Конденсаторные установки АКУ—Лег01 и их назначение
Конденсаторные установки (КУ) предназначены для компенсации реактивной мощности в сетях электроснабжения промышленных предприятий с номинальным напряжением 0,4 кВ. Конденсаторная установка типа КУ служит для:
— повышения коэффициента мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий;— автоматического регулирования режимов компенсации реактивной мощности для поддержания заданного Cos в избранной заказчиком зоне регулирования.
Для заказа конденсаторной установки на базе Prisma Plus необходимо добавить к условно¬му обозначению в конце записи буквы PP.
Пример записи: КУ Лег01-Н-0,4-300-25-УХЛ4 РР
Конструкция АКУ-Лег01
КУ в зависимости от номинальной мощности изготавливаются в навесном или напольном исполнении.
Габаритные размеры в зависимости от типономинала приведены в таблицах . Компоновка секций выполнена по модульному принципу. Модуль представляет собой уголок из оцинкованной стали на передней панели, которой установлены выключатели — предохранители типа LTL JEAN MULLER, контакторы, шины для подключения. На задней полке установлены конденсаторы, антирезонансные фильтрующие дроссели. Модули устанавливаются на направляющих друг над другом. Модули электрически связаны между собой посредством шин, установленных на передней панели. Контролер реактивной мощности, измерительные приборы, вентилятор и рукоятка выключателя нагрузки установлены на передней двери. Задняя дверь съемная. Присоединение силовых кабелей осуществляется снизу.
Как правило, электрические сети потребляют реактивную мощность индуктивного характера и для ее компенсации в цепь вводятся конденсаторы, которые, как известно, накапливают энергию в электрическом поле с отрицательным знаком по отношению к мощности индуктивного характера. В результате реактивная мощность локализуется в пределах индуктивности конденсатора, совершая колебательный процесс. При этом сеть разгружается от реактивных токов. Конденсаторы устанавливают как можно ближе к индуктивным потребителям.
До 80-85 % реактивной мощности потребляют асинхронные двигатели и трансформаторы. Остальные приходятся на преобразовательные установки, сварочные трансформаторы. Так, трансформатор ТМГ-1000/10/0.4 в зависимости от режима, холостой ход — номинальная нагрузка потребляет реактивную энергию от 25 до 70 кВАр соответственно. Асинхронный двигатель мощностью 10 кВт, 380 В при загрузке от 50 % до номинальной потребляет реактивную мощность от 3,9 до 5,85 кВАр. Реактивная мощность, подлежащая компенсации для трехфазных асинхронных двигателей и трансформаторов, приведена в таблице .
Информация, необходимая для заказа АКУ-Лег01
При заказе необходимо указать тип установки (регулируемая, нерегулируемая), модификацию, номинальное напряжение, номинальную мощность, номинальную мощность наименьшей ступени, количество ступеней регулирования, количественную оценку высших гармоник тока и напряжения или мощность и типы устройств, генерирующих высшие гармоники тока и напряжения в электросети.
Комплектация и необходимость установки принудительной вентиляции согласовывается с заказчиком.
Пример внешнего вида конденсаторной установки напольного исполнения КУ-Лег 01-Р-2-0.4 300-5-УЗ
Пример записи при заказе КУ Лег01-Н-0,4-150УЗ-1Р31
КУ Лег01 — конденсаторная установка модификации Лег01;Н — нерегулируемая;
0,4 — номинальное напряжение 0,4 кВ;
150 — номинальная реактивная мощность 150 кВАр;
У — климатическое исполнение (умеренный климат от +40 до -40 °С);
3 — категория размещения (для эксплуатации в закрытых помещениях);
IP — степень защиты (защита от попадания твердых тел диаметром > 2,5 мм, защиты от
вертикальных капель воды). Справочная информация Электрооборудование, использующее магнитное поле по принципу действия (трансформаторы, асинхронные двигатели, индукционные печи и т.д.), как и установки, использующее электрическое поле, потребляют энергию от генератора электрической энергии. Эта энергия, называемая реактивной периодически накапливаясь в индуктивностях и конденсаторах в виде магнитных и электрических полей, затем возвращается назад к генератору с часто¬той 2f дважды за один период генератора.
Колебания энергии воспринимаются генератором в виде знакопеременной нагрузки, не вызывающей дополнительного расхода энергии, однако реактивный ток, проходя по проводам, вызывает их дополнительный нагрев и соответственно активные потери.
Комплектация АКУ-Лег01
Комплектующие элементы, устанавливаемые в УК, отвечают требованиям по надежности, безопасности, и долговечности эксплуатации в зависимости от требований заказчика, со¬стояния энергосети предприятия.
В качестве контроллеров компенсации реактивной мощности используются Prophi и Magic. Контроллер Prophi оборудован 16-битным процессорам и снабжен дисплеем, отражающим многочисленные параметры, включая гармоники.
Благодаря развитой системе контроля параметров сети позволяет выявлять и выдавать сигнал тревоги в случаях:
— понижения напряжения;— броска напряжения;
— низкого значение регистрируемого тока;
— слишком высокого значения регистрируемого тока;
— недостаточной мощности конденсатора;
— превышения допустимого уровня гармоник;
— перегрева.
Микропроцессорный регулятор Magic осуществляет оптимальное управление компенсацией реактивной мощности и используется в составе УК в сетях энергоснабжения со стабильны¬ми параметрами.
В качестве силовых конденсаторов используются конденсаторы, изготовленные по технологии МКК/МКР, специально разработанные для компенсации реактивной мощности. Особенности данных конденсаторов — самовосстановление и сохранение своих функций после пробоя, способность выдерживать высокий пусковой ток, длительный срок эксплуатации. При выборе конденсатора учитывается уровень гармоник тока.
Пускатели, устанавливаемые в УК, специально предназначены для переключения силовых конденсаторов с учетом высоких пусковых токов, избежания дребезжания контактов, увеличенного срока эксплуатации.
Расчет параметров конденсаторных установок. Реактивная мощность компенсации:
Необходимая реактивная мощность компенсации в электросети предприятия определяется по замерам активной и реактивной мощности счетчиками учета. Современные электронные счетчики электрической энергии позволяют контролировать мгновенную, максимальную, усредненную за определенный период мощность. Для получения надежных данных о реактивной мощности измерения должны производиться в течение суток. Для выявления полной картины по потреблению реактивной энергии и гармоник в сети предприятия необходимо применение анализаторов качества электроэнергии. На практике при оценке степени компенсации реактивной мощности и расчетах пользуются коэффициентом реактивной мощности tgcp, более показательным по сравнению с коэффициентом мощности coscp и определяемым как отношением реактивной мощности к активной.
tgcp = Q / Р — где:Q — реактивная мощность; Р — активная мощность;
Ф — угол сдвига между током и напряжением нагрузки. Затем пересчитывают tgcp на coscp.
Выбор типа устройства компенсации реактивной мощности:
При выборе типа устройства компенсации реактивной мощности (с автоматическим регулированием или нерегулируемое рекомендуется пользоваться коэффициентом реактивной мощности 1дср. При соотношении 1дср < 15 % рекомендуется использовать нерегулируемые устройства компенсации реактивной мощности, при 1дср > 15 % регулируемые. При выборе устройства компенсации реактивной мощности необходимо учитывать значение измеренного коэффициента искажения синусоидальности кривой тока Ю. В зависимости от значения коэффициента искажения следует выбирать различные типы конденсаторов. Конденсаторы стандартного типа могут выдерживать перегрузку по току до 30 %, чтобы выдержать суммарное воздействие токов гармоник и флуктуации напряжения. В случае более значительных искажений кривой напряжения следует использовать специальные конденсаторы, рассчитанные на повышенное напряжение, которые могут выдержать ток 1,43 1н. При значениях Ю > 10 % необходимо использовать оборудование с защитными реакторами.