Савремене технологије за компензацију реактивне снаге

За рационално коришћење електричне енергије потребно је обезбедити економичне методе за њену производњу, пренос и дистрибуцију уз минималне губитке. Да бисте то урадили, потребно је искључити из електричних мрежа све факторе који доводе до настанка губитака. Један од њих је фазно заостајање струје која тече од напона у присуству индуктивног оптерећења, пошто оптерећења у индустријским и кућним преносним мрежама обично имају активно-индуктивну природу.

Намена система компензација реактивне снаге састоји се у компензацији укупног фазног померања увођењем помака фазе. То доводи до смањења струје која тече кроз мреже и, сходно томе, до смањења паразитских активних губитака у жицама и дистрибутивној мрежи. Неопходан напредак се ствара паралелним повезивањем кондензатора са напојном мрежом. За максималну ефикасност, коло окидача треба да буде повезано што је ближе могуће индуктивном оптерећењу.

Системи корекције фактора снаге смањују реактивну компоненту струје која тече кроз електроенергетску мрежу. Када се природа оптерећења промени, потребно је у складу са тим реконфигурисати кола за корекцију. За ово се обично користе системи за аутоматску корекцију који изводе степенасто повезивање или искључивање појединачних корекционих кондензатора. Слика која шематски приказује принцип појављивања реактивних компоненти у мрежама.

Предности корекције фактора снаге:

• Рок отплате је од 8 до 24 месеца због снижења цене струје. Корекције смањују реактивну снагу у систему. Смањује се потрошња електричне енергије и пропорционално се смањује њена цена.

• Ефикасно коришћење мрежа. Висок фактор снаге значи ефикасније коришћење дистрибутивних мрежа (више нето токова снаге за исту укупну снагу).

• Стабилизујући напон.

• Мањи пад напона.

• Смањењем струје која тече, бочна попречни пресек кабла… Алтернативно, у постојећим системима, додатна снага се може пренети преко кабла константног попречног пресека.

• Смањење губитака у преносу електричне енергије. Преносни и склопни уређаји раде са нижом вредношћу струје. Сходно томе, омски губици се такође смањују.

Кључне компоненте система компензације реактивне снаге

Кондензатори за корекцију фактора снаге обезбеђују неопходно напредовање фазе за струју која тече, чиме се компензује заостајање фазе у колима са индуктивним оптерећењем.Кондензатори за кола за корекцију фактора снаге морају да издрже велике ударне струје (> 100 ИР) које се јављају приликом пребацивања кондензатора. Када су кондензатори повезани паралелно у батерији, ударне струје постају још веће (> 150 ИР), јер ударна струја тече не само из кола напајања, већ и из кондензатора повезаних паралелно.

ЕПЦОС АГ производи кондензаторе напона од 230 до 800В и снаге од 0,25 до 100кВАр. Нуде кондензаторе са сувим или уљем у зависности од услова рада.

Главне разлике између кондензатора овог произвођача су:

-широк радни опсег -40 ... + 55 ° Ц (-40 ... + 70 ° Ц за кондензаторе серије МКВ);

— издржи почетне струје до 200 * Ин од номиналне (до 300 * Ин за ПхасеЦап компакт серију и до 500 * Ин за серију МКВ);

-радни век кондензатора од 100.000 х до 300.000 х (при температурној класи -40/Д према ИЕЦ 60831-1);

— за ПхасеЦап цомпацт и МКВ серије, дозвољени број операција је 10.000 годишње и 20.000, респективно;

— прекидач надпритиска се активира у све 3 фазе, потпуно елиминишући могућност потенцијалног удара у кућиште кондензатора;

— рад је дозвољен до 4000 м надморске висине.

— наравно, технологија самоизлечења, сечења таласа итд. су присутни

Контролори

Савремени регулатори корекције фактора снаге су засновани на микропроцесорима. Микропроцесор анализира сигнал са струјног трансформатора и даје команде за контролу кондензаторских батерија тако што повезује или искључује појединачне кондензаторе или читаве банке.Интелигентно управљање корекционим кондензаторима омогућава не само да се обезбеди максимално пуно оптерећење кондензаторских батерија, већ и да се минимизира број операција пребацивања и на тај начин оптимизује животни век кондензаторске банке.

У линији производа компаније ЕПЦОС АГ налазе се 4к, 6 (7м), 12 (13) степенастих контролера за управљање и електромеханичким и тиристорским контакторима. Постоје и комбиноване верзије које могу истовремено да пребацују оба типа контактора. На захтев купца, контролери су опремљени интерфејсом за повезивање са рачунаром или АМР системом.

Главне разлике између контролера овог произвођача су:

-текстуално-дигитални мени на руском језику;

— екран са течним кристалима добро ради на ниским температурама;

— на дисплеју је позадинско осветљење;

— фиксирање и чување главних параметара који утичу на радни век кондензатора (пренапон, пораст температуре, хармоници струје и напона до 19 укључујући, број покретања и време рада сваког степена)

— постоје функције за заштиту и искључивање компензационог система када се прекораче параметри који утичу на век трајања кондензатора и многих других

Поједностављени и јефтинији модели су такође доступни за употребу у једноставнијим системима.

Преклопни уређаји

Електромеханички или тиристорски контактори се користе за пребацивање кондензатора у стандардним исправљачким системима или кондензатора и пригушница у детунед системима. Укључивање у струјна кола се врши или уз помоћ механичких контаката или коришћењем полупроводничких уређаја.Електронско пребацивање је пожељно, посебно када је потребно брзо пребацивање у системима за динамичку корекцију. На пример, ако је главно оптерећење у електричној мрежи машине за заваривање.

Електромеханички контактори произвођача ЕПЦОС АГ доступни су у капацитетима до 100 квар. Тиристорски контактори данас имају најшири распон: 10 квар, 25 квар, 50 квар, 100 квар, 200 квар за 400В и 50 квар и 200квар за рад у мрежама од 690В.

Пригушивачи

Дистрибутивне мреже често имају хармонијска изобличења узрокована употребом савремених електронских уређаја који стварају нелинеарно оптерећење. Такви уређаји могу бити, на пример, контролисани електрични погони, извори непрекидног напајања, електронске пригушнице, апарати за заваривање итд. Хармоници могу бити опасни за кондензаторе у исправљачким колима, посебно ако кондензатори раде на резонантној фреквенцији. Укључивање пригушнице у серију са корекционим кондензатором омогућава вам да донекле подесите резонантну фреквенцију у систему и избегнете могуће оштећење.

5. и 7. хармоници су посебно критични (250 и 350 Хз у мрежи од 50 Хз). Поремећени кораци кондензатора смањују хармонијско изобличење у струјним колима.

Распон пригушница ЕПЦОС АГ има капацитете од 10 до 200 квар.

Прибор

Линија производа ЕПЦОС АГ такође укључује прибор за изградњу система корекције реактивне снаге према посебним захтевима:

— заштитне капице и кућишта за повећање степена заштите кондензатора на ИП64;

— пригушнице за пражњење, које омогућавају да се брзина система за корекцију реактивне снаге направи око 1 секунде без смањења радног века кондензатора и специјалних отпорника за пражњење и пригушница за системе са тиристорским контакторима;

— уређаји који омогућавају, за разлику од сумирајућег трансформатора, да истовремено контролишу систем од 4 система корекције;

— адаптери за повезивање контролера на мрежни напон

Главних 13 фактора у изградњи коректора

На ово је вредно обратити пажњу када дизајнирате или бирате праву инсталацију за себе:

1. Одредити потребну ефективну снагу (квар) кондензатора за корекцију фактора снаге.

2. Пројектовати кондензаторску банку тако да обезбеди капацитет преклопног корака унутар 15 … 20% потребне снаге. Није неопходно осигурати да се кондензатори пребацују у корацима од 5% или 10%, јер ће то резултирати само високом фреквенцијом укључивања, али неће значајно утицати на вредност фактора снаге.

3. Покушајте да дизајнирате кондензаторску банку са вредностима стандардне резолуције, пожељно вишеструке од 25 квар.

4. Не заборавите да посматрате минимална дозвољена растојања између кондензатора (20 мм) и заштитите их екранима или довољном растојањем од загревања других елемената система.

5. Температура у зони уградње кондензатора не би требало да прелази 35? Ц. У супротном, њихов радни век ће бити смањен.

Запамтите да продужено загревање кондензатора за само 7 ° Ц изнад норме смањује његов радни век за 2 пута!

6.Измерити хармонијске струје у каблу за напајање без корекционог кондензатора и при различитим оптерећењима. Одредите фреквенцију и максималну амплитуду сваког од присутних хармоника. Израчунајте укупно хармонијско изобличење струје: ТХД-И = 100 · СКР · [(И3) 2 + (И5) 2 + … + (ИР) 2] / И1

7. Израчунајте појединачне коефицијенте сваког од хармоника: ТХД-ИР = 100 ИР / И1

8. Измерити присуство хармоника у напону напајања ван система. Ако је могуће, измерите их на страни високог напона. Израчунајте укупну хармонијску дисторзију напона: ТХД-В = 100 · СКР · [(В3) 2 + (В5) 2 + … + (ВН) 2] / В1

9. Ниво хармоника (мерен без кондензатора) изнад или испод ТХД-И> 10% или ТХД-В> 3%.

Ако ДА, користите подешени филтер и идите на корак 7.

Ако НЕ, користите стандардни коректор и прескочите кораке 10, 11 и 12.

10. Ниво 3. струјног хармоника И3> 0,2 · И5

Ако ДА, користите филтер са п = 14% и прескочите корак 8.

Ако НЕ, користите филтер са п = 7% или 5,67% и идите на корак 8.

11. Ако је ТХД -В = 3 … 7% — потребан вам је филтер са п = 7%

> 7% — потребан је филтер са п = 5,67%.

> 10% — потребан је посебан дизајн филтера. Молимо контактирајте представништво ЕПЦОС АГ у Русији и земљама ЗНД.

Не штедите на пригушницама у присуству хармоника у електричној мрежи! Као што показује пракса, ова «економија» ће довести до квара кондензатора у року од 6-10 месеци! Замена кондензатора, узимајући у обзир трошкове уградње, коштаће исти новац који ће ићи на почетну уградњу пригушница!

12.Изаберите одговарајуће компоненте користећи табеле које је израдио ЕПЦОС (или помоћ представника компаније) за прилагођене коректоре филтера и стандардне вредности за ефективну снагу, мрежни напон, фреквенцију и унапред одређени п-фактор.

Увек користите само оригиналне ЕПЦОС компоненте дизајниране за прављење коригованих фактора снаге филтера. Имајте на уму да су пригушнице одређене за њихову ефективну снагу за изабрани напон напајања и фреквенцију. Ова снага је ефективна снага ЛЦ кола на основној фреквенцији.

Назив напона детунедних филтер кондензатора мора бити већи од напона напајања, јер ће серијско повезивање индуктора изазвати пренапон Кондензаторски контактори су посебно дизајнирани за поуздан рад са капацитивним оптерећењима и морају да обезбеде смањену стартну струју.

13. Као уређаји за заштиту од кратког споја могу се користити осигурачи или аутоматски електромагнетни осигурачи. Осигурачи не штите кондензаторе од преоптерећења. Они су само за заштиту од кратког споја. Струја искључења осигурача мора премашити називну струју кондензатора за 1,6 ... 1,8 пута.