Анонс: факторы, влияющие на выбор оптимальной по характеристикам и экономичной по инвестициям конденсаторной установки. Что не стоит упускать при выборе конденсаторной установки компенсации реактивной мощности. Температура эксплуатации, размещение компонентов и корпус УКРМ.
При всей очевидности финансовой и технико-технологической выгоды от компенсации реактивной мощности (и/или нивелирования гармонических искажений) в силовой сети объекта, интеграция конденсаторных установок УКРМ (УКРМТ, УКРМФ, УКРМТФ), а также пассивных и тем более активных фильтров гармоник (АФГ) обходится недешево, особенно, если учитывать безусловные факты того, что:
- Нивелировать перетоки реактивной мощности, как и наброс гармонических токов лучше максимально ближе к источнику искажений. Т.е. по факту та же централизованная компенсация при правильном подборе установок устранит риски правовых коллизий с сетевой компанией, отчасти снизит величину счетов за электроэнергию, но по силовой сети Абонента будет «гулять» реактивная мощность, вызывая искажения параметров сети, негативно влияя на работу оборудования, кабельных коммуникаций, проведение производственно-технологических процессов и т. д. Аналогичная ситуация и с нивелированием гармонических искажений — даже самые «продвинутые» АФГ (условно) очищают сеть выше места присоединения, а на участке «ниже по течению» сохранится «какофония» токов гармоник разных порядков.
- Статичность электротехнических характеристик конденсаторных установок, фильтров, как и силовых (косинусных) конденсаторов — «эмпирическая» и напрямую зависит от реальных условий эксплуатации. Так, в материале по выбору конденсаторов по сроку службы и интенсивности отказов было продемонстрировано, что заявленный и реальный срок службы силовых конденсаторов очень различаются и это подтверждают расчеты по международными нормативно-правовым актам;
- Необходимость и достаточность — определяющие критерии экономичного выбора УКРМ, АФГ или пассивного фильтра гармоник, но они абсолютно не совместимы с концепцией современного маркетинга, а поэтому в основе любой сделки при покупке конденсаторной установки компенсации реактивной мощности должен лежать принцип «доверяй, но проверяй».
Информация ниже раскрывает некоторые особенности подбора конденсаторных установок повышения коэффициента мощности, позволяющие выйти на оптимальный эффективный, долговечный, но экономичный по затратам вариант, или хотя бы проверить то, что предлагают купить компании-сборщики.
Что не стоит упускать при выборе конденсаторной установки компенсации реактивной мощности
Прежде всего, стоит понимать, что сертификация на соответствие положениям ТР ТС 004/2011 (О безопасности низковольтного оборудования) еще не означает полного выполнения требований отечественных и международных нормативно-правовых актов, среди которых основополагающими для изготовления УКРМ, УКРМТ, УКРМФ, УКРМТФ являются актуализированная версия ГОСТ 1282-88, IEC 60831-1:2014, ГОСТ IEC 61921-2013, ГОСТ Р 51321.1-2007.
Температура эксплуатации, размещение компонентов и корпус УКРМ
В ГОСТ IEC 61921-2013 в разделе 5.3 формализовано, что доступ к отдельным элементам внутри конденсаторной батареи должен быть свободным для исключения проблем с заменой элемента в случае отказа, степень (код) защиты зависит от места установки конденсаторной батареи (IP20 достаточно только при размещении в закрытом помещении рядом с ГРУ), в установке нужно выполнить деление на блоки, причем в пп. 5.3.4 в своих секциях отдельно друг от друга должны быть размещены: конденсаторы — реакторы (дроссели) для снижения гармонических искажений — плавкие предохранители, выводы — контроллер — прерыватели цепи и/или контакторы — шины основного ввода и/или основная изоляция. Т. е. нельзя без физического «барьера» расположить вместе конденсаторы и реакторы, конденсаторы и контроллер, контроллер и контакторы и т. д.
Одним из определяющих факторов условий эксплуатации силовых конденсаторов является температура — при её повышении происходит интенсивное старение диэлектрика, уменьшается ёмкость, мощность конденсатора, а из заявленных 100 тыс. часов срока службы «на поверку» реальными станут 10-15 тысяч или того меньше.
Поэтому при размещении в одном шкафу с реакторами конденсаторы должны располагаться ниже, поскольку реакторы выделяют больше тепла. Сам же шкаф должен проектироваться с учетом того, что:
- расстояние между входом и выходом воздуха должно быть по возможности наибольшим, чтобы обеспечить максимальную скорость воздушного потока, т.е. предпочтительны корпуса с большей высотой;
- воздухозабор и вывод воздуха из шкафа предпочтительно делать в горизонтальной плоскости, например, корпус без дна с выходными отверстиями сверху, избегая потока под прямым углом или зигзагом;
- в случае принудительного охлаждения вентиляторы должны быть размещены в нижней части шкафа;
- реальный поток воздуха всегда меньше теоретического из-за эффекта противодавления;
- при проверке производительности (потока) принудительной вентиляции можно, ориентировочно, использовать формулу D=0.3·Ps (м3/час), где Ps — тепловые потери мощности силового конденсатора (включая провода, разрядный резистор и контакторы) — примерно 7 Вт на кВАр.
Т.е. для установки (или батареи) мощностью в 100 кВАр производительности системы принудительной вентиляции должна быть не менее D=0.3·(7·100)=210 м3/час.
Далее — в следующих материалах цикла.
