Емкостные батареи компенсации реактивной мощности в сетях с преобразовательными установками

Опубликовано: 30 ноября 2012 г. в 16:02, 264 просмотраКомментировать

Низковольтные и высоковольтные конденсаторные установки, как с автоматическим регулированием генерации реактивной мощности, так и с ручным отключением/включением ступеней на текущий момент остаются приоритетным средством превентивной защиты сетей от рисков дисбаланса мощности и связанных с ним снижением качества поставляемой электроэнергии.

Сравнительно малые объемы потерь активной мощности в КРМ 6,3 (10,5) кВ, УКЛ (П) 56, КРМ 0.4 кВ и др. (в среднем от 0.0025 до 0.005 кВт/кВАр), надежность и простота установки в практически любом сухом помещении или блок контейнере, внушительные резервы перегрузок по току и напряжению (до 30% и 10% от номинальных значений соответственно), несложность ремонта и замены отдельных секций и т.д. в совокупности с достаточно невысокой ценой делают низковольтные/высоковольтные конденсаторные установки оптимальными для компенсации реактивной мощности в сетях низкого (КРМ 0.4 кВ) и среднего напряжения (УКЛ (П) 56).

Вместе с тем, пока так и не решена полностью проблема компенсации реактивной мощности в промышленных сетях с несимметричными нагрузками, имеющими нелинейный характер – вентильными преобразователями, одно- и трехфазными дуговыми печами, установками электрошлакового переплава, индукционными и графитировочными печами, хлораторами и т.д.

Проблемы компенсации реактивной мощности в сетях несинусоидального напряжения.

Сети с несимметричными нагрузками нелинейного характера отличаются несинусоидальностью тока и напряжения, а также повышенным содержанием токов высших гармоник. Так, в сетях с мощными вентильными преобразователями отмечены случаи превышение нормы допустимой несинусоидальности напряжения на 20%, «стандартные» перегрузки по току в 150-180% от номинальных значений при возникновении резонансных явлений конденсаторной установки с индуктивностью сети в области токов высших гармоник, а при регулировке генерации реактивной мощности включением/отключением ступеней – возникновение ударных коммутационных токов, в 4-5 раз превышающих допустимые значения. И это при том, что IEEE Std 519-1992 регламентирует предельные значения нелинейных искажений тока THDI и напряжения THDU (см. таблицы ниже), а реальные перегрузки конденсаторных батарей по току и напряжению не могут превышать 30% и 10% от номинальных значений соответственно.

Предельно допустимые значения нелинейных искажений по току THDI, %

Iкз / I п. макс. <11 11≤h<17 17≤h<23< 23≤h<35 35≤h THDI, %
<20 4 2 1.5 0.6 0.3 5
20 - 50 7 3.5 2.5 1 0.5 8
50-100 10 4.5 4 1.5 0.7 12
100-1000 12 5.5 5 2 1 15
>1000 15 7 6 2.5 1.4 20

Примечание: Предельные значения искажений по току в % I п. макс. для первой гармоники (50 Гц) – первый столбец, а h – нечетные значения порядка гармоник.

Предельно допустимые значения нелинейных искажений по напряжению THDU, %

Напряжение на шинах Нелинейные искажения по гармоникам, % THDU, %
69 кВ и ниже 3 5
от 69,001 кВ до 161кВ 1.5 2.5
свыше 161,001 кВ 1 1.5

Второй проблемой использования конденсаторных установок является быстро изменяющаяся и знакопеременная величина реактивной мощности (недостаточность или избыточность) в сетях с нелинейными нагрузками, что требует оперативного регулирования объемов генерации реактивной мощности. Причем включаемые/отключаемые объемы генерации зависят от мощности нагрузки и могут лежать в пределах от 100 до 2000 МВАр/с, а это практически нереально в конденсаторных установках с ручным управлением и далеко не всегда доступно в регулируемых конденсаторных установках, оборудованных полной автоматикой.

Т.е. для обеспечения целостности и функциональности устройств компенсации реактивной мощности в сетях с нелинейными нагрузками необходимо не только применение конденсаторных установок с эффективными фильтрами токов высших гармоник, но и тщательная скрупулезная экспертиза поддерживаемой сети по совместимости КРМ 6,3 (10,5) кВ, УКРМ 6,3 (10,5) кВ, УКЛ (П) 56, КРМ 0.4 кВ, по реальным нелинейным искажениям тока THDI и напряжения THDU в спектре гармоник высшего порядка, а также самих низковольтных/высоковольтных конденсаторных установок по реальной скорости срабатывания каждой отдельно взятой ступени, в том числе скорости повторного срабатывания после отключения.

Основные требования к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях с нелинейными, несимметричными, резкопеременными нагрузками.

В зависимости от специфики нагрузок промышленной сети - нелинейные, несимметричные и резкопеременные – устройства компенсации реактивной мощности должны:

  • обеспечивать эффективную и оперативную по скорости регулирования генерации компенсацию постоянной и переменной составляющей реактивной мощности, что позволит оптимизировать коэффициент мощности и снизить колебания сетевого напряжения;
  • иметь эффективную защиту от перегрузок по токам и напряжениям высших гармоник;
  • иметь максимально возможные резервы перегрузок по току и напряжению;
  • оборудоваться системами охлаждения, поддерживающими оптимальные температуры для работы конденсаторных блоков;
  • иметь конструкцию, обеспечивающую быструю и безопасную замену ступеней и/или конденсаторов в ступенях/модулях.

По материалам компании

Информация о компании

Нюкон, ООО
Конденсаторный завод «Нюкон» производит: моторные, светотехнические, косинунсные и силовые конденсаторы. На базе завода работает цех производства шкафов УКРМ и АУКРМ. Продукция завода сертифицирована, обладает стабильно высоким качеством, и пользуется постоянным спросом не только в России, но и за рубежом. Отличительной чертой завода являются не только клиентоориентированые цены, но и быстрые сроки выполнения заказов. Будем рады Вашему обращению в нашу Компанию.

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.