Корзина
77 отзывов
Ровноул. Кавказкая 9а
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380680520091
+380504603040
ВОЛЬТЕЛЕКТРО

Компенсація реактивної потужності. Схемні рішення на базі контролера PFC (ETI)

Компенсація реактивної потужності. Схемні рішення на базі контролера PFC (ETI)

 

Загальні положення

Залежно від виду використовуваного устаткування електричне навантаження підрозділяється на активне, індуктивне і ємнісне. Найчастіше споживач має справу із змішаними активно-індуктивними навантаженнями. Відповідно, з електричної мережі відбувається споживання як активної, так і реактивної енергії.

Активна енергія перетвориться в корисну – механічну, теплову та ін. енергії. Реактивна енергія не пов'язана з виконанням корисної роботи, а витрачається на створення електромагнітних полів в електродвигунах, трансформаторах, індукційних печах, зварювальних трансформаторах, дроселях і освітлювальних приладах.
У загальному випадку вираз для визначення реактивної потужності має вигляд Q = U × I × sinφ. Вона позитивна при струмі, який відстає (індуктивне навантаження — 0 < φ < 180 ) і негативна при струмі, який випереджає (ємнісне навантаження — 180 < φ < 360). Показником споживання реактивної енергії (потужності) є коефіцієнт потужності cosφ, який показує співвідношення активної потужності Р і повної потужності S, споживаній електроприймачами з мережі: P = S × cosφ. Одиницею вимірювання реактивної потужності є вольт-ампер реактивний (ВАр). Активна, реактивна і повна потужності пов'язані наступним співвідношенням.

Значення коефіцієнта потужності незкомпенсованого устаткування наведені в табл.1. В оптимальному режимі показник повинен прямувати до одиниці і відповідати нормативним вимогам.Тип навантаження Приблизний коефіцієнт потужності
Асинхронний електродвигун до 100 кВт 0,6-0,8
Асинхронний електродвигун 100-250 кВт 0,8-0,9
Індукційна піч 0,2-0,6
Зварювальний апарат змінного струму 0,5-0,6
Електродугова піч 0,6-0,8
Лампа денного світла 0,5-0,6

Реактивна потужність, яка споживається промисловим підприємством у кожній даній точці мережі, визначається величиною намагнічувальної потужності, яка необхідна для окремих елементів електроустановки, які розташовані за даною точкою в напрямку передачі енергії. Реактивні навантаження підприємств не залишаються незмінними не тільки протягом більш-менш тривалих проміжків часу доби місяця року, але й протягом однієї виробничої зміни. Ці навантаження безупинно змінюються залежно від виробничої програми окремих струмоприймачів, від ступеня їхнього завантаження і відносної тривалості ввімкнення, від коливань напруги в мережі, від якості обслуговування устаткування експлуатаційним і ремонтним персоналом та від інших факторів.

Компенсація реактивної потужності є найдешевшим і ефективним засобом підвищення техніко-економічних показників електропостачання, який зменшує всі види втрат електроенергії.

Основи компенсації реактивної потужності.

Реактивний струм додатково навантажує лінії електропередачі, що призводить до збільшення перерізів проводів і кабелів і відповідно до збільшення капітальних витрат на зовнішні і внутрішньо майданчикові мережі. Реактивна потужність разом з активною потужністю враховується постачальником електроенергії, а отже, підлягає оплаті по тарифах, що діють, тому складає значну частину рахунку за електроенергію.

Найбільш дієвим і ефективним способом зниження споживаної з мережі реактивної потужності є застосування установок компенсації реактивній потужності (конденсаторних батарей, синхронних двигунів і синхронних компенсаторів). За рахунок приєднання до мережі компенсуючого пристрою КП зменшуються втрати потужності і напруги. На практиці коефіцієнт потужності після компенсації знаходиться в межах від 0,93 до 0,99.

Відносну ефективність зменшення реактивного навантаження в тому чи іншому пункті електричної мережі можна оцінити за допомогою так називаного економічного еквівалента реактивної потужності. Економічний еквівалент чисельно дорівнює зменшенню втрат активної потужності в мережах при зменшенні реактивного навантаження на 1 кВАр.

Види та способи компенсації.

Основним джерелом реактивної потужності (РП) є синхронні генератори електростанцій. Передавання РП з енергосистеми до споживачів не є раціональним, оскільки виникають додаткові втрати активної потужності у всіх елементах систем електропостачання, обумовлені завантаженням РП, та додаткові втрати в живлячих мережах. Щоб знизити ці втрати, необхідно біля споживачів встановлювати додаткові джерела РП, основними серед яких є конденсатори.


Використання конденсаторних установок.

Одинична компенсація – краща там, де: потрібна компенсація потужних (понад 20 кВт) споживачів; потужність, яка споживається постійна протягом тривалого часу.

Групова компенсація – застосовується для випадку компенсації декількох індуктивних навантажень, які розташовані поруч і вмикаються одночасно, підімкнених до одного розподільного пристрою і які компенсуються однією конденсаторною батареєю.

Централізована компенсація. Для підприємств, які потребують змінної реактивної потужності постійно ввімкнені батареї конденсаторів не прийнятні, оскільки при цьому може виникнути режим недокомпенсації або перекомпенсації. У цьому випадку конденсаторна установка оснащується спеціалізованим контролером і комутаційно-захисною апаратурою. При відхиленні значення сosφ від заданого значення контролер підмикає або відмикає ступені конденсаторів. Перевага централізованої компенсації полягає в наступному: ввімкнена потужність конденсаторів відповідає спожитій в конкретний момент часу реактивній потужності без перекомпенсації або недокомпенсації.

При виборі конденсаторної установки необхідна потужність конденсаторів визначається як

Qc = P × (tgφ1 – tgφ2), де

tgφ1 – коефіцієнт потужності споживача до встановлення компенсувальних пристроїв;
tgφ2 – коефіцієнт потужності після встановлення компенсувальних пристроїв (бажаний або коефіцієнт, який задає енергосистема).

Режим роботи конденсаторних установок повинен виключати можливість роботи підприємств із випереджальним коефіцієнтом потужності. У зв'язку із цим найдоцільнішим є застосування автоматичного регулювання потужності конденсаторних установок за напругою, за часом доби і за іншими параметрами.

Для розрахунку параметрів компенсаторної установки в мережі знімають характерні добові графіки навантаження і текуче значення cosφ, за якими визначають середнє значення коефіцієнта потужності за період. Знаючи фактичний і потрібний (за умовами компенсації) коефіцієнт потужності, а також споживання активної електроенергії, можна розрахувати потрібну потужність конденсаторної установки.

КОМПОНЕНТИ СИСТЕМ КОМПЕНСАЦІЇ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

Мікропроцесорні контролери  та PFC фірми ETI (Словенія)

Мікропроцесорний контролер PFC

 

Особливості:

  • можливість монтажу конденсаторної батареї в горизонтальному положенні (тільки KNK 1053); 
  • захист від надлишкового тиску;  номінальна потужність від 2,5 до 50 kVAr (KNK 9103 до 60 kVAr); 
  • для зняття залишкової напруги конденсаторні батареї оснащені розрядними резисторами;
  •  номінальна напруга 400, 440 V (525, 460, 420, 380 - під замовлення).

Технічні характеристики:

 

  • напруга живлення і керування    230 - 415 VAC (стандарт);
  • номінальна частота 50/60 Гц;
    номінальний струм 5 (A);
  • робочий діапазон струму 0,125 … 5,5A ;
  • регулювання коефіцієнта потужності0.85 индукт. … 0.95 емкостн;
  • релейний вихід 8A - 250VAC (AC1);
  • максимальне навантаження основних контактів 10A;
  • робоча температура -10 / +50 ° C 
  •  ступінь захисту передня панель - IP41, клеми - IP20.

http://elektroprestige.prom.ua/p6476532-regulyatory-reaktivnoj-moschnosti.html

Опис

Для компенсації потужності при різних навантаженнях регулятори PFC відстежують активну і реактивну складову потужності шляхом вимірювання миттєвих значень напруги і струму в електричній мережі. На основі цих вимірювань обчислюється фазовий зсув між струмом і напругою, і це значення порівнюється з попередньо заданою величиною cos. В залежності від фактичного відхилення коефіцієнта потужності контролер PFC подає команду на управління ступенями конденсаторних батарей з мінімальним часом реакції від 4 секунд (програмується).

Контактори для комутації конденсаторних батарей фірми ETI CEM CN

 

Опис:
 При комутації конденсаторних батарей виникає крім звичайного номінального робочого струму, протікання великого пускового струму, значно (до 250 разів) перевищує номінальне значення. На відміну від звичайних контакторів CEM C забезпечені додатковим контактною групою, встановленої паралельно основній. До допоміжних контактам з двох сторін послідовно підключені знімні струмообмежуючі елементи, що складаються з декількох витків провідника з високим питомим опором. При комутаціях обидві групи контактів приводяться в дію одночасно, але через меншого відстані, лімітуються упором, допоміжні контакти замикаються на кілька мілісекунд раніше основних, пропускають пусковий струм через струмообмежуючі елементи тим самим, обмежуючи струм конденсаторної батареї і розмикаються тільки після впевненого замикання основних силових контактів.

http://elektroprestige.prom.ua/p14984498-kontaktory-dlya-kondensatornyh.html

Конденсатори для компенсації реактивної енергії фірми ETI KNK

Конденсатори KNK , виробництво ETI (Словенія) використовуються виробниками конденсаторних установок для компенсації реактивної потужності і працюють в комплексі пристроїв, складових автоматичні конденсаторні установки. Роки експлуатації конденсаторів марки ETI показали їх якість і надійність. Також відмітною характеристикою цих конденсаторів є прийнятна ціна в порівнянні з їх німецькі та чеські аналогами, причому якість цих конденсаторів нічим не поступається їх дорогим аналогам.

Конденсатори для компенсації реактивної енергії обладнанні захистом від розриву корпусу. Виготовлені за технологією МКР-металоплівкові конденсатори.

Основні характеристики:
напруга 400, 440 V, 50/60 Гц;
потужність 2,5-50 кВар;
допустима перенапруга1,1 × Un (8 часов/день),1,5 × In (номин.ток);
перевантаження за струмом 50 %;
втрати < 0,3 Вт/кВАр;
температура -25...+55 °С.

http://elektroprestige.prom.ua/p14678678-trehfaznye-kondensatory-knk.html

 

Приклад настройки регулятора 

Параметри регулятора для шести конденсаторних банок 5, 10, 20, 20, 20, 20 кВар на напругу 400В і використанням останньої ступені як реле несправності будуть запрограмовані так:

Р.02 = 5.00 (найменша ступінь)
Р.03 = 400 (номінальна напруга конденсаторів)
Р.06-1 = 001 (5кВар = 1 х Р.02)
Р.06-2 = 002 (10кВар = 2 х Р.02)
Р.06-3 = 004 (20кВар = 4 х Р.02)
Р.06-4 = 004 (20кВар = 4 х Р.02)
Р.06-5 = 004 (20кВар = 4 х Р.02)
Р.06-6 = 004 (20кВар = 4 х Р.02)
Р.06-7 = noA (нормально-відкритий контакт при відсутності несправності)


Приклад розрахунку конденсаторної установки

Цех заводу обладнаний:
асинхронний двигун P1=75 кВт, сosφ1= 0,78 — кількість 2 шт;
асинхронний двигун P2=35 кВт, сosφ2= 0,75 — кількість 2 шт;
асинхронний двигун P3=7,5 кВт, сosφ3= 0,68 — кількість 5 шт;
асинхронний двигун P4=5,5 кВт, сosφ4= 0,66 — кількість 3 шт;
асинхронний двигун P5=1,5 кВт, сosφ5= 0,63 — кількість 6 шт.

 



Активна потужність цеху складає:

P = 2 × P1 + 2 × P2 + 3 × P3 + 3 × P4 + 6 × P5 = 2 × 75 + 2 × 35 + 5 × 7,5 + 3 × 5,5 + 6 × 1,5 = 283 кВт

Реактивна потужність цеху складає:

Q = Σ (S × sinφ) = Σ ((P × sinφ) / cosφ) = (2 × P1 × sinφ1) / cosφ1 + (2 × 35 × sinφ2) / cosφ2 +
+ (5 × 7,5 × sinφ3) / cosφ3 + (3 × 5,5 × sinφ4) / cosφ4 + (6 × 1,5 × sinφ5) / cosφ5 = 252 кВАР

Звідси, загальна потужність


Отже, діючий cosφ в системі:

cosφ = Р / S = 283 / 378 = 0,75

Бажаний коефіцієнт потужності cosφ = 0,95. Згідно таблиці 2, коефіцієнт F = 0,53.

Потужність конденсаторної установки складає:

Q = P × F = 283 × 0,53 = 150 кВАР

 

ТзОВ "Електропрестиж", Віктор Янчук, м.Рівне