Промышленное оборудование

Как снизить риски аварийности, неэффективности установок компенсации реактивной мощности УКРМ

21 июля 2022 г. в 11:33

Анонс: ключевые моменты подбора установок компенсации реактивной мощности для увеличения их эффективности и снижения рисков аварийности. Силовые конденсаторы для конденсаторных установок компенсации реактивной мощности.

УКРМ

В идеале конденсаторная установка повышения коэффициента мощности должна четко и безотказно генерировать требуемые объемы реактивной энергии в зависимости от времени работы и нагрузки оборудования. Генерируемые «порции» реактивной энергии зависят от мощности ступеней — групп, модулей, единичных конденсаторов —, от скорости принятия решений контроллером, срабатывания контакторов или тиристорных ключей, и при определенных допусках вполне реально подобрать пакет комплектующих для УКРМ или УКРМТ на полупроводниковых ключах под любую динамику изменения потребности в реактивной энергии без критических значений пере- или недокомпенсации.

С другой стороны, суммарная величина инвестиций в компенсацию реактивной мощности напрямую зависит не только от стоимости УКРМ, УКРМТ, но и от срока службы, а также вероятности отказов комплектующих — конденсаторов, контакторов, резисторов, реакторов, кабелей и пр. Значит, чем чаще необходима замена элементов и, как правило, с остановкой производственно-технологического процесса, тем менее эффективна аварийная установка. Т. е. при интеграции в свою силовую сеть УКРМ, УКРМТ или фильтровых УКРМФ, УКРМТФ нужно одновременно стараться решить сразу два вопроса:

  • Подобрать необходимые параметры
    Мощность, дискретность ступеней конденсаторной установки и способ коммутации, включения, выключения батарей, конденсаторов, сборок, модулей по реальному режиму эксплуатации и потребности в реактивной энергии оборудования, причем максимально возможно учитывая все источники генерации мощности емкостного характера в силовой сети, в том числе, передаваемую трансмиссией через трансформаторы из других сегментов своей и распределительной сети. Эту задачу мощно и нужно решать только на основеполного энергоаудита объекта с глубоким анализом пакета сетевых параметров, а не по опросному листу или советам специалистов-менеджеров.
  • Подобрать комплектующие
    Они подбираются для конденсаторной установки по реальному, а не заявленному сроку службы, в зависимости от реальных условий эксплуатации, учитывая негативное влияние на число отказов и общий срок службы температуры, перенапряжения, набросов тока,включая гармоники, потерь емкости для конденсаторов, или индуктивности для реакторов, числа включений/отключений и т.д., что позволит снизить аварийность и повысить эффективность УКРМ, а также самого процесса компенсации реактивной мощности.

Важно
Следует четко понимать, что объем генерируемой реактивной мощности конденсатора, конденсаторного модуля, батареи-ступени напрямую зависит от величины на напряжения на зажимах, что в упрощенном варианте демонстрируется формулой Qr=Qn*(Us/Un)2, где Qr и Qn — реальная и номинальная (паспортная) мощности конденсатора, модуля, ступени, Us и Un — соответственно, действующее реальное и номинальное напряжение. При подключении каждой из ступеней в установке происходит падение напряжения, а значит реальная мощность генерации падает в сравнении с расчетным значением (по номинальным параметрам).

Схема 1
Изменение мощности конденсаторной установки при падении напряжения

Кроме того, при повышении температуры от номинального значения начинается различный дрейф емкости у конденсаторов с разным типом диэлектрика, что нужно учитывать при выборе, с течением времени происходит процесс старения диэлектрического материала, заливки, из-за чего емкость конденсаторных элементов и, соответственно, объемы генерируемой мощности падают, а на число пробоев конденсаторов с возникновением аварийной ситуации влияет наличие и амплитуды гармонических искажений тока и напряжения в месте подключения УКРМ, УКРМТ.

Схема 2
Температурная зависимость дрейфа емкости конденсаторов с разным типом диэлектрика

Силовые конденсаторы для конденсаторных установок компенсации реактивной мощности

Силовые конденсаторы в УКРМ

Силовые конденсаторы используются уже более ста лет с тех пор, как появились первые трехфазные электрические сети переменного тока, но , если говорить упрощенно, в аспекте электротехники единственное, что изменилось за это время — технология изготовления и, как следствие, повысились КПД, экологическая безопасность и срок службы, а снизились частота отказов или аварийность вместе с массогабаритными характеристиками.

Несмотря на достаточно развитую нормативно-правовую базу по формализации силовых конденсаторов (за рубежом IEC 60062, EN ISO 1043 и др., в нашей стране ГОСТ IEC 60050-436-2014, ГОСТ Р 57437-2017, ГОСТ Р 59032.4-2020 и т. д.), defacto и не без участия производителей классификация по типу, виду, конструктивным особенностям оставляет желать лучшего, а наиболее лаконичный и точный DIN 41379 формально сегодня не действует.

Тем не менее, основная доля силовых косинусных конденсаторов для установок повышения коэффициента мощности в низковольтных сетях — металлизированные пленочные на базе диэлектрика из полипропилена. Чаще со смешанным или комбинированным диэлектриком типа MKV. Это обусловлено неплохими электрическими свойствами наравне с финансовой доступностью полипропиленовой пленки и возможностью изготовления «самовосстанавливающихся» после, например, локального пробоя конденсаторных элементов.

Самовосстановление металлизированных пленочных конденсаторов
Процесс самовосстановления металлизированных пленочных конденсаторов после локального пробоя диэлектрика

Упрощенно, элемент обмотки конденсатора MKV состоит из диэлектрика — полипропиленовой пленки и электрода на двусторонней металлизированной бумаге, что обеспечивает низкие потери и высокую способность выдерживать импульсные токи. Все полости между обмотками и между обмотками и корпусом заполнены пропиткой для увеличения диэлектрической прочности и улучшения отвод тепла изнутри конденсатора, причем сегодня пропиточные вещества не содержат галогенов и основаны на минеральных маслах или чистых синтетических углеводородах.

Поскольку MKV-конденсаторы работают в закрытых конденсаторных батареях (в шкафах), при проектировании необходимо учитывать их температурную зависимость: номинальная емкость определяется при температуре испытания 20 °C и в диапазоне частот измерения от 50 до 120 Гц. В самом же шкафу УКРМ, УКРМТ нужно обеспечить эффективную, а в идеале принудительную вентиляцию для охлаждения. Производитель должен предоставить определенный диапазон допуска емкости в установленном диапазоне температур, но изменения (дрейф) ёмкости носит нелинейный, а также обратимый и необратимый характеры, что в итоге может привести к потере ёмкости конденсаторного элемента, конденсатора, снижению мощности генерации ступенью-батареей и конденсаторной установкой в целом.

Схема 3
Дрейф емкости MKV силовых конденсаторов

О правильном подборе силовых конденсаторов для конденсаторных установок УКРМ, УКРМТ низкого напряжения в следующем материале.

#укрм #конденсаторы #технологии

Источник: Завод конденсаторных установок «МИРКОН»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Завод конденсаторных установок «МИРКОН» осуществляет полный цикл мероприятий по вопросам компенсации реактивной мощности.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Конденсаторные установки

Автоматические конденсаторные установки компенсации реактивной мощности АКУ-0,4 (аналог КРМ-0,4, УКМ 58, УКМФ 70 и др.) кВ реактивной мощностью от 20 до 3000 кВАр оснащенные автоматическим регулятором для компенсации реактивной мощности, помогут вам значительно сократить до 30% затраты на оплату электроэнергии, а так же снизить нагрузку и увеличить срок службы силовых трансформаторов и кабелей.
Макаренков Вячеслав · Компания Модуль-С · 5 марта · Россия · г Москва
Конденсаторные установки

ПРОДАМ: Конденсаторы трехфазные для компенсации реактивной мощности

Компания ООО "Амитрон-ЭК" предлагает со склада в Москве конденсаторы трехфазные для компенсации реактивной мощности серии PRB DPM. Трехфазные конденсаторы PRB DPM(g) предназначены для компенсации реактивной мощности в низковольтных сетях. Они могут использоваться: для индивидуальной компенсации двигателей трансформаторов и т.д.; в автоматических конденсаторных установках; в фильтрокомпенсирующих устройствах. Конденсаторы PRB DPM(g) состоят из трех секций из металлизированного полипропилена, размещенных в цилиндрическом алюминиевом стакане. Секции соединены между собой звездой или треугольником. Такая конструкция гарантирует низкие потери, оптимальный режим разряда и хороший теплоотвод. Высоковакуумная сушка секций обеспечивает длительную работу конденсатора с постоянной ёмкостью. Преимущества конденсаторов для КРМ: Самовосстанавливающаяся полипропиленовая пленка Встроенный предохранитель Наполнение растительным маслом Высокая теплоотдача – отличное охлаждение обмоток внутри конденсатора Возможность монтажа в горизонтальном положении Пластиковая клемма с защитой IP20 (от 7,5 кВАр и выше) Разрядный резистор входит в комплект поставки Большие допуски по току Большие допуски по напряжению PRB DPM 25/400IID/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 12,5/400lVD/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 10/400llD/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 20/400lD/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 50/400lD/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PMB DPM 5/400D/1889 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PMB DPM 2,5/400D/1889 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 7,5/400lD/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 15/400D/L1608 Конденсатор косинусный для компенсации реактивной мощности PRB DPM 25/440D/L1608 Конденсатор косинусный...
Драгунов Николай · Амитрон-ЭК · 5 марта · Россия · г Москва
Конденсаторы трехфазные для компенсации реактивной мощности

ПРОДАМ: Автоматические конденсаторные установки КРМ

ООО «Компания Модуль-С» предлагает по низким ценам изготовление низковольтных конденсаторных установок компенсации реактивной мощности всех типов КРМ, УКМ58, АКУ, УК на различные мощности.Доставка до транспортной компании бесплатно.Комплектующие установок немецкие фирмы Epcos.Технические характеристики и цены представлены на сайте.
Макаренков Вячеслав · Компания Модуль-С · 5 марта · Россия · г Москва
Автоматические конденсаторные установки КРМ

ПРОДАМ: Трехфазные косинусные конденсаторы для установок компенсации реактивной мощности

Компания ООО «Амитрон-ЭК» предлагает со склада в Москве 3-х фазные косинусные конденсаторы для компенсации реактивной мощности Comar Condensatori и ZEZ Silko. Информация по телефону CSADG 1-0,4/12,5 Конденсатор косинусный, Comar — 2000 руб с НДС/шт. В наличии 27 шт. CTB 20kVAr-440V 3PH Конденсатор косинусный (16 кВАр при 400 В), ZEZ Silko — 2000 руб с НДС/шт. В наличии 24 шт.
Драгунов Николай · Амитрон-ЭК · 5 марта · Россия · г Москва
Трехфазные косинусные конденсаторы для установок компенсации реактивной мощности

ПРОДАМ: Конденсаторы ээвк, ЭЭПВ , ЭЭВП, кс2-0, 38-50, кэк2-10, 5-150-2у3

Продаём и Комплектуем электротермические установки конденсаторами ЭЭВК, ЭСПВ, ЭЭПВ косинусными конденсаторы реактивной мощности КС2-0,38-50-3у3 КЭК2-10,5-150-2У3 Керамические конденсаторы ктк-3,9 Технические параметры на сайте www.keevk.narod.ru Конт. тел. /9510/ 97-25-30
Кузнецов Игорь · ЭлМех · 27 февраля · Россия · Ульяновская обл
конденсаторы ээвк, ЭЭПВ , ЭЭВП, кс2-0, 38-50, кэк2-10, 5-150-2у3
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.