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.
![](/upload/images/1e3230f3a164c34abfdba19c4ccb0270.png)
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.
![](/upload/images/9052e03edf7c958aac509d4e7b55f393.png)
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.