Конденсаторные установки – назначение и основные характеристики
Содержание:
Конденсаторная установка или КУ представляет собой устройство электроэнергетической техники, которое компенсирует реактивную мощность в электрической сети с помощью конденсаторов. Это позволяет уменьшить потери энергии и улучшить качество электрической энергии. Такие приборы могут использоваться на небольших или крупных предприятиях, производственных объектах, в жилых зданиях.
Негативных последствий можно избежать с помощью двух способов. Для реализации первого потребуются значительные траты на модернизацию сетей, так как она предполагает установку трансформаторов и другого оборудования повышенной мощности, а также процедуру увеличения сечения кабелей. Второй способ оптимальный по совокупности параметров эффективности и стоимости — это КУ.
Задачи, которые решают конденсаторные установки:
- Снижают потребление электрической энергии и затраты на нее;
- Позволяют не модернизировать всю систему электросети, так как способны перенаправлять ресурс по проводам меньшего сечения;
- При передаче тока на дальние расстояния стабилизируют его параметры, снижают пиковую нагрузку;
- Нейтрализуют опасность перегрузок в процессе работы оборудования;
- Предупреждают перепады напряжения на разных по масштабу электросетях;
- Положительно влияют на качество вырабатывающегося ресурса.
Области применения КУ
Конденсаторные установки могут использоваться в энергетических системах для улучшения мощности и эффективности электросетей. Они снижают потерю энергии в трансформаторах, линиях передач и оборудовании.
В электронных сетях такие системы применяются для фильтрации сигналов, стабилизации напряжения и управления частотой. Могут использоваться в компьютерах, телевизорах, мобильных телефонах и других электронных устройствах.
Кроме прочего КУ применяются в медицине, металлургии, телекоммуникации, производственных процессах, нефтегазовой отрасли, коммунальном и жилом строительстве, а также в автомобильной, аэрокосмической и горнодобывающей промышленности.
Аргументы в пользу конденсаторных установок:
- Требуют небольших вложений, при этом высокоэффективны, за счет чего быстро окупаются;
- Просты в установке и использовании;
- Есть варианты для всех типов электрических сетей: с низким, средним и высоким напряжением;
- Отличаются надежностью и долговечностью;
- Решают многочисленные задачи, подключаются в конкретно обозначенных заказчиком местах.
КУ особенно актуальны для промышленных сетей, которым характерна большая реактивная мощность и несинусоидальный ток. Электрооборудование высокой мощности склонно к скачкам напряжения, например, это характерно для приборов с электромагнитными системами, вентильных электрических приводов, трансформаторов, двигателей, электродуговых печей, выпрямительных установок. Это может привести к повышенному расходу энергии, быстрому износу оборудования или к поломке.
Для правильной работы такого оборудования требуется использование реактивной энергии, которая приводит к фазовому сдвигу между током и напряжением. Когда нагрузка включается, происходит потребление не только активной, но и реактивной энергии. В результате полная мощность увеличивается в среднем на 20−25% относительно активной мощности. Это отношение называется коэффициентом мощности.
Конденсаторная установка УКМ и ее разновидности
КУ типа УКМ предназначена для компенсации реактивной мощности в электроэнергетических системах. Она представляет собой систему с возможностью автоматической регулировки сетевого напряжения или тока по мощности:
- Релейные УКМ (УКМ-58) — с включением и отключением ступеней двухпозиционными электромагнитными аппаратами;
- УКМТ (УКМТ-58) — с коммутацией ступеней управляющим устройством на тиристорных ключах;
- Тиристорные или релейные установки (УКМФ-58 или УКМТФ-58) — с неактивным фильтром гармоник, обычно имеют расстроенный дроссель, а иногда также параллельно-последовательный колебательный контур, состоящий из емкости и индуктивности. Установки с такими фильтрами предназначены для защиты конденсаторов в батареях от токов, которые генерируются нагрузками.
Другие аббревиатуры конденсаторных установок
- КРМ (УКЛ57) — комплектация не включает разъединитель и фильтры гармоник, не предполагает регулировку.
- КРМ (УКЛ56) — те же характеристики, что и у предыдущего типа, кроме одного отличия — есть разъединитель у компенсации реактивной мощности.
- КРМ (УКРМ) — регулируемый тип с разъединителем, но без устройства для блокирования гармонических токов.
- КРМФ — имеет все элементы, включая фильтры, релейные качества, разъединитель.
Конденсаторные установки включают многочисленные характеристики, делятся на виды, классы и имеют множество аббревиатур. Они также различаются по типу сборки:
- В групповых сетях на крупных промышленных или производственных объектах устанавливаются модульные системы;
- На мелких предприятиях применяют компактные и удобные моноблочные КУ.
Как подобрать конденсаторную установку
При подборе конденсаторной установки важно учесть разные факторы, чтобы исключить серьезные проблемы, поэтому доверить эту процедуру стоит грамотному электрику. Неправильно подобранная КУ грозит разными последствиями в зависимости от конкретных условий. Например, если емкость конденсаторов будет слишком большой для данной схемы, то это может привести к перегрузке сети и возникновению перенапряжений. В результате это спровоцирует поломку оборудования и приведет к аварии в электросети.
Если объем конденсаторов будет слишком мал, то это может не обеспечить достаточного уровня компенсации реактивной мощности, что приведет к увеличению затрат на электроэнергию и ухудшению качества электроснабжения. Также неправильный выбор конденсатора может привести к резонансу сети и возникновению резких перепадов напряжения, что также повлечет повреждение оборудования и нарушение работы электрической сети.
Конденсаторная установка УКРМ может использоваться в электрических сетях с разным по степени интенсивности напряжением. УКМ58 0,4 подходит для работы в сетях с низким переменным и постоянным током. Имеет номинальное напряжение 400В, но на практике его значение может быть ниже — около 360В. Различные модели УКМ 58 0,4 могут отличаться по мощности ступени регулирования, климатическому исполнению и категории размещения, которые обычно указываются в маркировке.
Если предприятие оснащено оборудованием с непостоянной мощностью, то ему подойдет автоматическая КУ, дополненная контроллером с отслеживанием коэффициента мощности. Такая установка будет самостоятельно подключать или отключать конденсаторные батареи, чтобы обеспечить их работе наибольшую эффективность.
Для работы в сетях с высоким напряжением используют УКЛ. Конструкция такой КУ предполагает диэлектрик из полипропиленовой пленки.
Резюмируя, определим основные шаги, которые важно предпринять перед подбором подходящего оборудования:
- Рассчитать потребность в реактивной мощности для оборудования в сети, чтобы определить емкость конденсатора;
- Найти коэффициент мощности, чтобы понять, какая часть потребляемой энергии является активной, а какая — реактивной. Это поможет определить оптимальную емкость конденсатора;
- Вычислить номинальное напряжение, чтобы убедиться, что оно соответствует напряжению в вашей электрической сети;
- Учесть климатические условия, так как температура и влажность влияют на работу КУ, а также на выбор конкретной модели;
- Выбрать способ компенсации реактивной мощности — централизованный, индивидуальный, комбинированный или групповой.
Обращайтесь к профессиональным электрикам для помощи с подбором и установкой КУ. Это позволит безопасно пользоваться оборудованием и экономить на электроэнергии.
Варианты конденсаторных установок
