Конденсаторные установки 6,3

Конструктивные особенности батарей статических конденсаторов

В настоящее время пользуются повышенным спросом БСК открытого исполнения для использования непосредственно на ОРУ. При этом не требуется возводить ряд дополнительных строений. Устройства, которые производятся силами ООО «НПО ПромЭлектроАвтоматика» в полной мере удовлетворяют требования соответствующих стандартов. Они соответствуют всем техническим требованиям, которые предъявляются в отношении устройств по стойкости к негативному воздействию климата. Комплектация агрегатов предусматривает наличие конденсатора типа КЭПФ (с одной фазой). Внутри него размещаются плавкие предохранители, обеспечивающие выявление мест, в которых произошел сбой работы. При этом конденсатор продолжает функционировать. Это позволяет обеспечивать бесперебойный характер работы всех устройств в течение длительного периода времени. Конденсаторы находятся непосредственно в каркасах из металла, которые производятся из специальных материалов. У них имеется антикорриозное покрытие, которое защищает его от негативного воздействия окружающей среды. Изоляция конденсаторов произведена исходя из возможностей корпусов устройства. Электросоединения конденсаторов производятся гибкими проводами с множеством жил и ошиновкой. Гибкие же проводники соединяются с использованием плашечного зажима, который был специально разработан для этого. Это позволяет избежать окисления. Также стоит отметить использование специальной электропроводной смазки, что обеспечивает минимальный уровень сопротивления.

Все БСК имеют связь между собой для сигнализирования о возникновении чрезвычайной ситуации и ошибках во время их использования. В случае возникновения механического воздействия на секцию конденсатора в случае наступления чрезвычайной ситуации происходит перегорание предохранителя, находящегося внутри. Это ведет к трансформации емкости одного из имеющихся плеч батареи. В дальнейшем в проводнике происходит перемещение тока небаланса, контролируемый специальным реле. Непосредственно он приводит в действие сигнализацию, свидетельствующую о возникновении нестандартной ситуации в работе устройства. Наименьший уровень тока данного типа возникает при формировании плана размещения конденсаторов в индивидуальном порядке для каждой единицы.

По требованию заказчика могут быть разработаны и изготовлены блоки конденсаторов для высоковольтных шунтовых батарей на другие напряжения и мощности как с вертикальным, так и с горизонтальным расположением конденсаторов в блоках. Батареи статических конденсаторов БСК на напряжение 35; 110 и 220 кВ разрабатываются и изготавливаются по индивидуальному требованию заказчика.

• 1193,6613,5

Зачем отключать приборы от сети?

Если потребление энергии бытовыми приборами мизерное, то зачем тратить время на их отключение? О раздражающих лампочках я уже говорил и это для меня первая причина доставать из розетки все, что светится. Вторая причина — электромагнитное излучение, вокруг которого так много спекуляций и мифов. «Шапочку из фольги» надевать не стоит, но если без фанатизма просто отключать приборы от сети, когда они не нужны, вы хотя-бы можете с чистой совестью сказать — сделал все, что мог. Третья причина заключается в том, что зарядные устройства и блоки питания горят гораздо чаще, если позволять им висеть в розетках.

Маленький экомульт от Animal Planet в тему о раздражающих светодиодах и излучении:

https://youtube.com/watch?v=oNtX3m9UajQ

Схема «Н-типа»

Естественно, что комплектация батарей производится исходя из потребностей, которые предъявляются заказчиком. Устройства состоят из каркаса, произведенного из специальных видов металлов, в котором размещаются конденсаторы. Для защиты конденсаторов покрывают оцинкованием. Также в корпусе устройства находятся различные типы изоляторов, ошиновка, устройства для измерения силы тока, агрегаты для усиления защиты устройства, реакторы, которые ограничивают ток и набор фурнитуры. Продукция предприятия может поставляться как в собранном, так и в разобранном виде. Конечный сбор производится под контролем руководителя инженерной службы предприятия. Долгие годы успешного производства батарей позволяет в значительной степени упростить монтаж, уменьшив временные и материальные затраты на установку устройства. Таким образом, продукция предприятия отличается своим качеством и приемлемой стоимостью.

Возможно, вам также будет интересно

Одними из значимых элементов схемы и конструкции импульсного преобразователя являются конденсаторы шины питания. Неграмотный выбор ЭК и неправильный расчет режимов его работы может заметно снизить надежность аппаратуры и стать причиной неожиданных отказов. Компания RIFA предлагает методику расчета конденсаторов, позволяющую не только оценить мощность потерь в конкретных условиях эксплуатации, но и достаточно точно спрогнозировать срок их

Программируемые устройства Xilinx С 1984 года, когда впервые в мире Xilinx выпустила программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) с архитектурой FPGA (Field Programmable Gate Array), и по настоящее время компания является ведущим мировым производителем микросхем программируемой логики. Технологии Xilinx предоставляют возможность производителям электронного оборудования минимизировать риски за счет сокращения времени на разработку новой продукции и сроков

Платформа Capistrano для интеллектуальных электросетей

Компенсация мощности силовых трансформаторов

Основными потребителями реактивной мощности являются силовые трансформаторы, поэтому установка конденсаторов вместе с силовыми трансформаторами для подключения полной нагрузки имеет ряд технических преимуществ.

При определении суммарных потерь реактивной мощности необходимо учитывать, что ток намагничивания является практически постоянным в диапазоне от нулевой до полной нагрузки, благодаря чему в трансформаторе сохраняется практически постоянная мощность холостого хода, независимо от режима нагрузки. Вышеуказанная величина определяет величину компенсации реактивной мощности холостого хода.

Кроме того трансформаторы обеспечивают подачу реактивной мощности подключенных нагрузок, которая несомненно изменяется в зависимости от колебаний нагрузки.

Таблица характеристик нерегулируемой компенсации реактивной мощности высоковольтных силовых трансформаторов:

 Указанные значения являются ориентировочными

Примечание:

Qt = Sn • Io + Ucc • (S / Sn)2 • Sn

С помощью указанной выше формулы рассчитывается величина реактивной мощности, потребляемой трансформатором, где:

Qt – полная реактивная мощность;
Sn – номинальная мощность трансформатора;
Io – ток холостого хода;
Ucc – напряжение короткого замыкания;
S – фактическая нагрузка трансформатора.

Данная мощность включает в себя две составляющих:

Первая составляющая (Sn. lo) является постоянной величиной, зависящей от тока намагничивания, и равна 0,5 – 2,5% от номинальной мощности трансформатора.

Величина второй составляющей пропорциональна квадрату фактической нагрузки на трансформатор, испытываемой в любой момент времени.

Полная потребляемая реактивная мощность распределительного трансформатора составляет около 10% от полной нагрузки.

Производители трансформаторов рекомендуют не использовать для постоянной нерегулируемой компенсации конденсаторы, номинальная реактивная мощность которых составляет более 15% от номинальной реактивной мощности при полной нагрузке трансформатора. Это позволит избежать возможных повреждений трансформатора, работающего в течение длительного времени в режиме холостого хода.

Ситуация с компенсацией реактивной мощности в последние годы

Судя по результатам проведенных в 2011-2012 гг. энергетических обследований электрических сетей, по результатам исследований АО «НТЦ ФСК ЕЭС», ситуация с уровнем компенсации реактивной мощности в электрических сетях в последние годы существенно не изменилась, а кое-где ухудшилась. К сожалению, в настоящее время отсутствует полная и достоверная информация о фактической степени компенсации реактивной мощности по стране в целом, по отдельным регионам и уровням напряжения электрических сетей. Но и та ограниченная информация, которой мы располагаем сегодня, свидетельствует о значительных проблемах, которые требуют безотлагательного решения.

В частности, значительное число линий и автотрансформаторов в магистральных электрических сетях 220-500 кВ работает с повышенными перетоками реактивной мощности (tgφ>0,5), что характеризуется табл. 3.

Табл. 3. Количество подстанций и линий электропередачи, работающих с повышенными перетоками реактивной мощности

Наиболее подробный анализ режимов реактивной мощности по данным телеизмерений был проведен в ОЭС Сибири в 2011 году. Из 266 обследованных автотрансформаторов 220-550 кВ на 137 (более 50%) tgφ их нагрузки превышал допустимое значение 0,5.

По нормативным документам ПАО «ФСК ЕЭС» компенсация зарядной мощности ВЛ 500 кВ должна составлять 80-100%. Тем не менее по той же ОЭС Сибири, она составляет 0,67. По отдельным энергосистемам этой ОЭС степень компенсации находится в пределах 0,35-3,95, что видно из табл. 4.

Табл. 4. Степень компенсации реактивной мощности по отдельным энергосистемам ОЭС Сибири

Не лучше ситуация и в других ОЭС. Степень использования установленных в магистральных электрических сетях 220-500 кВ компенсирующих устройств находится в пределах 40-50%.

Отмеченное выше, безусловно, сказывается на уровнях напряжения в электрических сетях. На ряде линий в режимах минимальных нагрузок имеет место избыток реактивной мощности и повышенное напряжение, на ряде перегруженных линий в часы максимума нагрузки наблюдаются пониженное напряжение. И в том и в другом случае это создает трудности при выводе оборудования в ремонт и при ликвидации аварий, а также приводит к дополнительным потерям мощности и электроэнергии в сети.

Недопустимые отклонения напряжения в контрольных точках сети вызваны не только недостаточными степенями компенсации реактивной мощности и использования средств компенсации, но и низкой оснащенностью автотрансформаторов 220-750 кВ средствами автоматического регулирования на трансформаторах (АРНТ) и степенью использования РПН и АРНТ, что видно из табл. 5.

Табл. 5. Оснащенность автотрансформаторов 220-750 кВ устройствами РПН и АРНТ и степень их использования, по состоянию на 2011 г.

Из этой таблицы, в частности, следует, что число неиспользуемых РПН от общего количества АТ, оборудованных РПН, составляет в сетях 220-330 кВ – 41%, в сетях 500-750 кВ – 79%. С использованием средств автоматического регулирования напряжения ситуация еще хуже. Только около 50% АТ оборудовано этими средствами, а используется для регулирования напряжения в сетях 220-330 кВ – 4,9%, а в сетях 500-750 кВ – 1% от общего количества АТ.

Здесь находится первый резерв энергосбережения. Как оценить его потенциал?

Как известно, существует несколько видов компенсации РМ:

• единичная;
• групповая;
• общая, (централизованная).

Рассмотрим единичную компенсацию трех основных электроприемников РМ:

• силовые трансформаторы;
• сварочные аппараты;
• электродвигатели.

При единичной компенсации силового трансформатора компенсируется только реактивная мощность холостого хода трансформатора. Для трехфазных трансформаторов, в зависимости от их мощности, компенсируемая мощность составляет от 3-х до 10% от номинальной мощности трансформатора(см.талб.1).

Следовательно потенциал энергосбережения одного силового трансформатора при единичной компенсации в зависимости от его мощности составляет 3-10%.

При единичной компенсации сварочных аппаратов мощность конденсаторов составляет от 30 до 40% от его полной мощности.

Следовательно, потенциал энергосбережения сварочных аппаратов при единичной компенсации составляет 30-40%.

При единичной компенсации электродвигателей реактивная мощность конденсаторов должна соответствовать току холостого ходя электродвигателя (см.Табл.2)

При единичной компенсации электродвигателей мощность конденсаторов составляет от 30 до 40% от его полной мощности.

Следовательно, потенциал энергосбережения электродвигателей при единичной компенсации составляет 30-40%.

Таким образом, при единичной компенсации достигается максимальный эффект энергосбережения, поскольку компенсируется каждый повышенный источник потребления РМ в сети предприятия. При ограниченной мощности, передаваемой от ЭСО к потребителю эти меры дают совокупный эффект экономии электроэнергии в размере 10-20%.

Но экономически невыгодно ставить конденсаторную установку возле каждого электродвигателя, поэтому используют групповую компенсацию, которая компенсирует, например один отходящий фидер от трансформаторной подстанции. Эта мера позволяет компенсировать РМ, потребляемую группой потребителей. Хотя она не так эффективна, как единичная, но позволяет достаточно эффективно управлять потреблением РМ. 

В этом случае экономия электроэнергии составляет 5-10%. Если рассматривать групповую компенсацию с точки зрения соотношения: инвестиции/экономия энергии, то это самый оптимальный способ сокращения затрат на потребление электроэнергии.

Представляет интерес оценка технико-экономической эффективности повышения к-та мощности Cos Fi у потребителей средствами компенсации РМ (при допущении, что потребляемая активная мощность является постоянной)

В Табл.3 приведены результаты снижения нагрузки (полной мощности), а также потерь активной мощности в реальной сети предприятия до и после компенсации:

Табл. 3 Снижение потерь активной мощности

Состав установок КРМ 6(10) кВ

УКРМ комплектуется из отдельных шкафов (модулей), в каждом из которых размещается аппаратура одного функционального назначения и присоединения к сборным шинам.

В стандартный комплект поставки УКРМ входят:

• шкафы УКРМ в соответствии с опросным листом заказа;
• комплект эксплуатационных принадлежностей согласно спецификации на заказ (рукоятки оперирования разъединителем, ключи для электромагнитных блокировок и ключи от дверей отсеков шкафов УКРМ);
• комплект монтажных принадлежностей согласно рабочей документации по заказу (контрольные кабели, жгуты соединительные, сборные шины, проходные и тупиковые изоляторы сборных шин, панели под изоляторы, метизы и смазка);
• комплект ЗИП по нормам завода-изготовителя (предохранители, метизы, краска, лампы освещения, наконечники и трубки для маркировки проводов и т.п.);
• паспорт;
• руководство по эксплуатации;
• рабочая документация, содержащая принципиальные и монтажные электрические схемы главных и вспомогательных цепей, монтажные чертежи сборных шин и шин заземления, а также чертежи общего вида УКРМ.

Типы оборудования, применяемого в УКРМ:

Конструкция шкафов УКРМ с разъединителем и кабельными вводами обеспечивает возможность подключения высоковольтных кабелей сечением до 240 мм².

По согласованию с заводом изготовителем в шкафах УКРМ возможно применение оборудования других предприятий-изготовителей.

Как правило, принципиальные схемы вспомогательных цепей УКРМ предоставляются заказчиком. При отсутствии таких схем предприятие-изготовитель может предоставить заказчику типовую схему для согласования их применения или корректировки.

Возможно выполнение схем вспомогательных цепей УКРМ по Техническому заданию Заказчика.

Монтаж вспомогательных цепей в пределах УКРМ производиться многопроволочным проводом или кабелем с медными жилами с сечением не менее 2,5 мм² для токовых цепей и не менее 1 мм² для остальных цепей.

Принципиальные и монтажные схемы вспомогательных цепей входят в состав рабочей документации УКРМ, поставляемой с заказом.

Для чего нужна установка компенсации реактивной мощности?

Как известно из курса электротехники, электрическая энергия бывает двух видов: активная и реактивная. Активная — это та энергия, которая потребляется (преобразуется) из одного вида в другой и выполняет какую-либо полезную работу. Например, крутит вал электродвигателя, нагревает нагревательный элемент, преобразуется в световой поток и освещает что-нибудь. Реактивная энергия — это энергия, которая циркулирует от источника к потребителю и назад. Она не потребляется, а возвращается назад в источник, чем оказывает паразитное воздействие на электрическую сеть.

Казалось бы, что плохого в реактивной энергии? Ну, носится она туда-сюда, что с неё взять? Однако, нужно понимать, что чем её больше, тем меньше активной энергии передается от источника к потребителю, потому что провод в зависимости от сечения имеет ограничения на передачу тока. Следовательно, выполняется меньше полезной работы, то есть коэффициент полезного действия питающей линии уменьшается. Пропускать по питающей линии больше энергии — нужно увеличивать сечение провода, а это дорого. Поэтому самый лучший вариант — избавиться от реактивной энергии совсем.

Есть несколько способов это сделать. Один из них — установка устройства компенсации реактивной мощности (УКРМ). Это самый простой и дешевый способ поднятия КПД питающей линии. Суть его заключается в том, что у потребителя устанавливаются батареи конденсаторов, которые являются накопителями электроэнергии. Как известно, потребители электроэнергии имеют активно-индуктивный характер, т. е. состоят из активных потребителей (например, нагреватели) и активно-индуктивных (обмотки трансформаторов, катушки реле, электродвигатели — провода в них тоже нагреваются). Так же известно, что при таком характере нагрузке ток отстает он напряжения на угол от 0 до 90 градусов. Проще говоря, когда напряжение на нагрузке уже достигло максимума (амплитудного значения), ток еще не успел этого сделать и достигнет максимума чуть позже, когда величина напряжения будет уменьшаться. Идеальным вариантом является ситуация, когда ток без опоздания от напряжения появляется на нагрузке и точь-в-точь повторяет форму напряжения. Это характерно для чисто активной нагрузки.

Если к индуктивности ток бежит неохотно, то к ёмкости он бежит вперед напряжения. Ток обожает ёмкость. Поэтом, чтобы «приманить» ток к нагрузке, и устанавливают конденсаторные батареи. К ним ток бежит охотнее, работает — не ленится, поэтому КПД линии повышается.

Это свойство и используют для того, чтобы скомпенсировать реактивную энергию. Сама конденсаторная установка — простейшее устройство, состоящее из конденсаторов, которые подключаются параллельно друг другу. Подключаются они могут все сразу — тогда конденсаторная установка является не регулируемой — или в определенной последовательности, в зависимости от набора емкостей. Каждый набор называют ступенью. Ступени предназначены для дробления общей емкости УКРМ и чем их больше, тем точнее УКРМ позволяет регулировать коэффициент мощности.

Если УКРМ регулируемая, то в её составе есть специальный контроллер, которому для поддержания нужного коэффициента мощности требуется информация о напряжении и токе нагрузки. Зная напряжение и ток, контроллер вычисляет рассогласование между ними (отставание или опережение тока от напряжения), а это и есть коэффициент мощности или COS φ. По величине рассогласование контроллер определяет сколько ступеней подключить или отключить, чтобы добиться заданной величины COS φ. Вот так вот всё просто и не затейливо.

Присоединение конденсаторных батарей к сети

Батареи конденсаторов любых напряжений могут присоединяться к сети или через отдельный аппарат, предназначенный для включения или отключения только конденсаторов, или через общий аппарат управления с силовым трансформатором, асинхронным двигателем или другим приемником электроэнергии.

Статические конденсаторы в установках напряжением до 1000 В включаются в сеть и отключаются от сети с помощью автоматических выключателей или рубильников.

Конденсаторы, применяемые в установках напряжением выше 1000 В, включаются в сеть и отключаются от сети только посредством выключателей или разъединителей мощности (выключателей нагрузки).

Для того чтобы затраты на отключающую аппаратуру не были очень велики, не рекомендуется принимать мощности конденсаторных батарей менее:

• 400 квар при напряжении 6-10 кВ и присоединении батарей к отдельному выключателю;
• 100 квар при напряжении 6-10 кВ и присоединении батареи к общему с силовым трансформатором или другим электроприемником выключателю;
• 30 квар при напряжении до 1000 В.

Заключение

Подведем итоги, перечислив основные тезисы о компенсации реактивной энергии:

• Назначение – разгрузка линий электропередач и электрических сетей предприятий. В состав устройства могут входить антирезонансные дроссели для уменьшения уровня гармоник в сети.
• За неё не уплачивают счета частные лица, но платят предприятия.
• В состав компенсатора входят батареи конденсаторов или в этих же целях используют синхронные машины.

Также рекомендуем просмотреть полезные видео по теме статьи:

Материалы по теме:

• Причины потерь электроэнергии на больших расстояниях
• Как определить потребляемую мощность
• Беспроводная передача электроэнергии на расстояния

https://youtube.com/watch?v=HoLCPXuwdCc

https://youtube.com/watch?v=a0-p8K0SZJ8

Похожие записи:

Как подключить светодиодный светильник к 220в Зарядное устройство из блока питания компьютера Управляемый резистор Spi (перевод из книги mastering stm32) Представлен первый в мире монитор с 25-дюймовым экраном e ink [видео] Proteus 8.7 торрент русская версия