мощности компенсирующего устройства Q_КУ.р._max. Соответственно, выражение для расчета максимально допустимой мощности КУ:

(17)

Номинальная мощность установки компенсации реактивной мощности выбирается из условия:

(18)

где Q_КУ.р._max и Q_КУ.р._min – граничные значения реактивной мощности УКРМ, определенные для расчётных значений P_р.нагр. и cosϕ_р.нагр..

Подставив (16) и (17) в (18), получаем окончательные выражения для выбора номинальной реактивной мощности УКРМ:

(19)

(20)

Выбрав УКРМ, проводим вторую итерацию расчетов по формулам (7) – (9), подставляя в формулы вместо Q_КУ.р значение Q_КУ.ном, и уточняем величину Q_КУ.ном по выражениям (19) и (20).

Производитель

ГК Таврида Электрик, АО Российская научно-производственная образована в 1990 году. Компания специализируется на разработке и производстве инновационной вакуумной коммутационной техники, интеллектуальных аппаратов для автоматизации сетей и подстанций, алгоритмов защит и автоматики распределительных сетей, комплектных распределительных устройств в классе напряжений до 35 кВ.

Сегодня «Таврида — это международный электротехнический холдинг, поставляющий продукцию из России в 80 стран мира. Около 70 предприятий образуют группу «Таврида Электрик». В подразделениях компании работает около 3000 человек. Организационная структура «Таврида Электрик» включает в себя центральную группу компаний, отвечающую за общее управление, научные исследования и разработки, проектирование и производство модулей и компонентов, а также блок региональных отделений в 22 странах, обеспечивающих проектирование, производство, продажи и продвижение конечных продуктов, удовлетворяющих условиям национальных рынков.

По объемам производства и поставок на мировой рынок ключевых продуктов в среднем классе напряжения «Таврида Электрик» входит в число мировых лидеров.

Монтаж конденсаторных установок

Место и условия размещения конденсаторной установки (КУ) определяется по таким показателям:

конструкция конденсаторной установки должна полностью соответствовать условиям окружающей среды;
конденсаторные установки с общей массой масла более 600 кг в каждой должны быть расположены в отдельном помещении, отвечающем требованиям огнестойкости и т. д.;
конденсаторные установки, размещенные в общем помещении, должны иметь сетчатые ограждения или защитные кожухи, к тому же важным будит наличие специальных емкостей о ограждений супротив растекания жидкостей;
расстояние между единичными конденсаторами должно быть не менее 50 мм и должно выбираться по условиям охлаждения конденсаторов и обеспечения изоляционных расстояний;
конструкции, на которых устанавливаются конденсаторы, должны выполняться из несгораемых материалов;
при разделении конденсаторной батареи на части рекомендуется располагать их таким образом, чтобы была обеспечена безопасность работ на каждой из частей при включенных остальных;
для работы с установками конденсаторного типа рекомендуется обращаться не посредственно к квалифицированным специалистам.

Советуем изучить — Как устроена релейная защита линий электропередач

Выгоды использования

Повысить энергоэффективность энергоносителей, свести к нулю вероятность поломок промышленного оборудования помогает установка УКРМ. Причем этот вид компенсации экологичен, ни окружающей среде, ни здоровью человека не наносится какого-либо вреда. К преимуществам использования приборов потребители и специалисты относят:

увеличение полезной мощности (КПД электросетей и оборудования до 97%);
снижение количества фактически потребленной энергии на 20-30%;
увеличение стабильности уровня напряжения;
повышение срока безаварийной работы техники;
снижение расходов на коммунальные услуги (электроэнергию);
уменьшение пропускной способности в электросетях (минимизация риска перегрева и короткого замыкания).

Использование УКРМ в производстве позволяет избежать и таких расходов как штрафы со стороны органов госконтроля.

Компания «РУСЭЛТ» специализируется на производстве современной техники, которая помогает сократить энергетические затраты. Наша задача – удовлетворить запросы потребителей и предоставить устройства, на 100% соответствующие поставленным задачам. В ассортименте УКРМ различной функциональности, конструкции, типа работы, поэтому мы уверены – выбрать прибор с оптимальными характеристиками сможет каждый потребитель.

Некоторые аспекты применения коэффициентов мощности cos φ и реактивной мощности tg φ

В «Приложении к Порядку расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договоры энергоснабжения)» (Приказ №49 Минпромэнерго России от 22 февраля 2007 года) определены предельные значения коэффициентов мощности cos φ и реактивной мощности tg φ в зависимости от точки присоединения потребителя к распределительной сети.

Положение точки присоединения потребителя к электрической сети	tgφ	cosɸ
Напряжением 110 кВ (154 кВ)	0.5	0.9
Напряжением 35 кВ (60 кВ)	0.4	0.93
Напряжением 6-20 кВ	0.4	0.93
Напряжением 0,4 кВ	0.35	0.94

При аудите электрической распределительной сети или сегмента электрической сети, находящегося в балансовой принадлежности потребителя может использоваться, как коэффициент мощности cos φ, определяемый отношением активной мощности к полной мощности, так и коэффициент реактивной мощности tg φ, численно равный отношению реактивной к активной мощности. Вместе с тем таблица ниже демонстрирует недостаточность коэффициента мощности cos φ для точной оценки потребности в потреблении реактивной мощности.

cos φ	1.0	0.99	0.97	0.95	0.94	0.92	0.9	0.87	0.85	0.8	0.7	0.5	0.316
tg φ	0.0	0.14	0.25	0.33	0.36	0.43	0.484	0.55	0.60	0.75	1.02	1.73	3.016
РМ,%	0.0	14	25	33	36	43	48.4	55	60	75	102	173	301.6

Из данных таблицы видно, что даже при высоких значениях коэффициента мощности cos φ = 0.95 электроприемниками/звеньями электрической сети потребляется реактивная мощность величиной в 33% от активной мощности, а уже при значении коэффициента мощности cos φ = 0.7 объемы потребляемой активной и реактивной мощности сравниваются. Поэтому более целесообразно выполнять оценку распределительной сети/сегмента сети в балансовой принадлежности потребителя по коэффициенту реактивной мощности tg φ, показывающему реальный баланс активной и реактивной мощности.

Конденсаторные установки УКРМ на 0 4, 6, 10 кВ и более

Конструктивно установка конденсаторная укрм представляет собой стандартную оболочку электрического шкафа (степени защиты от IP20 до IP55) с установленным внутри активным оборудованием(конденсаторы, держатели предохранителей, контакторы, реакторы, регулятор и т.п.). Оборудование внутри шкафа крепится на монтажные платы и несущие профили;
Безопасность эксплуатации обеспечивает защита от прикосновения к токоведущим частям, возможностьотключения всех конденсаторов переключателем или регулятором на двери, возможность создания видимого разрыва цепи при помощи предохранителей-выключателей-разъединителей;
Контроллер-регулятор с индикацией режимов работы выведен на дверь установки;
Конструкция, монтаж и эксплуатация укрм 0.4 соответствует требованиям безопасности по ГОСТ.

Преимущества

Укрм 04 конструктивно позволяет проводить обследование и замену поврежденных конденсаторов без снятия напряжения с других ступеней, это обеспечивается легкой доступностью к конденсаторам, возможностью создания видимого разрыва в питании каждого конденсатора, применением экранов для защиты от прикосновения к токоведущим частям установки. Функционально установка предназначена для компенсации реактивной мощности для особых условий по техническим условиям заказчика (например, шкафы для наружной установки, для взрывоопасных зон, и т.д). Принимая решение купить укрм вы получаете значимый результат — в снижении потребляемого тока и оплаты за электроэнергию.

Устройство установки УКРМ

Установки изготавливаются по согласованным техническим условиям заказчика. Полные перечни технических характеристик УКРМ и схемы принципиальные электрические приведены в паспортах, передаваемых к каждой установке, завод-изготовитель предлагает на укрм прайс, в котором указаны цены на различные комплекты установок.

В комплект поставки УКРМ входят:

Установка компенсации реактивной мощности;
Плавкие вставки в соответствии со ступенями регулирования;
Паспорт;
Руководство по эксплуатации.

Установки (например модели: укрм 150, укрм 250) устанавливаются на подготовленное выровненное основание. Дополнительное крепление может осуществляться также при помощи болтовых соединений через отверстия, выполненные в нижнем поясе изделия.

Подключение проводов и кабелей к зажимам предохранителей-выключателей-разъединителей возможно как сверху, так и снизу, в зависимости от исполнения установки укрм и требований заказчика. Таким образом стоимость может меняться от дополнительных электро компонентов.

Производим доставку в Санкт-Петербург, Москву, Казань, Новосибирск, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Екатеринбург, Челябинск, Омск, Уфа, Самара, Пермь, Воронеж, Волгоград, Тюмень, Саратов, Оренбург, Краснодар, Красноярск и другие города России, а так же в республику Казахстан, Беларусь, Армения, Кыргыстан.

Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ: сколько требуется конденсаторов?

Выбор конденсаторной батареи тесно связан со следующими параметрами:

cos φ2 – желаемая величина коэффициента мощности
cos φ1 – начальное значение
установленная реактивная мощность.

Необходимая компенсирующая мощность определяется выражением:

QC = P (tan φ1 – tan φ2)

Это выражение можно переписать в виде: Qc = k * P, где параметр k легко определить из таблицы 1 и

QC – требуемая реактивная мощность конденсаторов ;

P – активная мощность ;

QL и QL’ – реактивная мощность до и после установки конденсаторной батареи;

A, A’ – полная мощность до и после коррекции коэффициента мощности .

Таблица 1

Начальный коэффициент мощности	Конечный коэффициент мощности
0,9	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95
0,40	1,807	1,836	1,865	1,896	1,928	1,963
0,41	1,740	1,769	1,799	1,829	1,862	1,896
0,42	1,676	1,705	1,735	1,766	1,798	1,832
0,43	1,615	1,644	1,674	1,704	1,737	1,771
0,44	1,557	1,585	1,615	1,646	1,678	1,712
0,45	1,500	1,529	1,559	1,589	1,622	1,656
0,46	1,446	1,475	1,504	1,535	1,567	1,602
0,47	1,394	1,422	1,452	1,483	1,515	1,549
0,48	1,343	1,372	1,402	1,432	1,465	1,499
0,49	1,295	1,323	1,353	1,384	1,416	1,450
0,50	1,248	1,276	1,306	1,337	1,369	1,403
0,51	1,202	1,231	1,261	1,291	1,324	1,358
0,52	1,158	1,187	1,217	1,247	1,280	1,314
0,53	1,116	1,144	1,174	1,205	1,237	1,271
0,54	1,074	1,103	1,133	1,163	1,196	1,230
0,55	1,034	1,063	1,092	1,123	1,156	1,190
0,56	0,995	1,024	1,053	1,084	1,116	1,151
0,57	0,957	0,986	1,015	1,046	1,079	1,113
0,58	0,920	0,949	0,979	1,009	1,042	1,076
0,59	0,884	0,913	0,942	0,973	1,006	1,040
0,60	0,849	0,878	0,907	0,938	0,970	1,005
0,61	0,815	0,843	0,873	0,904	0,936	0,970
0,62	0,781	0,810	0,839	0,870	0,903	0,937
0,63	0,748	0,777	0,807	0,837	0,870	0,904
0,64	0,716	0,745	0,775	0,805	0,838	0,872
0,65	0,685	0,714	0,743	0,774	0,806	0,840
0,66	0,654	0,683	0,712	0,743	0,775	0,810
0,67	0,624	0,652	0,682	0,713	0,745	0,779
0,68	0,594	0,623	0,652	0,683	0,715	0,750
0,69	0,565	0,593	0,623	0,654	0,686	0,720
0,70	0,536	0,565	0,594	0,625	0,657	0,692
0,71	0,508	0,536	0,566	0,597	0,629	0,663
0,72	0,480	0,508	0,538	0,569	0,601	0,635
0,73	0,452	0,481	0,510	0,541	0,573	0,608
0,74	0,425	0,453	0,483	0,514	0,546	0,580
0,75	0,398	0,426	0,456	0,487	0,519	0,553
0,76	0,371	0,400	0,429	0,460	0,492	0,526
0,77	0,344	0,373	0,403	0,433	0,466	0,500
0,78	0,318	0,347	0,376	0,407	0,439	0,474
0,79	0,292	0,320	0,350	0,381	0,413	0,447
0,80	0,266	0,294	0,324	0,355	0,387	0,421
0,81	0,240	0,268	0,298	0,329	0,361	0,395
0,82	0,214	0,242	0,272	0,303	0,335	0,369
0,83	0,188	0,216	0,246	0,277	0,309	0,343
0,84	0,162	0,190	0,220	0,251	0,283	0,317
0,85	0,135	0,164	0,194	0,225	0,257	0,291
0,86	0,109	0,138	0,167	0,198	0,230	0,265
0,87	0,082	0,111	0,141	0,172	0,204	0,238

Защита конденсаторных установок

Чтобы обеспечить безопасность установки, применяются механизмы:

датчик температуры, инициирующий подогрев при ее понижении и охлаждение при излишнем нагреве батареи конденсаторов;
защита от инцидентов короткого замыкания, сильных скачков тока и напряжения;
блокиратор попыток прикосновения к токоведущим деталям;
контактный переключатель, отключающий агрегат при отпирании двери с работающим оборудованием.

Монтаж установки с конденсаторной батареей позволит разгрузить электродвигатели, генераторы и другое оборудование, несущее реактивную нагрузку. При подготовке к приобретению нужно рассчитать, куда целесообразнее всего будет подключить агрегат.

Понятие об активной и реактивной мощностях

В электрический цепях, содержащих комбинированную нагрузку, полная мощность, потребляемая от сети, складывается из активной мощности, совершающей полезную работу, и реактивной мощности, расходуемой на создание магнитных полей и создающей дополнительную на грузку на силовые линии питания. Соотношение между полной и активной мощностью, выраженное через косинус угла между их векторами (cosφ), называется коэффициентом мощности.

В электрических сетях, содержащих только активную нагрузку (лампы накаливания, электронагреватели и др.) ток и напряжение изменяются синфазно, и из сети потребляется только полезная активная мощность.

Но в реальной жизни это бывает достаточно редко. Основной нагрузкой в промышленных электросетях являются асинхронные электродвигатели и распределительные трансформаторы. Эта индуктивная нагрузка в процессе работы является источником реактивной электроэнергии (реактивной мощности), которая совершает колебательные движения между нагрузкой и источником (генератором).

Реактивная мощность характеризуется задержкой (в индуктивных элементах ток по фазе отстает от напряжения) между синусоидами фаз напряжения и тока сети.

Отставание тока по фазе от напряжения в индуктивных элементах обуславливает интервалы времени, когда напряжение и ток имеют противоположные знаки: напряжение положительно, а ток отрицателен и наоборот. В эти моменты мощность не потребляется нагрузкой, а подается обратно по сети в сторону генератора. При этом электроэнергия, запасаемая в каждом индуктивном элементе, распространяется по сети, не рассеиваясь в активных элементах, а совершает колебательные движения (от нагрузки к генератору и обратно).

Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинусу угла (φ) между током и напряжением. КМ потребителя определяется как отношение потребляемой активной мощности к полной, действительно взятой из сети, т.е. cos(φ)=P/S.

Появление реактивной составляющей в сети можно отобразить на векторных диаграммах следующим образом:

Этим коэффициентом принято характеризовать уровень реактивной мощности двигателей, генераторов и сети предприятия в целом.

Чем ближе значение cos(φ) к единице, тем меньше доля взятой из сети реактивной мощности

Для большинства промышленных потребителей наличие в сетях реактивной энергии означает следующее: по сетям между источником электроэнергии и потребителем кроме совершающей полезную работу активной энергии протекает и реактивная энергия, не совершающая полезной работы и направленная только на создание магнитных полей в индуктивной нагрузке. Протекая по кабелям и обмоткам трансформаторов, реактивный ток снижает в пределах их пропускной способности долю протекаемого по ним активного тока, вызывая при этом значительные дополнительные потери в проводниках на нагрев — т.е. активные потери. Из этого следует, что согласно современным правилам расчета за электроэнергию, потребитель вынужден как минимум дважды платить за одни и те же непроизводительные затраты. Один раз — непосредственно за потребленную из сети реактивную энергию (по счетчику реактивной энергии) и второй раз — за нее же, но косвенно, оплачивая активные потери от протекания реактивной энергии, учитываемые счетчиком активной энергии.

Таким образом, наличие реактивной мощности является паразитирующим фактором, неблагоприятным для сети в целом. В результате этого:

увеличиваются расходы на электроэнергию;
приходится платить штрафы за снижение качества электроэнергии пониженным коэффициентом мощности
возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока;
увеличивается нагрузка на трансформаторы и коммутационную аппаратуру, таким образом, снижается срок их службы
увеличивается нагрузка на провода, кабели — приходится использовать большего сечения;
отклоняется напряжение сети от номинала (падение напряжения из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети).
увеличивается уровень высших гармоник в сети

Батареи статических конденсаторов, блоки конденсаторов

Батареи статических конденсаторов (БСК) применяются для увеличения коэффициента мощности в электрических сетях. Они позволяют производить реактивную мощность в узлах нагрузки, а не на удаленных электрических станциях, что снижает потерю напряжения и мощности в системе электроснабжения.

Задачи, решиемые установкой БСК — уменьшение потерь электроэнергии;

— стабилизация уровня напряжения (сокращение потерь напряжения);

— повышение качества электрической энергии;

— снижение потребления реактивной энергии из мощных сетей;

— увеличение пропускной способности электрической сети без увеличения мощностей силового оборудования;

— повышение устойчивости системы электроснабжения.

Конструкция БСК На сегодняшний день наиболее востребованы БСК открытого исполнения для эксплуатации непосредственно на ОРУ без возведения дополнительных строений. БСК производства ТОО «УККЗ» полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ 15543.1-89 в части технических требований по стойкости к воздействию климатических факторов для районов УХЛ1.

Батареи комплектуются однофазными косинусными конденсаторами типа КЭПФ. Внутри конденсатора последовательно с каждым емкостным элементом устанавливаются плавкие предохранители, которые обеспечивают локализацию внутренних повреждений, не допуская выхода конденсатора из строя.

Комплектация батареи зависит от требований заказчика. В состав БСК входят металлические каркасы для установки конденсаторов покрытые методом горячего или холодного оцинковывания, опорные и шинные изоляторы, ошиновка электрических связей, измерительные трансформаторы тока, устройства защиты батареи от тока небаланса, токоограничивающие реакторы и комплект крепежных изделий.

БСК применяются для компенсации реактивной мощности в сетях от 6,3 до 110 кВ, частотой 50 Гц.

Батареи статических конденсаторов (БСК)

Обозначение типономинала*	Номинальное напряжение, кВ	Максимальное напряжение, кВ	Номинальная емкость фазы, мкФ	Тип конденсатора
БСК-110-26 УХЛ1	110	130	6,84	КЭПФ-11,55-430-2 УХЛ1
БСК-110-52 УХЛ1	13,9	КЭПФ-11,55-430-2 УХЛ1
БСК-110-50,4 УХЛ1	13,26	КЭПФ-10-555-2 УХЛ1
БСК-110-55,7 УХЛ1	15,12	КЭПФ-11,55-475-2 УХЛ1
БСК-110-40 УХЛ1	10,27	КЭПФ-11,55-430-2 УХЛ1
БСК-35-11,9 УХЛ1	35	40,5	30,8	КЭПФ-11,55-430-2 УХЛ1
БСК-35-15,8 УХЛ1	41,06	КЭПФ-11,55-430-2 УХЛ1
БСК-35-18,2 УХЛ1	47,75	КЭПФ-11,55-500-2 УХЛ1
БСК-35-17,3 УХЛ1	44,88	КЭПФ-11,55-470-2 УХЛ1
БСК-35-10 УХЛ1	26,86	КЭПФ-11,55-375-2 УХЛ1
БСК-10,5-12,5 УЗ	10,5	12,0	164,3	КЭПФ-11,55-430-2 УХЛ1
БСК-7,26-7,17 УХЛ1	7,26	8,0	433,3	КЭПФ-5-310-2 УХЛ1
БСК-7,88-8,З УХЛ1	7,88	8,7	428,0	КЭПФ-5-420-2 УХЛ1
БСК-8,35-3,46 УХЛ1	8,35	9,2	158,0	КЭПФ-2-300-2 УХЛ1
БСК-62,35-43,9 УХЛ1	62,35	68,6	36,0	КЭПФ-9-610-2 УХЛ1
БСК-52-51,8 УХЛ1	52,00	57,2	61,2	КЭПФ-10-640-2 УХЛ1
БСК-46,8-43,9 УХЛ1	46,80	51,5	64,0	КЭПФ-9-610-2 УХЛ1
БСК-62,35-73,2 УХЛ1	62,35	68,6	60,0	КЭПФ-9-610-2 УХЛ1
БСК-52-103,7 УХЛ1	52,00	57,2	122,3	КЭПФ-10-640-2 УХЛ1
БСК-46,8-82,З УХЛ1	46,80	51,5	119,9	КЭПФ-9-610-2 УХЛ1
БСК-12,64-7,2 УХЛ1	12,64	13,9	143,4	КЭПФ-7,3-300-2 УХЛ1
БСК-12,64-64,8 УХЛ1	12,64	13,9	1290,0	КЭПФ-7,3-300-2 УХЛ1

* в обозначении батареи: первое число после типа — номинальное напряжение в киловольтах, второе — номинальная мощность в мегаварах.

Блоки конденсаторов (БК)

Блоки конденсаторов применяютсядля комплектации шунтовых батарей напряжением 6; 10; 35; 110 кВ частотой 50 Гц.

Блоки конденсаторов (БК)

Типономинал	Номинальная емкость, мкФ	Количество конден- саторов в блоке, шт.	Количество параллельно соединенных конденсаторов в последовательном ряду, шт.	Допустимый ток ошиновки, А	Габаритные размеры, мм	Масса, кг, не более	Тип конденсатора
БКЭ-1,05-252 У1	728	4	4	240	900х700х600	143	КЭП1-1,05-63-1У1
БК-1,05-500 У1	1448	286	900х700х900	286	КЭС2-1,05-125-1У1*
БК-2,1-500 У1	362	2
БК-1,05-750 У1	2172	6	6	415	900х920х900	417
БК-2,1-750 У1	543	3
УКО-12-2,75 У3	66	22	2	365	1850х1250х2360	1350	КЭП2-1,05-125-2У1

В обозначении блоков первая цифра после типа – номинальное напряжение в киловольтах, вторая – номинальная мощность в кварах.

*Вместо конденсаторов КЭС возможна комплектация конденсаторами КЭП1-1,05-63-1 У1 и КЭП2-1,05-125-1 У1.

Эксплуатация и обслуживание конденсаторных установок

До включения конденсаторной установки в работу необходимо провести следующие механические испытания:

проверку контакторов, конденсаторов, электронного регулятора, силовых предохранителей и предохранителей вторичных цепей на отсутствие механических повреждений и наличия посторонних предметов;
проверку соединений силовых проводов и контакторов, протянуть по необходимости;
проверку болтовых соединений на шинах, выводов предохранителей;
проверку механического крепления и заземления конденсаторов;
проверку фазировки подсоединения силового кабеля к вводным шинам;
проверку качества болтовых соединений подводящего силового кабеля;
проверку подключения к контуру заземления.

До включения конденсаторной установки в работу необходимо провести следующие электрические испытания:

программирование параметров регулятора реактивной мощности;
проверку работоспособности УКМ;
включение всех ступеней УКМ в ручном режиме для всех видов регуляторов;
проверку отсутствия мест локального перегрева контактов. Отключение УКМ в ручном режиме;
проверку соответствия включения ступеней регулятора и конденсаторов;
трехкратное включение всех ступеней УКМ в ручном режиме для всех типов регуляторов;
проверку отсутствия дребезга контактов в контакторах. 8.4 Все измерения, испытания и опробования в соответствии с действующими директивными документами, настоящей инструкции, проведенные монтажным персоналом, должны быть оформлены соответствующими актами и протоколами.

При температуре в помещении, превышающей +40°С в течение 4-х часов, следует отключить установки от сети. Во время эксплуатации УКМ, необходимо регулярно производить технические осмотры. Осмотры подразделяются:

ежедневные;
ежемесячные;
внеочередные.

Ежедневный осмотр. Необходимо контролировать:

температуры окружающего воздуха, в месте расположения установки;
аварийных сигналов на регуляторе.

Ежемесячный осмотр. Необходимо проверять:

исправность ограждений, целостность замков дверей, отсутствие посторонних предметов;
отсутствие пыли, грязи;
срабатывание защиты в конденсаторных элементах (поднятие крышки конденсаторного элемента на 10-12 мм);
значение напряжения на шинах установки (смотри описание на регулятор);
значение тока установки и равномерность нагрузки отдельных фаз;
исправность всех контактов внешним осмотром электрической схемы включения установки (токопроводящих шин, заземления, контакторов, разъединителей, и т. п.);
подтяжка крепежа контактных соединений;
наличие и исправность блокировок;
исправность цепи разрядного резистора;
проверка целостности плавких вставок предохранителей, проверяется ом-метром;
наличие и качество средств защиты (специальной штанги и др.), средств тушения пожара.

Внеочередной осмотр. Производится в случаях:

появления разрядов (непрерывного треска) в конденсаторах;
повышения напряжения на вводе в установку;
повышение температуры окружающего воздуха до значений близких к предельно допустимым.

Неисправные элементы схемы необходимо заменять элементами того же типономинала. Допускается использовать элементы, способные по техническим характеристикам заменить неисправные в допустимых режимах работы. Обо всех технических осмотрах и неисправностях, обнаруженных во время технических осмотров установок, должны быть произведены соответствующие записи в журнал эксплуатации.

Схема подключения конденсаторной установки

Конденсаторная установка подключается в параллель к главному шинопроводу силового трансформатора. При этом используется трансформатор тока, который измеряет значение тока на шинах от силового трансформатора. Трансформатор тока располагается на шинопроводе между фидером силового трансформатора и точкой подключения конденсаторной установки. Выводы трансформатора тока подключаются к клеммной колодке внутри установки, имеющей обозначение «ТТ» Ввод конденсаторной установки в работу производится с помощью комплектного вводного разъединителя, путем поворота ручки в положение «ВКЛЮЧЕНО».