Kompensationsinstallationer för reaktiv effekt

Artikeln beskriver syftet med och strukturella delar av kompenserande enheter för reaktiv el.

Kompensation för reaktiv elektrisk energi är ett av de mest effektiva sätten att spara energiresurser. Modern produktion är mättad med ett stort antal motorer, svetsutrustning, krafttransformatorer. Detta förbrukar en betydande mängd reaktiv effekt för att skapa magnetiska fält i elektrisk utrustning. För att minska förbrukningen av denna typ av energi från externa nät används kompensationsenheter för reaktiv elektrisk energi. Designen, driftprinciperna och funktionerna för deras användning kommer att diskuteras i den här artikeln.

Användningen av kondensatorbanker för att minska reaktiv belastning har varit känd under lång tid. Men införandet av separata kondensatorer parallellt med motorerna är ekonomiskt motiverat endast med en betydande effekt av den senare. Typiskt är kondensatorbanken ansluten till motorer med en effekt på mer än 20-30 kW.

Hur löser man problemet med att minska reaktiva belastningar i en klädfabrik där hundratals lågeffektsmotorer används? Tills nyligen, i företagstransformatorstationer, var en fast uppsättning kondensatorbanker ansluten, som stängdes av manuellt efter slutet av arbetsskiftet. Med en uppenbar olägenhet kunde sådana uppsättningar inte följa fluktuationerna i lasternas kraft under arbetstiden och var ineffektiva. Moderna kondenseringsenheter kan förbättra effektiviteten avsevärt.

Situationen har förändrats med tillkomsten av specialiserade mikroprocessorstyrenheter som mäter värdet på den reaktiva effekten som förbrukas av lasterna, beräknar det erforderliga effektvärdet för kondensatorbanken och ansluter (eller kopplar bort) den från nätverket. Baserat på sådana styrenheter, ett brett utbud av automatiska kondensatorenheter för reaktiv energikompensation. Deras effekt sträcker sig från 30 till 1200 kVar (reaktiv effekt mäts i kVars).

Styrenheternas möjligheter är inte begränsade till att mäta och byta kondensatorbanker. De mäter temperaturen i enhetsfacket, mäter ström- och spänningsvärdena, övervakar batteriernas anslutningssekvens och deras tillstånd. Styrenheter kan lagra information om nödsituationer och även utföra dussintals specifika funktioner, vilket säkerställer tillförlitlig drift av kompensationssystemet.

En mycket viktig roll i utformningen av reaktiva effektkompensationsenheter spelas av speciella kontaktorer som ansluter och kopplar bort kondensatorbankerna på en signal från styrenheten.Utåt skiljer de sig lite från vanliga magnetiska starter som används för att byta motorer.

Men det speciella med att ansluta kondensatorer är sådan att i det ögonblick då spänning appliceras på dess kontakter är kondensatorns motstånd praktiskt taget noll. På kondensatorladdning en startström uppstår som ofta överstiger 10 kA. Sådana överspänningar har en skadlig effekt på både kondensatorn själv, kopplingsanordningen och det externa nätverket, vilket orsakar erosion av kraftkontakterna och skapar skadliga störningar i de elektriska ledningarna.

För att övervinna dessa problem har en speciell design av kontaktorer utvecklats, där dess laddning, efter att ha anbringat spänning på kondensatorn, passerar genom hjälpströmbegränsande kretsar, och först då slås huvudströmkontakterna på. Denna design gör att du kan undvika betydande hopp i kondensatorernas laddningsström, för att förlänga livslängden för både kondensatorbanken och själva specialkontaktorn.

Slutligen är de viktigaste och dyraste delarna av kompensationssystem kondensatorbanker... Kraven som ställs på dem är ganska strikta och motsägelsefulla. Å andra sidan måste de vara kompakta och ha låga interna förluster. De måste vara resistenta mot frekventa laddnings- och urladdningsprocesser och ha lång livslängd. Men kompaktheten och de låga inneboende förlusterna leder till en ökning av laddningsströmspikar, en ökning av temperaturen inuti produktlådan.

Moderna kondensatorer tillverkade av tunnfilmsteknik.De använder metalliserad film och hermetiskt försluten tätningsmedel utan oljeimpregnering. Denna design gör det möjligt att få små produkter med betydande kraft. Till exempel har cylindriska kondensatorer med en kapacitet på 50 kVar dimensioner: diameter 120 mm och höjd 250 mm.

Liknande oljefyllda kondensatorbatterier av gammal stil vägde mer än 40 kg och var 30 gånger större än moderna produkter. Men denna miniatyrisering kräver antagande av åtgärder för att kyla området där kondensatorbankerna är installerade. Därför, i automatiska installationer, är tvångsblåsning av fläktar av kondensorutrymmet obligatoriskt.

Generellt sett kräver skapandet av kondensatorenheter att man tar hänsyn till ett stort antal driftsparametrar: tillståndet för användarens elektriska nätverk, dammighet, motorbelastningens karaktär och många andra faktorer som påverkar tillförlitligheten och effektiviteten hos kompensationssystem.