Как выбрать оптимальную мощность компенсатора реактивной мощности. Какие факторы нужно учитывать при расчете и подборе устройства КРМ. Где лучше всего устанавливать компенсаторы в электросети предприятия.
Что такое компенсаторы реактивной мощности и зачем они нужны
Компенсаторы реактивной мощности (КРМ) — это устройства, предназначенные для улучшения коэффициента мощности в электрических сетях. Их основная задача — снизить потребление реактивной мощности из сети и приблизить коэффициент мощности (cosφ) к единице.
Зачем это нужно? Высокое потребление реактивной мощности приводит к следующим негативным последствиям:
- Увеличение потерь электроэнергии в сетях
- Снижение пропускной способности линий электропередачи
- Увеличение падения напряжения
- Необходимость завышения мощности трансформаторов и сечения проводов
- Дополнительные затраты на оплату электроэнергии
Применение КРМ позволяет устранить эти проблемы и получить значительный экономический эффект. По оценкам специалистов, правильно подобранные компенсаторы могут снизить потребление электроэнергии на 6-10%.
Основные типы компенсаторов реактивной мощности
Существует несколько основных типов устройств компенсации реактивной мощности:
- Конденсаторные установки — наиболее распространенный и доступный вариант.
- Статические тиристорные компенсаторы — обеспечивают быстродействие, но дороже конденсаторных.
- Синхронные компенсаторы — вращающиеся электрические машины, применяются на крупных подстанциях.
- Активные фильтры гармоник — помимо компенсации реактивной мощности подавляют высшие гармоники.
Выбор оптимального типа КРМ зависит от особенностей электроустановки и требований к быстродействию компенсации. Для большинства промышленных предприятий наиболее подходящим вариантом являются регулируемые конденсаторные установки.
Как рассчитать необходимую мощность компенсатора
Расчет требуемой мощности КРМ производится по следующей формуле:
Qc = P * (tgφ1 — tgφ2)
где:
- Qc — мощность компенсатора, кВАр
- P — активная мощность нагрузки, кВт
- tgφ1 — фактический тангенс угла до компенсации
- tgφ2 — требуемый тангенс угла после компенсации
Для упрощения расчетов можно воспользоваться специальной таблицей коэффициентов Kc. В этом случае формула примет вид:
Qc = P * Kc
Коэффициент Kc определяется по таблице в зависимости от исходного и требуемого cosφ.
Где лучше всего устанавливать компенсаторы реактивной мощности
Выбор места установки КРМ имеет большое значение для эффективности компенсации. Основные варианты размещения:
- На вводе предприятия (централизованная компенсация)
- На шинах главной понизительной подстанции
- На шинах распределительных подстанций
- Непосредственно у мощных потребителей (индивидуальная компенсация)
Какой вариант выбрать? Оптимальным обычно является комбинированный подход:
- Централизованная компенсация на вводе для поддержания требуемого cosφ на границе балансовой принадлежности
- Групповая компенсация на шинах подстанций для снижения потерь в распределительной сети
- Индивидуальная компенсация для энергоемкого оборудования с резкопеременной нагрузкой
Такая схема позволяет получить максимальный эффект от внедрения КРМ.
Основные этапы подбора компенсатора реактивной мощности
Правильный выбор КРМ включает следующие основные этапы:
- Проведение инструментальных замеров параметров сети
- Определение требуемой мощности компенсации
- Выбор типа и количества ступеней регулирования
- Проверка на наличие высших гармоник
- Выбор способа коммутации (контакторный или тиристорный)
- Определение необходимости защитных реакторов
- Выбор системы управления и автоматики
Для получения оптимального результата рекомендуется доверить подбор КРМ специализированным организациям, имеющим опыт в данной сфере.
Как проводится измерение параметров сети для выбора КРМ
Правильные измерения — основа для корректного выбора компенсатора. При проведении замеров нужно учитывать следующие моменты:
- Замеры должны проводиться в точке предполагаемого подключения КРМ
- Длительность измерений — от нескольких часов до нескольких суток
- Необходимо охватить характерные режимы работы предприятия
- Используются специализированные анализаторы качества электроэнергии
- Измеряются активная и реактивная мощность, напряжение, гармоники тока и напряжения
По результатам замеров строятся суточные графики нагрузки, определяются максимальные и минимальные значения мощности, оценивается несимметрия нагрузки по фазам.
Особенности выбора ступеней регулирования КРМ
Важный этап подбора КРМ — определение оптимального количества и мощности ступеней регулирования. От этого зависит точность компенсации при переменных нагрузках.
Как правильно выбрать ступени регулирования КРМ?
- Минимальная ступень должна быть не более 10-15% от полной мощности КРМ
- Количество ступеней обычно выбирается от 4 до 12
- Мощности ступеней подбираются в соотношении 1:2:4:8 или 1:2:2:2
- Учитывается характер изменения нагрузки в течение суток
- Для резкопеременных нагрузок нужно больше ступеней малой мощности
Правильно подобранные ступени обеспечивают плавное регулирование и высокую точность компенсации во всем диапазоне нагрузок.
Подбор мощности устройства компенсации реактивной мощности.
Как выбрать устройство компенсации реактивной мощности. Расчет мощности конденсаторных установок
На нашем сайте представлены устройства компенсации реактивной мощности собственного производства мощностью от 12,6кВар до 1050кВар, конденсаторные установки УКРМ Varset Schneider Electric и АУКРМ Alpimatic Legrand
При подборе конденсаторной установки УКМ 58 необходимо определить общую суммарную мощность устройства КРМ для Вашей электросети.
Сумарная мощность установки обозначим Q
Q= Pхk
Здесь Р – потребляемая активная мощность в цепи.
где k – коэффициент, получаемый из таблицы в соответствии со значениями коэффициентов мощности cos(ф1)
P и K берется из данных по Вашей электросети.
Q можно взять с небольшим запасом.
Например
- Активная мощность в сети 300 кВт.
- Действующий cos(ф) = 0,7 до компенсации.
- Требуемый cos(ф) = 0,96 .
По таблице 1, вычисляем коэффициент 1
Определяем из таблицы значение коэффициента k = 0,73.
Следовательно, требуемая мощность конденсаторной установки УКМ 58 Qc=0,73 x 300 = 219кВАр.
При расчете следует учитывать, что обычно не рекомендуется компенсировать реактивную мощность полностью (до cos(ф)=1), так как при этом возможна перекомпенсация (за счет переменной величины активной мощности нагрузки и других случайных факторов). Обычно стараются достигнуть значения cos(ф) =0,90…0,95
Основные серии устройств компенсации реактивной мощности УКМ 58 0.4 и КРМ 0.4
|
Декущий (действующий) |
Требуемый (желаемый) cos (ф) |
|||||||||
|
0.80 |
0.82 |
0.85 |
0.88 |
0.90 |
0.92 |
0.94 |
0.96 |
0.98 |
1.00 |
|
|
Коэффициент K |
||||||||||
|
0.30 |
2.43 |
2.48 |
2.56 |
2.64 |
2.70 |
2.75 |
2.82 |
2.89 |
2.98 |
3.18 |
|
0.32 |
2.21 |
2.26 |
2.34 |
2.42 |
2.48 |
|
2.60 |
2.67 |
2.76 |
2.96 |
|
0.34 |
2.02 |
2.07 |
2.15 |
2.23 |
2.28 |
2.34 |
2.41 |
2.48 |
2.56 |
2.77 |
|
0.36 |
1.84 |
1.89 |
1.97 |
2.05 |
2.10 |
2.17 |
2.23 |
2.30 |
2.39 |
2.59 |
|
0.38 |
1.68 |
1.73 |
1.81 |
1.89 |
1.95 |
2.01 |
2.07 |
2.14 |
2.23 |
2.43 |
|
0.40 |
1.54 |
1.59 |
1.67 |
1.75 |
1.81 |
1.87 |
1.93 |
2.00 |
2.09 |
2.29 |
|
0.42 |
1.41 |
1.46 |
1.54 |
1.62 |
1.68 |
1.73 |
1.80 |
1.87 |
1.96 |
2.16 |
|
0.44 |
1.29 |
1.34 |
1.42 |
1.50 |
1.56 |
1.61 |
1.68 |
1.75 |
1.84 |
2.04 |
|
0.46 |
1.18 |
1.23 |
1.31 |
1.39 |
1.45 |
1.50 |
1.57 |
1.64 |
1.73 |
1.93 |
|
0.48 |
1.08 |
1.13 |
1.21 |
1.29 |
1.34 |
1.40 |
1.47 |
1.54 |
1.62 |
1.83 |
|
0.50 |
0.98 |
1.03 |
1.11 |
1.19 |
1.25 |
1.31 |
1.37 |
1.45 |
1.63 |
1.73 |
|
0.52 |
0.89 |
0.94 |
1.02 |
1.10 |
1.16 |
1.22 |
1.28 |
1.35 |
1.44 |
1.64 |
|
0.54 |
0.81 |
0.86 |
0.94 |
1.02 |
1.07 |
1.13 |
1.20 |
1.27 |
1.36 |
1.56 |
|
0.56 |
0.73 |
0.78 |
0.86 |
0.94 |
1.00 |
1.05 |
1.12 |
1.19 |
1.28 |
1.48 |
|
0.58 |
0.65 |
0.70 |
0.78 |
0.86 |
0.92 |
0.98 |
1.04 |
1.11 |
1.20 |
1.40 |
|
0.60 |
0.58 |
0.63 |
0.71 |
0.79 |
0.85 |
0.91 |
0.97 |
1.04 |
1.13 |
1.33 |
|
0.61 |
0.55 |
0.60 |
0.68 |
0.76 |
0.81 |
0.87 |
0.94 |
1.01 |
1.10 |
1.30 |
|
0.62 |
0.52 |
0.57 |
0.65 |
0.73 |
0.78 |
0.84 |
0.91 |
0.99 |
1.06 |
1.27 |
|
0.63 |
0.48 |
0.53 |
0.61 |
0.69 |
0.75 |
0.81 |
0.87 |
0.94 |
1.03 |
1.23 |
|
0.64 |
0.45 |
0.50 |
0.58 |
0.66 |
0.72 |
0.77 |
0.84 |
0.91 |
1.00 |
1.20 |
|
0.65 |
0.42 |
0.47 |
0.55 |
0.63 |
0.68 |
0.74 |
0.81 |
0.88 |
0.97 |
1.17 |
|
0.66 |
0.39 |
0.44 |
0.52 |
0.60 |
0.65 |
0.71 |
0.78 |
0.85 |
0.94 |
1.14 |
|
0.67 |
0.36 |
0.41 |
0.49 |
0.57 |
0.63 |
0.68 |
0.75 |
0.82 |
0.90 |
1.11 |
|
0.68 |
0.33 |
0.38 |
0.46 |
0.54 |
0.59 |
0.65 |
0.72 |
0.79 |
0.88 |
1.08 |
|
0.69 |
0.30 |
0.35 |
0.43 |
0.51 |
0.56 |
0.62 |
0.69 |
0.76 |
0.85 |
1.05 |
|
0.70 |
0.27 |
0.32 |
0.40 |
0.48 |
0.54 |
0.59 |
0.66 |
0.73 |
0.82 |
1.02 |
|
0.71 |
0.24 |
0.29 |
0.37 |
0.45 |
0.51 |
0.57 |
0.63 |
0.70 |
0.79 |
0.99 |
|
0.72 |
0.21 |
0.26 |
0.34 |
0.42 |
0.48 |
0.54 |
0.60 |
0.67 |
0.76 |
0.96 |
|
0.73 |
0.19 |
0.24 |
0.32 |
0.40 |
0.45 |
0.51 |
0.58 |
0.65 |
0.73 |
0.94 |
|
0.74 |
0.16 |
0.21 |
0.29 |
0.37 |
0.42 |
0.48 |
0.55 |
0.62 |
0.71 |
0.91 |
|
0.75 |
0.13 |
0.18 |
0.26 |
0.34 |
0.40 |
0.46 |
0.52 |
0.59 |
0.68 |
0.88 |
|
0.76 |
0.11 |
0.16 |
0.24 |
0.32 |
0.37 |
0.43 |
0.50 |
0.57 |
0.65 |
0.86 |
|
0.77 |
0.08 |
0.13 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.40 |
0.47 |
0.54 |
0.63 |
0.83 |
|
0.78 |
0.05 |
0.10 |
0.18 |
0.26 |
0.32 |
0.38 |
0.44 |
0.51 |
0.60 |
0.80 |
|
0.79 |
0.03 |
0.08 |
0.16 |
0.24 |
0.29 |
0.35 |
0.42 |
0.49 |
0.57 |
0.78 |
|
0.80 |
|
0.05 |
0.13 |
0.21 |
0.27 |
0.32 |
0.39 |
0.46 |
0.55 |
0.75 |
|
0.81 |
|
|
0.10 |
0.18 |
0.24 |
0.30 |
0.36 |
0.43 |
0.52 |
0.72 |
|
0.82 |
|
|
0.08 |
0.16 |
0.21 |
0.27 |
0.34 |
0.41 |
0.49 |
0.70 |
|
0.83 |
|
|
0.05 |
0.13 |
0.19 |
0.25 |
0.31 |
0.38 |
0.47 |
0.67 |
|
0.84 |
|
|
0.03 |
0.11 |
0.16 |
0.22 |
0.29 |
0.36 |
0.44 |
0.65 |
|
0.85 |
|
|
|
0.08 |
0.14 |
0.19 |
0.26 |
0.33 |
0.42 |
0.62 |
|
0.86 |
|
|
|
0.05 |
0.11 |
0.17 |
0.23 |
0.30 |
0.39 |
0.59 |
|
0.87 |
|
|
|
|
0.08 |
0.14 |
0.21 |
0.28 |
0.36 |
0.57 |
|
0.88 |
|
|
|
|
0.06 |
0.11 |
0.18 |
0.25 |
0.34 |
0.54 |
|
0.89 |
|
|
|
|
0.03 |
0.09 |
0.15 |
0.22 |
0.31 |
0.51 |
|
0.90 |
|
|
|
|
|
0.06 |
0.12 |
0.19 |
0.28 |
0.48 |
|
0.91 |
|
|
|
|
|
0.03 |
0.10 |
0.17 |
0.25 |
0.46 |
|
0.92 |
|
|
|
|
|
|
0.07 |
0.14 |
0.22 |
0.43 |
|
0.93 |
|
|
|
|
|
|
0.04 |
0.11 |
0.19 |
0.40 |
|
0.94 |
|
|
|
|
|
|
|
0.07 |
0.16 |
0.36 |
|
0.95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.13 |
0.33 |
www.elektro-portal.com
Выбор устройства компенсации реактивной мощности
Методика выбора устройств компенсации реактивной мощности (КРМ) заключается в выборе устройств, позволяющих улучшить коэффициент мощности потребителя до требуемого значения и состоит из следующих этапов:
- выбор места установки устройства КРМ;
- вычисление мощности устройства КРМ;
- проведение необходимых проверок и расчетов;
- собственно выбор устройства КРМ.
Выбор места установки устройства КРМ
В зависимости от особенностей конкретной электроустановки устройства КРМ могут быть установлены, как показано на рис. 1.
Рис.1 – Выбор места установки устройства КРМ
- На вводе на стороне СН.
- На главной распределительной шине.
- На вторичной распределительной шине.
- Индивидуальные конденсаторы нагрузок.
Вычисление мощности устройства КРМ, проведение необходимых проверок и расчетов
В общем случае мощность устройства КРМ определяется по формуле:
где:
- Kc = tgϕ1 — tgϕ2;
- Qc – мощность установки КРМ;
- P – активная мощность;
- tgϕ1 – фактический тангенс угла до применения установки КРМ;
- tgϕ2 – требуемый тангенс угла;
- Кс – расчетный коэффициент.
Для определения коэффициента Кс существует специальная таблица по которой, зная cosϕ1 и cosϕ2, можно определить данный коэффициент, не прибегая к математическим вычислениям.
Способ вычисления активной мощности P, а также проведение необходимых проверок и расчетов устройства КРМ зависит от места его установки.
Дальше будет приведен пример ее вычисления в случае установки устройства КРМ на главной распределительной шине.
Выбор устройства КРМ
Устройства КРМ выбираются по следующим техническим характеристикам:
- номинальная мощность;
- номинальное напряжение;
- номинальный ток;
- количество подключаемых ступеней;
- необходимость защиты от резонансных явлений с помощью реакторов.
Необходимая мощность набирается ступенями по 25 и 50 квар, при этом количество ступеней не должно превышать количество выходов контроллера, устанавливаемого в установку КРМ, так как к каждому выходу может быть подключена одна ступень.
Количество выходов контроллера обозначается цифрой, например, RVC6 (фирмы АББ) имеет 6 выходов.
В случае необходимости защиты от резонансных явлений требуется применение защитных реакторов (трехфазных дросселей), в таком случае должны выбираться установки, например типа MNS MCR и LK ACUL (фирмы АББ).
Пример выбора устройств КРМ
Ниже приведен пример выбора устройств КРМ для сети, показанной на рис.2.
Рис.2 – Однолинейная схема ГРЩ без УКРМ
Технические характеристики устройств, образующих сеть, следующие:
Питающая сеть:
- Номинальное напряжение 10 кВ;
- Частота 50 Гц;
- Коэффициент мощности cosϕ = 0,75;
Трансформаторы 1, 2:
- Номинальное напряжение первичной обмотки 10 кВ;
- Номинальное напряжение вторичной обмотки 400 В;
- Номинальная мощность S = 800 кВА;
Данные по кабелям и нагрузкам, подключаемым через вторичные распределительные щиты, представлены в таблице 1.
Таблица 1
Выбор места установки устройства КРМ
В качестве места установки устройств КРМ приняты главные распределительные шины, как показано на рис. 3.
Рис.3 – Однолинейная схема ГРЩ с УКРМ
1. Требуемые мощности устройств определим по формуле:
2. Суммарные активные мощности нагрузок, получающих питание от каждого из двух трансформаторов, определим по формуле:
подставив значения из таблицы 1, получим:
- суммарная нагрузка на первый трансформатор:
- суммарная нагрузка на второй трансформатор:
3. Определяем средневзвешенный cosφ для первого трансформатора по формуле:
4. Определяем средневзвешенный cosφ для второго трансформатора по формуле:
5. Определим коэффициент Кс при помощи таблицы 2, учитывая, что требуемый cosφ2 = 0,95.
Получим:
- для первого устройства КРМ Кс1 = 0,474;
- для второго устройства КРМ Кс2 = 0,526.
6. Зная для каждого трансформатора Кс и P, определим требуемые мощности устройств КРМ:
- для первого трансформатора:
- для второго трансформатора:
Расчет мощности устройства КРМ на основе баланса мощности
7. Определим мощность устройства КРМ по формуле [Л5. с 229].
• для первого трансформатора:
- для второго трансформатора:
где:
- Р – суммарная нагрузка на трансформатор, кВт;
- tgϕ1 – фактический тангенс угла до применения установки КРМ;
- tgϕ2 – требуемый тангенс угла;
8. Определяем tgϕ1 и tgϕ2 зная cosϕ1 и cosϕ2:
- для первого трансформатора tgϕ1:
- для первого и второго трансформатора tgϕ2:
- для второго трансформатора tgϕ1:
Как видно из двух вариантов расчета мощности КРМ, значения требуемой мощности практически не отличаются. Какой из вариантов выбора мощности устройства КРМ использовать, решайте сами. Я принимай мощность устройства КРМ по варианту с определением коэффициента Кс по таблице 2.
Со
raschet.info
Выбор установки для компенсации реактивной мощности |
Как правильно выбрать установку для компенсации реактивной мощности.
Правильный выбор типономинала и мощности компенсатора реактивной мощности (КРМ), является залогом её надежной, безаварийной работы.
Обычному энергетику, даже с хорошей подготовкой, бывает сложно разобраться в том многообразии исполнений КРМ и выбрать точно то, что необходимо для его предприятия.
Самый кратчайший путь к успеху, это доверить выбор КРМ профессионалам.
Поэтому мы предлагаем системный подход к решению проблемы. Для этого необходимо: провести полный комплекс работ, включая замеры параметров сети, проектирование, расчет, изготовление, поставку и шеф монтаж оборудования. Только такой путь позволит Заказчику получить максимальную прибыль от вложенных средств.
Самое первое, с чего необходимо начать выбор КРМ это произвести замеры параметров сети. Замеры должны проводиться в том месте электросети предприятия, где потом будет смонтирована установка КРМ. Если вы не знаете, в каком месте поставить установку, наши специалисты подскажут. Выбор места для КРМ зависит от многих факторов. Для этого Заказчик должен определить, что он хочет получить от внедрения КРМ? Просто выполнить предписание надзорных органов или получать прибыль от экономии потребляемых энергоресурсов?
Первый вариант. В данном случае будут выполнены только условия Договора с энергоснабжающей организацией по поддержанию требуемого значения tg ϕ на границе балансовой принадлежности. Основание: Приказ Минпромэнерго РФ от 22.02.2007 № 49 «О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договорах энергоснабжения)«. Это бюджетный вариант, но и прибыли он не принесет. За исключением одного момента. В некоторых областях России, энергосбытовые компании взимают плату за превышение потребления РМ.
Второй вариант. Если Вы хотите не только выполнить условия Договора, но и экономить потребляемые энергоресурсы, получая при этом реальную прибыль, выраженную в денежном эквиваленте, придется первоначально вложить немногим больше средств, чем в первом варианте. Но при правильном выборе КРМ эти вложения окупаются от полугода до двух лет, а потом приносят чистую прибыль. Многие изготовители КРМ откровенно лукавят, обещая Заказчику экономию в 17 и даже в 30 % от потребленной активной мощности. С полной ответственностью могу заявить, что это не так.
Рассмотрим простой пример. Потребляемый ток до компенсации составлял 100 А и cos ϕ был равен 0,7. После компенсации ток в сети стал 70 ампер и cos ϕ = 1. Мы видим 30% снижение потребляемого тока! Но не торопитесь. Произведем вычисления по формуле из учебника электротехники P = 1,73*U*I*cosϕ. До компенсации Р = 1,73*0,4*100*0,7= 48,44 кВт. После компенсации Р = 1,73*0,4*70*1=48,44 кВт. Как мы видим, активная мощность не изменилась, а значит экономии нет. А при условии, что подключение КРМ вызывает рост питающего напряжения в сети (на 4÷5 В) при большом количестве активной нагрузке потребляемая мощность даже увеличится.
Так за счет чего происходит экономия потребленной активной энергии?
Сэкономить можно только на снижении активных потерь в кабельных линиях и силовом трансформаторе.
По результатам замеров и обследования электросети предприятия Заказчика, в техническом отчете может быть предоставлено технико-экономическое обоснование и расчет окупаемости КРМ. На основании 20-ти летнего опыта проведения таких расчетов, впоследствии подтвержденных на практике, экономии более чем 14 % не было. В основном, при правильном выборе КРМ экономия составляет от 6 до 10%. Но это только так называемая прямая экономия. Кроме прямой, есть еще и косвенная экономия, которая заключается:
- в более надежной работе системы энергоснабжения,
- частичной стабилизации напряжения питающей сети.
- исключение миллисекундных провалов питающего напряжения, что приводит к сбоям оборудования оснащенного микропроцессорными контроллерами. (холодильные машины, фасовочные линии и т.д.)
снижения вероятности выхода из строя электродвигателей, - возможности применения силовых кабелей с меньшим сечением, (на стадии монтажа).
- увеличением КПД силового трансформатора и как следствие подключению к нему дополнительной нагрузки без необходимости увеличения установленной мощности.
Итак. Заказчик определился, что он хочет получить от КРМ. И выбрал место установки КРМ. Приступаем к проведению замеров. Проводить их желательно, в характерные моменты максимальных нагрузок. Например, для предприятий с большим количеством холодильного оборудования — в летний период. Замеры производятся опытными инженерами с помощью специализированных приборов, Анализаторов сети, которые позволяют одновременно записывать до 256 параметров. Длительность проведения замеров согласовывается с Заказчиком. И может составлять от нескольких часов, при постоянной равномерной нагрузке, до нескольких суток. На основании записанных параметров наши специалисты проведут выбор типономинала установки и расчет её технических параметров.
- По графику реактивной мощности (РМ) — выбрать полную мощность КРМ.
- По изменению уровня РМ – выбрать ступень регулирования.
- По скорости изменения РМ можно выбрать коммутационный аппарат для КРМ. Тиристорный, контакторный или смешанный.
- По уровню напряжения — выбрать силовые конденсаторы.
- По наличию в сети высших гармонических тока – выбрать фильтрующие элементы.
- По неравномерности нагрузки по фазам – выбрать установку с пофазной компенсацией.
В процессе проведения замеров, нашими специалистами иногда выявляются проблемы на предприятии не связанные с компенсацией РМ. Такие как пониженный, повышенный уровень напряжения, перекос нагрузки по фазам, проблемы с отдельными видами технологического оборудования. Рекомендации (в случае обнаружения таких проблем) отражаются в техническом отчете.
P.S. Согласно Постановлению Правительства РФ от 17 июня 2015 г. N 600 «Об утверждении перечня объектов и технологий, которые относятся к объектам и технологиям высокой энергетической эффективности» установки КРМ относятся к объектам высокой энергетической эффективности.
kondencator.ru
Рекомендации по выбору компенсирующего устройства
КАК ВЫБРАТЬ КОНДЕНСАТОРНУЮ УСТАНОВКУ
Основные данные, определяющие тип конденсаторной установки — это её номинальное напряжение, номинальная реактивная мощность, шаг регулирования и климатическое исполнение. Вместе с тем для правильного выбора компенсирующего устройства необходимо учитывать и некоторые нюансы, такие как величина и продолжительность отклонений напряжения в сети от номинального, уровень гармоник, периодичность и амплитуда изменения нагрузок в сети, ограничения по габаритам помещения и т.д. В случае отсутствия в Вашем распоряжении этих данных мы готовы предложить услугу по мониторингу электросети с целью подбора наиболее подходящей конденсаторной установки (замеры). Подробнее о замерах здесь.
Для определения реактивной мощности как низковольтной УКРМ-0.4, так и высоковольтной конденсаторной установки УКРМ, Вы можете воспользоваться специальной таблицей, расположенной здесь.
Все вопросы, ответы на которые помогут с выбором устройства компенсации реактивной мощности низкого напряжения (до 1000 В), находятся в опросном листе, расположенном здесь.
Существуют два вида компенсации реактивной мощности, которые также нужно учитывать при выборе такого оборудования, как конденсаторная установка:
- Индивидуальная компенсация. Число конденсаторных батарей равно числу нагрузок (каждый конденсатор находится у соответствующей нагрузки). Индивидуальная компенсация подходит только для постоянных нагрузок, то есть там, где изменение номиналов подключенных батарей не требуется.
Централизованная компенсация. Для выполнения используется регулируемая конденсаторная установка УКРМ-0.4 кВ или УКМ58, подключенная к распределительному щиту. Данная компенсация используется в системах с большим количеством нагрузок, которые имеют большой разброс коэффициента мощности по времени. Конденсаторная установка УКМ 58 оснащается автоматическим регулятором реактивной мощности, предохранителями, контакторами и другой автоматикой. Контроллер подключает необходимые конденсаторные батареи в зависимости от текущего состояния сети.
ВАЖНО!
Отдельно обращаем Ваше внимание на необходимость учитывать наличие гармоник в сети при выборе конденсаторных установок крм.Помимо проблемы компенсации реактивной мощности существует и другой важнейший показатель качества электрической энергии – это уровень гармонических искажений или высших гармоник в сети. Гармоники могут вызвать резонанс («раскачивание» тока и напряжения на вводе электропитания, подобно механическому маятнику), в результате чего кратковременно напряжение в сети на отдельных ее участках может становиться в несколько раз выше номинального. Высшие гармоники возникают в результате присутствия в сети мощного нелинейного оборудования (например, частотных приводов) и определяются степенью искажения формы синусоиды тока или напряжения.
Высокий уровень гармонических искажений может вывести из строя даже самые надежные конденсаторы и, соответственно, компенсатор в целом.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ГАРМОНИК
В сетях с гармониками применяются конденсаторные установки с защитными дросселями. Помимо стандартной микропроцессорной (программной) защиты и датчиков перегрузки, в них имеются специальные антирезонансные дроссели на каждую ступень. Однако, если Ваша цель — не только компенсация реактивной мощности, но и устранение гармоник из сети, Вам необходимо использовать фильтры гармоник. Принцип их действия основан либо на создании в цепи контура, поглощающего наиболее опасные гармоники (пассивные фильтры), либо на генерации гармоник в противофазе (активные фильтры).
ВЫБОР ШАГА РЕГУЛИРОВКИ
Для выбора оптимального шага регулирования конеднсаторной установки необходимо обратить внимание на частоту и величину изменения нагрузки в сети в течение суток. Как правило, для низковольтных установок применяются шаги от 5 до 50 квар. По «высокой» же стороне амплитуда колебаний нагрузки (и потребления реактивной мощности) выше и маломощные шаги экономически нецелесообразны. Поэтому в высоковольтных системах компенсации реактивной мощности наиболее применимы шаги регулирования мощностью от 50-ти квар и выше.
СОБСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО
slavenergo.ru
Как выбрать конденсаторную установку
02.09.2018Энергоэффективность современного оборудование в настоящее время — не роскошь, а насущная необходимость. Чем выше качество электроэнергии, тем меньше средств расходуется на ее транспортировку. В этом смысле установки для компенсации реактивной мощности приобретают особое значение. От их характеристик зависит не только экономический эффект, но и стабильность всей системы в целом. В данной статье, мы расскажем, как выбрать конденсаторную установку, на какие факторы обратить в первую очередь и какие процессы определяют критерии выбора.
Показатели качества электроэнергии
Выбор установки компенсации реактивной мощности определяется параметрами электросистемы. В идеале, ток должен иметь стабильные характеристики (величину, частоту, форму), однако в реальности этого не происходит. Изменения показателей провоцируют просадки напряжения, переходные процессы, пробои и аварийные отключения. Негативные явления вызваны внутренними процессами, связанными с ненулевым импедансом системы, наличием нелинейных нагрузок и т. д.
Чем выше качество поставляемой электроэнергии, тем стабильнее и надежнее работает подключенное к сети оборудование. Правильный выбор конденсаторной установки снижает стоимость киловатт-часов и ослабляет воздействие электрических систем на окружающую среду. Напротив, низкоэффективные распределительные сети работают нестабильно, а стоимость их эксплуатации многократно возрастает из-за замены выходящих из строя установок. К параметрам, дестабилизирующим систему, относятся:
- Cos φ и реактивная мощность.
- Небаланс напряжения.
- Гармоническое загрязнение.
- Просадки напряжения.
Предотвращать появление этих и других факторов призваны компенсаторы реактивной мощности. Как подобрать оборудование нужной конструкции, мы рассмотрим ниже.
Компенсация при стабильной реактивной мощности
В системах с относительно постоянной нагрузкой чаще всего используются контакторные КУ. Они состоят из конденсаторов, дросселей, коммутирующего реле и предохранителей ступеней. Микропроцессорный контроллер коммутирует конденсаторы до значения, необходимого для компенсации реактивной мощности системы до заданного уровня. Такой подход следует осторожно применять для электросетей с высоким содержанием гармонических искажений. Пусковые токи, индуцируемые контроллером, могут приводить к искажениям напряжения и усугублять ситуацию при наличии большого количества нелинейных нагрузок. Гармоники, сравнимые по частоте с конденсаторами установки, вызывают резонанс, опасный и для оборудования, и для всей системы в целом. Отчасти решить проблему позволяют дроссели, подключаемые последовательно с конденсаторами, что снижает частоту на этом участке сети и предотвращает появление гармоник более высокого порядка.
Как выбрать конденсаторную установку для систем с нестабильной реактивной мощностью?
Низкая скорость реакции и высокие значения пусковых токов делают невозможным использование контакторных КУ на электросетях с высокой или динамической реактивной мощностью. Для повышения качества электроэнергии в таких системах используют тиристорные КУ. В самом простом случае они представляют собой конденсаторные установки с тиристором вместо коммутирующего элемента. Такая конструкция ненамного отличается от контакторной и может использоваться в сетях низкого или более-менее стабильного напряжения. Для более сложных систем необходимы установки с оптимизацией момента включения. Такое оборудование обеспечивает мягкое подключение, компенсацию просадок напряжения и профилактику мерцания источников света.
Наиболее эффективные конденсаторные установки воздействуют не только на реактивную, но и на активную мощность. Оба компонента могут приводить к сбоям в работе системы, падениям напряжения и другим негативным последствиям.
Выбор конденсаторной установки с компенсацией гармонических искажений
Для того, чтобы предотвратить воздействие гармонических токов, современные КУ оснащаются специальными фильтрами. В оборудовании низкого напряжения используются пассивные фильтры. Для модернизации сетей среднего и высокого уровня применяются более эффективные — активные фильтры. Они состоят из контролирующего элемента и силовой нагрузки. Они устанавливаются параллельно фидерам, идущим к «загрязненным» нагрузкам.
К преимуществам компенсирующих установок с активными фильтрами можно отнести отсутствие перегрузок, даже при превышении номинальной мощности фильтра. Они просты, удобны и долговечны.
Очевидно, что выбор установки компенсации реактивной мощности зависит от параметров промышленной сети и задач, для выполнения которых спроектирована система. ООО «Мегавар» имеет огромный опыт в проектировании, установке и обслуживании энергоэффективного оборудования. И если вам нужны компенсаторы реактивной мощности, но вы не знаете, как их подобрать, специалисты компании помогут вам. Заполните «Опросный лист» и пришлите нам — мы разработаем для вас наиболее эффективное решение.
megavarm.ru
Бытовой компенсатор и расчет реактивной мощности для квартиры и дома
Экономия энергоносителей – одна из главных задач современной цивилизации. Все больше статей появляется в интернете об экономии электроэнергии методом компенсации реактивной мощности. Действительно, для промышленных предприятий данный процесс актуален, так как экономит денежные средства. Довольно много людей начинает задумываться, если промышленные предприятия экономят на реактивной составляющей, возможна ли экономия на этом в быту, путем компенсации реактивной составляющей в мастерской, на даче или в квартире.
Я наверное вас разочарую – это невозможно сделать, по нескольким причинам:
- Однофазные счетчики, которые устанавливаются для частных потребителей, ведут учет только активной мощности;
- Учет за реактивной составляющей ведется только на больших промышленных предприятиях, для частных потребителей этот учет не ведется;
- Такая энергия не выполняет абсолютно никакой полезной работы, а только греет провода и другие устройства;
Да, в бытовых условиях возможна установка фильтров, это снизит суммарный ток в цепи, уменьшит падение напряжения. При пуске устройств большой мощности (пылесосы, холодильники) бытовые компенсаторы реактивной мощности снижают пусковой ток. Довольно просто собрать компенсатор реактивной мощности своими руками в домашних условиях. Для этого необходимо рассчитать реактивную мощность для однофазного устройства:
Или так:
Для этого вам необходимо произвести замеры напряжения и тока цепи. Как найти cosφ? Очень просто:
Р – активная мощность устройства (указывается на самом устройстве)
Теперь нужно рассчитать емкость конденсатора:
f- частота сети.
Подбираем конденсаторы для бытового компенсатора реактивной мощности по емкости, напряжению, роду тока. Конденсаторы вешаются параллельно нагрузке.
Снижение суммарного тока снизит нагрев и позволит максимально использовать мощность цепи. Но, на промышленных предприятиях cosφ строго регламентирован, и контролируется в большинстве случаев автоматически, то есть при выводе какого-либо устройства с работы cosφ все равно поддерживается в заданном диапазоне. Представьте, что вы рассчитали реактивную мощность в вашей квартире, сделали компенсатор и подключили в цепь. Но через некоторое время отключился потребитель (например, холодильник) и баланс сети нарушился. Теперь вы не компенсируете, а генерируете реактивную энергию обратно в сеть, тем самым негативно влияя на работу других потребителей. Для того чтобы сохранять баланс необходимо постоянно следить за работой различных устройств. В быту автоматизировать данный процесс слишком дорого и лишено смысла, так как это не позволит вам вернуть деньги даже за компенсатор.
Можно сделать вывод что компенсация реактивной мощности в быту бессмысленна, так как не позволит сэкономить средства, а установка нерегулируемого компенсатора может привести к перекомпенсации и как следствие только ухудшить коэфициент мощности сети cosφ.
Если вы хотите экономить электроэнергию следует пользоваться старыми надежными способами:
- Покупать бытовую технику класса А или В;
- Выключать свет и бытовые приборы (исключение холодильник) когда уходите из дома;
- Заменить лампы накаливания на энергосберегающие. Они и служат дольше и потребляют меньше;
- Если пользуетесь электрочайником – кипятите столько воды, сколько требуется, это существенно снизит потребляемую им энергию;
- Чистить фильтр пылесоса для улучшения тяги и снижения энергопотребления;
- Утепляйте помещения для минимального использования электрических обогревателей.
На видео показан бытовой компенсатор реактивной мощности своими руками
На видео используется бытовой компенсатор в виде блока конденсаторных батарей
elenergi.ru
Расчет компенсации реактивной мощности 0,4 кВ КРМ, УКРМ, АУКРМ, УКМ 58, КРМ-0,4
Калькулятор для расчета мощности конденсаторных установок 0,4 кВ
Для расчета необходимой мощности установки КРМ-0,4 заполните пожалуйста поля, приведенные ниже и нажмите кнопку «Рассчитать».
Формула расчета реактивной мощности КРМ
Q = Pa· ( tgφ1-tgφ2)- реактивная мощность установки КРМ (кВАр)
Q = Pa · K
Pa -активная мощность (кВт)
K- коэффициент из таблицы
Pa= S· cosφ
S -полная мощность(кВА)
cos φ — коэффициент мощности
tg(φ1+φ2) согласуются со значениями cos φ в таблице.
Таблица определения реактивной мощности конденсаторной установки — КРМ (кВАр), необходимой для достижения заданного cos(φ).
| Текущий (действующий) | Требуемый (достижимый) cos (φ) | ||||||||||
| tan (φ) | cos (φ) | 0.80 | 0.82 | 0.85 | 0.88 | 0.90 | 0.92 | 0.94 | 0.96 | 0.98 | 1.00 |
| Коэффициент K | |||||||||||
| 3.18 | 0.30 | 2.43 | 2.48 | 2.56 | 2.64 | 2.70 | 2.75 | 2.82 | 2.89 | 2.98 | 3.18 |
| 2.96 | 0.32 | 2.21 | 2.26 | 2.34 | 2.42 | 2.48 | 2.53 | 2.60 | 2.67 | 2.76 | 2.96 |
| 2.77 | 0.34 | 2.02 | 2.07 | 2.15 | 2.23 | 2.28 | 2.34 | 2.41 | 2.48 | 2.56 | 2.77 |
| 2.59 | 0.36 | 1.84 | 1.89 | 1.97 | 2.05 | 2.10 | 2.17 | 2.23 | 2.30 | 2.39 | 2.59 |
| 2.43 | 0.38 | 1.68 | 1.73 | 1.81 | 1.89 | 1.95 | 2.01 | 2.07 | 2.14 | 2.23 | 2.43 |
| 2.29 | 0.40 | 1.54 | 1.59 | 1.67 | 1.75 | 1.81 | 1.87 | 1.93 | 2.00 | 2.09 | 2.29 |
| 2.16 | 0.42 | 1.41 | 1.46 | 1.54 | 1.62 | 1.68 | 1.73 | 1.80 | 1.87 | 1.96 | 2.16 |
| 2.04 | 0.44 | 1.29 | 1.34 | 1.42 | 1.50 | 1.56 | 1.61 | 1.68 | 1.75 | 1.84 | 2.04 |
| 1.93 | 0.46 | 1.18 | 1.23 | 1.31 | 1.39 | 1.45 | 1.50 | 1.57 | 1.64 | 1.73 | 1.93 |
| 1.83 | 0.48 | 1.08 | 1.13 | 1.21 | 1.29 | 1.34 | 1.40 | 1.47 | 1.54 | 1.62 | 1.83 |
| 1.73 | 0.50 | 0.98 | 1.03 | 1.11 | 1.19 | 1.25 | 1.31 | 1.37 | 1.45 | 1.63 | 1.73 |
| 1.64 | 0.52 | 0.89 | 0.94 | 1.02 | 1.10 | 1.16 | 1.22 | 1.28 | 1.35 | 1.44 | 1.64 |
| 1.56 | 0.54 | 0.81 | 0.86 | 0.94 | 1.02 | 1.07 | 1.13 | 1.20 | 1.27 | 1.36 | 1.56 |
| 1.48 | 0.56 | 0.73 | 0.78 | 0.86 | 0.94 | 1.00 | 1.05 | 1.12 | 1.19 | 1.28 | 1.48 |
| 1.40 | 0.58 | 0.65 | 0.70 | 0.78 | 0.86 | 0.92 | 0.98 | 1.04 | 1.11 | 1.20 | 1.40 |
| 1.33 | 0.60 | 0.58 | 0.63 | 0.71 | 0.79 | 0.85 | 0.91 | 0.97 | 1.04 | 1.13 | 1.33 |
| 1.30 | 0.61 | 0.55 | 0.60 | 0.68 | 0.76 | 0.81 | 0.87 | 0.94 | 1.01 | 1.10 | 1.30 |
| 1.27 | 0.62 | 0.52 | 0.57 | 0.65 | 0.73 | 0.78 | 0.84 | 0.91 | 0.99 | 1.06 | 1.27 |
| 1.23 | 0.63 | 0.48 | 0.53 | 0.61 | 0.69 | 0.75 | 0.81 | 0.87 | 0.94 | 1.03 | 1.23 |
| 1.20 | 0.64 | 0.45 | 0.50 | 0.58 | 0.66 | 0.72 | 0.77 | 0.84 | 0.91 | 1.00 | 1.20 |
| 1.17 | 0.65 | 0.42 | 0.47 | 0.55 | 0.63 | 0.68 | 0.74 | 0.81 | 0.88 | 0.97 | 1.17 |
| 1.14 | 0.66 | 0.39 | 0.44 | 0.52 | 0.60 | 0.65 | 0.71 | 0.78 | 0.85 | 0.94 | 1.14 |
| 1.11 | 0.67 | 0.36 | 0.41 | 0.49 | 0.57 | 0.63 | 0.68 | 0.75 | 0.82 | 0.90 | 1.11 |
| 1.08 | 0.68 | 0.33 | 0.38 | 0.46 | 0.54 | 0.59 | 0.65 | 0.72 | 0.79 | 0.88 | 1.08 |
| 1.05 | 0.69 | 0.30 | 0.35 | 0.43 | 0.51 | 0.56 | 0.62 | 0.69 | 0.76 | 0.85 | 1.05 |
| 1.02 | 0.70 | 0.27 | 0.32 | 0.40 | 0.48 | 0.54 | 0.59 | 0.66 | 0.73 | 0.82 | 1.02 |
| 0.99 | 0.71 | 0.24 | 0.29 | 0.37 | 0.45 | 0.51 | 0.57 | 0.63 | 0.70 | 0.79 | 0.99 |
| 0.96 | 0.72 | 0.21 | 0.26 | 0.34 | 0.42 | 0.48 | 0.54 | 0.60 | 0.67 | 0.76 | 0.96 |
| 0.94 | 0.73 | 0.19 | 0.24 | 0.32 | 0.40 | 0.45 | 0.51 | 0.58 | 0.65 | 0.73 | 0.94 |
| 0.91 | 0.74 | 0.16 | 0.21 | 0.29 | 0.37 | 0.42 | 0.48 | 0.55 | 0.62 | 0.71 | 0.91 |
| 0.88 | 0.75 | 0.13 | 0.18 | 0.26 | 0.34 | 0.40 | 0.46 | 0.52 | 0.59 | 0.68 | 0.88 |
| 0.86 | 0.76 | 0.11 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.37 | 0.43 | 0.50 | 0.57 | 0.65 | 0.86 |
| 0.83 | 0.77 | 0.08 | 0.13 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.40 | 0.47 | 0.54 | 0.63 | 0.83 |
| 0.80 | 0.78 | 0.05 | 0.10 | 0.18 | 0.26 | 0.32 | 0.38 | 0.44 | 0.51 | 0.60 | 0.80 |
| 0.78 | 0.79 | 0.03 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.29 | 0.35 | 0.42 | 0.49 | 0.57 | 0.78 |
| 0.75 | 0.80 | 0.05 | 0.13 | 0.21 | 0.27 | 0.32 | 0.39 | 0.46 | 0.55 | 0.75 | |
| 0.72 | 0.81 | 0.10 | 0.18 | 0.24 | 0.30 | 0.36 | 0.43 | 0.52 | 0.72 | ||
| 0.70 | 0.82 | 0.08 | 0.16 | 0.21 | 0.27 | 0.34 | 0.41 | 0.49 | 0.70 | ||
| 0.67 | 0.83 | 0.05 | 0.13 | 0.19 | 0.25 | 0.31 | 0.38 | 0.47 | 0.67 | ||
| 0.65 | 0.84 | 0.03 | 0.11 | 0.16 | 0.22 | 0.29 | 0.36 | 0.44 | 0.65 | ||
| 0.62 | 0.85 | 0.08 | 0.14 | 0.19 | 0.26 | 0.33 | 0.42 | 0.62 | |||
| 0.59 | 0.86 | 0.05 | 0.11 | 0.17 | 0.23 | 0.30 | 0.39 | 0.59 | |||
| 0.57 | 0.87 | 0.08 | 0.14 | 0.21 | 0.28 | 0.36 | 0.57 | ||||
| 0.54 | 0.88 | 0.06 | 0.11 | 0.18 | 0.25 | 0.34 | 0.54 | ||||
| 0.51 | 0.89 | 0.03 | 0.09 | 0.15 | 0.22 | 0.31 | 0.51 | ||||
| 0.48 | 0.90 | 0.06 | 0.12 | 0.19 | 0.28 | 0.48 | |||||
| 0.46 | 0.91 | 0.03 | 0.10 | 0.17 | 0.25 | 0.46 | |||||
| 0.43 | 0.92 | 0.07 | 0.14 | 0.22 | 0.43 | ||||||
| 0.40 | 0.93 | 0.04 | 0.11 | 0.19 | 0.40 | ||||||
| 0.36 | 0.94 | 0.07 | 0.16 | 0.36 | |||||||
| 0.33 | 0.95 | 0.13 | 0.33 | ||||||||
Пример:
Активная мощность двигателя : P=200 кВт
Действующий cos φ = 0,61
Требуемый cos φ = 0,96
Коэффициент K из таблицы = 1,01
Необходимая реактивная мощность КРМ (кВАр):
Q = 200 х 1,01=202 кВАр
neva-alliance.ru
