Р егион
Автоматика
Электротехническая
компания 25 лет опыта
г. Нижний Новгород, Марата 51
Тел: +7(831) 2-160-860
Заказать звонок
Оставьте свой номер телефона, и мы Вам обязательно перезвоним в рабочее время!|
Новости
О Компании
Контакты
Заказать звонок
Оставьте свой номер телефона, и мы Вам обязательно перезвоним в рабочее время!|
Подбор электрооборудования по техническим характеристикам

Распродажа

Распродажа

Продукция EKF

Все о продукции EKF
Цены. Остатки. Ассортимент

главная » Компенсация реактивной мощности

В электрический цепях, содержащих комбинированную нагрузку, полная мощность, потребляемая от сети, складывается из активной мощности, совершающей полезную работу, и реактивной мощности, расходуемой на создание магнитных полей и создающей дополнительную нагрузку на силовые линии питания. Соотношение между полной и активной мощностью, выраженное через косинус угла между их векторами (cosφ), называется коэффициентом мощности.

В электрических сетях, содержащих только активную нагрузку (лампы накаливания, электронагреватели и др.) ток и напряжение изменяются синфазно, и из сети потребляется только полезная активная мощность.

Но в реальной жизни это бывает достаточно редко. Основной нагрузкой в промышленных электросетях являются асинхронные электродвигатели и распределительные трансформаторы. Эта индуктивная нагрузка в процессе работы является источником реактивной электроэнергии (реактивной мощности), которая совершает колебательные движения между нагрузкой и источником (генератором).

Реактивная мощность характеризуется задержкой (в индуктивных элементах ток по фазе отстает от напряжения) между синусоидами фаз напряжения и тока сети.

Отставание тока по фазе от напряжения в индуктивных элементах обуславливает интервалы времени, когда напряжение и ток имеют противоположные знаки: напряжение положительно, а ток отрицателен и наоборот. В эти моменты мощность не потребляется нагрузкой, а подается обратно по сети в сторону генератора. При этом электроэнергия, запасаемая в каждом индуктивном элементе, распространяется по сети, не рассеиваясь в активных элементах, а совершает колебательные движения (от нагрузки к генератору и обратно).

Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинусу угла (φ) между током и напряжением. КМ потребителя определяется как отношение потребляемой активной мощности к полной, действительно взятой из сети, т.е. cos(φ)=P/S.

Появление реактивной составляющей в сети можно отобразить на векторных диаграммах следующим образом:


Этим коэффициентом принято характеризовать уровень реактивной мощности двигателей, генераторов и сети предприятия в целом.

Чем ближе значение cos(φ) к единице, тем меньше доля взятой из сети реактивной мощности.

Для большинства промышленных потребителей наличие в сетях реактивной энергии означает следующее: по сетям между источником электроэнергии и потребителем кроме совершающей полезную работу активной энергии протекает и реактивная энергия, не совершающая полезной работы и направленная только на создание магнитных полей в индуктивной нагрузке. Протекая по кабелям и обмоткам трансформаторов, реактивный ток снижает в пределах их пропускной способности долю протекаемого по ним активного тока, вызывая при этом значительные дополнительные потери в проводниках на нагрев - т.е. активные потери. Из этого следует, что согласно современным правилам расчета за электроэнергию, потребитель вынужден как минимум дважды платить за одни и те же непроизводительные затраты. Один раз - непосредственно за потребленную из сети реактивную энергию (по счетчику реактивной энергии) и второй раз - за нее же, но косвенно, оплачивая активные потери от протекания реактивной энергии, учитываемые счетчиком активной энергии.

Таким образом, наличие реактивной мощности является паразитирующим фактором, неблагоприятным для сети в целом. В результате этого:

  • увеличиваются расходы на электроэнергию;
  • приходится платить штрафы за снижение качества электроэнергии пониженным коэффициентом мощности
  • возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока;
  • увеличивается нагрузка на трансформаторы и коммутационную аппаратуру, таким образом, снижается срок их службы
  • увеличивается нагрузка на провода, кабели - приходится использовать большего сечения;
  • отклоняется напряжение сети от номинала (падение напряжения из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети).
  • увеличивается уровень высших гармоник в сети

Изменить данную ситуацию можно путем размещения компенсирующего источника реактивной энергии непосредственно у потребителей - это дает возможность разгрузить сети от реактивного тока и практически исключить все вышеописанные недостатки - т.е. "скомпенсировать" индуктивную реактивную мощность.

Работа сети до монтажа установки компенсации реактивной мощности

И после

Компенсацию реактивной составляющей в сети можно отобразить на векторных диаграммах следующим образом:


Таким источником служат другие фазосдвигающие элементы - конденсаторы. В противоположность индуктивности, конденсаторы стремятся сохранять неизменным напряжение на своих зажимах, т.е. для них ток «опережает» напряжение. Поскольку величина потребляемой электроэнергии на любом предприятии никогда не является постоянной и может меняться в существенном диапазоне за достаточно малый промежуток времени, - то, соответственно, может меняться и соотношение активной потребляемой энергии к полной. Причем, чем меньше активная нагрузка какого-либо индуктивного потребителя (асинхронного двигателя, трансформатора), тем ниже cosφ. Из этого следует, что для компенсации реактивной мощности необходим набор оборудования, обеспечивающий адекватное регулирование cosφ в зависимости от изменяющихся условий работы оборудования - т.е. установка компенсации реактивной мощности (УКРМ). Синонимы – КРМ, УКМ, КРМФ…

Компания «Регион-Автоматика» предлагает Вам свою новую разработку – Автоматические конденсаторные установки КРМ-Elpower, предназначенные для снижения потребления реактивной мощности из питающей сети.

Применение установок необходимо на предприятиях, использующих:
  • Асинхронные двигатели(cosφ) ~ 0.7)
  • Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cosφ) ~ 0.5)
  • Выпрямительные электролизные установки (cosφ) ~ 0.6)
  • Электродуговые печи (cosφ) ~ 0.6)
  • Индукционные печи (cosφ) ~ 0.2-0.6)
  • Водяные насосы (cosφ) ~ 0.8)
  • Компрессоры (cosφ) ~ 0.7)
  • Машины, станки (cosφ) ~ 0.5)
  • Сварочные трансформаторы (cosφ) ~ 0.4)
  • Лампы дневного света (cosφ) ~ 0.5-0.6)

Таблица определения реактивной мощности установки, необходимой для достижения заданного (желаемого) cosφ.

Текущий (действующий) cosφ Требуемый (желаемый) cosφ
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

Следует отметить, что обычно не рекомендуется компенсировать реактивную мощность полностью (до cosφ )=1), так как при этом возможна перекомпенсация (за счет переменной величины активной мощности нагрузки и других случайных факторов). Обычно стараются достигнуть значения cosφ =0,90…0,95.

Виды компенсации Индивидуальная компенсация или нерегулируемые установки – применяются для предприятий, где реактивная мощность каждой из нагрузок с течением времени меняется незначительно (например, один или несколько асинхронных двигателей с постоянной скоростью вращения вала). Число конденсаторов соответствует числу нагрузок. Централизованная компенсация – применяется на предприятиях с большим количеством потребителей и имеющих большой разброс коэффициента мощности в течение суток.

Какие бывают конденсаторные установки?

Конденсаторные установки бывают следующих видов:

  • нерегулируемые установки – необходимы в тех случаях, когда реактивная составляющая сети не меняется во времени. Например, такие установки монтируют непосредственно у мощных электродвигателей и т.д. Такие установки обычно не дороги, так как не имеют коммутационного оборудования (не ступеней) и регуляторов реактивной мощности.
  • автоматические установки – используются на производствах, где реактивная составляющая сети меняется во времени (пример – в разные моменты времени включено разное количество электродвигателей). Данные установки являются самыми распространенными. В них регулятор реактивной мощности постоянно отслеживает состояние сети и при необходимости подключает/отключает наборы конденсаторных батарей (ступеней). Обычно это происходит не чаще 1-2 раза в несколько минут. Вся линейка КРМ-Elpower, производства АО «Регион-Автоматика», как раз принадлежит к данному классу оборудования.
  • динамические установки – почти тоже, что и автоматические, только используются на производствах, где необходимо высокое быстродействие при компенсации реактивной мощности. Такие установки оборудованы тиристорным коммутационным оборудованием и отличаются высокой скоростью коммутации – до 14 раз в секунду.
  • фильтрокомпенсирующие установки - автоматические конденсаторные установки с фильтрами гармоник (для защиты конденсаторных батарей от присутствующих в сети гармонических составляющих). Применяются при наличии в сети потребителя гармонических составляющих (точечная и дуговая сварка, индукционные плавильные печи и др.).

Стандартная линейка КРМ-Elpower представлена мощностями от 50 до 600 кВАр с шагом ступеней регулирования от 10 до 50 кВАр.

В тоже время компания АО «Регион-Автоматика» может разработать и произвести под заказ любые конденсаторные установки.

Из чего состоят конденсаторные установки?

Конденсаторная установка это обычно шкаф, в котором смонтированы следующие электрокомпоненты:

  • сухие самовосстанавливающиеся конденсаторы, наполненные инертным безопасным газом, исключающие проблемы с утилизацией;
  • контакторы с контактами предвключения для ограничения тока через конденсатор в момент включения;
  • регуляторы реактивной мощности со специальным алгоритмом управления, увеличивающим срок службы УКРМ.

Какие преимущества у конденсаторных установок производства АО «Регион-Автоматика»?

  • точное регулирование сosφ (минимальная ступень 10 кВАр);
  • комплектующие ведущих мировых производителей;
  • малые массогабаритные показатели;
  • ручной и автоматический режим работы;
  • выход RS-232 для передачи на компьютер телеметрической информации о параметрах энергосистемы;
  • возможно комплектование интерфейсом RS-485 для мониторинга и архивации информации о параметрах энергосистемы на верхнем уровне;
  • срок окупаемости несколько месяцев.

Как расшифровывается сокращенное наименование конденсаторных установок производства АО «Регион-Автоматика»?


Подробнее о конденсаторной установке и ее преимуществах

Стоимость конденсаторных установок

Сделать заказ


Скидки до 60%!

Грандиозная распродажа электротехнической продукции по цене закупки!