Компенсаторы реактивной мощности как подобрать – Подбор мощности устройства компенсации реактивной мощности.

Содержание

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) 
cos (ф)

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

2.53

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

  1. На вводе на стороне СН.
  2. На главной распределительной шине.
  3. На вторичной распределительной шине.
  4. 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