Компенсация реактивной мощности — целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств. Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребление реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителей электрической энергии.
Компенсация реактивной мощности особенно актуальна для промышленных предприятий, основными электроприёмниками которых являются асинхронные двигатели, в результате чего коэффициент мощности без принятия мер по компенсации составляет 0,7 — 0,75. Мероприятия по компенсации реактивной мощности на предприятии позволяют:
уменьшить нагрузку на трансформаторы, увеличить срок их службы,
уменьшить нагрузку на провода, кабели, использовать их меньшего сечения,
улучшить качество электроэнергии у электроприемников (за счёт уменьшения искажения формы напряжения),
уменьшить нагрузку на коммутационную аппаратуру за счет снижения токов в цепях,
избежать штрафов за снижение качества электроэнергии пониженным коэффициентом мощности,
снизить расходы на электроэнергию.
в режиме автоматического регулирования, включение и отключение ступеней регулятором;
в режиме ручного регулирования возможно поочередное включение степеней регулятором.
КРМ (УК,ИК) – нерегулируемые конденсаторные установки с фиксированными ступенями;
КРМ (УКМ 58, УКМ 63, АКУ, АУКРМ,АУККРМ, УККРМ, УКРМ, ККУ, ИК) – регулируемые контакторные конденсаторные установки для медленно меняющейся нагрузки (1 раз в 2-3 минуты);
КРМТ (АКУТ, ИК) – регулируемые контакторные конденсаторные установки на базе тиристорных ключей для резко переменной нагрузки (несколько раз в секунду);
КРМФ (УКМФ, АФКУ, ДФКУ, УСМФ, ИКФ) – регулируемые контакторные конденсаторные установки с фильтрами гармоник для защиты конденсаторов от токов высших гармоник;
КРМТФ (АФКУТ, ИКФ) – регулируемые тиристорные конденсаторные установки с фильтрами гармоник для защиты конденсаторов от токов высших гармоник.
1ХХХ -2ХХ-3ХХ-4ХХ-5ХХХ
1ХХХ - Тип установки
2ХХ - Номинальное напряжение, кВ
3ХХ - Номинальная мощность, квар
4ХХ - Номинальная мощность минимальной ступени, квар
5ХХ - Категория разрешения и климатическое исполнение
Установка в зависимости от типа состоит из одной или нескольких ячеек, выполненных в виде металлических шкафов (настенного или напольного исполнения), в которых размещены конденсаторные батареи, дроссели (для установок с фильтрами гармоник), аппаратура управления, измерения и защиты.
Ступень регулирования состоит из одной или нескольких параллельно включенных конденсаторных сборок.
трехфазный магнитный пускатель, трехфазный автоматический выключатель (плавкие вставки) и конденсатор (для установок типа КРМ (УКМ 58, УКМ 63, АКУ, АУКРМ, АУККРМ, УККРМ, УКРМ, ККУ, ИК))
трехфазный магнитный пускатель или контактор, трехфазный автоматический выключатель (плавкие вставки), дроссель и конденсатор (для установок типа КРМФ (УКМФ, АФКУ, ДФКУ, УСМФ, ИКФ));
тиристорный статический контактор, плавкие вставки, дроссель и конденсаторы (для установок типа КРМТ (АКУТ, ИК));
тиристорный статический контактор, плавкие вставки, дроссель и конденсаторы (для установок типа КРМТФ (АФКУТ, ИКФ)).
Параллельно конденсаторам в каждое плечо треугольника включены разрядные резисторы. Разрядные резисторы ступеней регулирования размещены на блоках зажимов и подсоединены к конденсаторным элементам. Номинальные емкости конденсаторов в конденсаторных сборках могут быть различными (для установок типа КРМ, УКРМ, КРМФ).
Управление установкой осуществляется регулятором реактивной мощности (инструкция на регулятор прикладывается у руководству отдельно). Установки могут работать в режиме автоматического или ручного управления.
Включение и отключение ступеней регулирования (конденсаторов) осуществляется специальными конденсаторными магнитными пускателями (для установок типа КРМТ, КРМТФ – тиристорными статическими контакторами) по сигналу от регулятора реактивной мощности. Установка имеет шаги регулирования (мощность, включаемая одной командой регулятора), кратные мощности минимальной ступени регулирования.
Для установок типа КРМ, УКРМ магнитные пускатели снабжены дополнительными контактами опережающего включения через токоограничивающие резисторы, увеличивающими срок службы магнитных пускателей и конденсаторных элементов. Электрическая износостойкость контактов магнитных пускателей составляет более 200 000 циклов, а частота включения – не более 120 циклов в час.
Для установок типа КРМТ, КРМТФ устанавливаются статические тиристорные контакторы, предназначенные для коммутации конденсаторов в трехфазных сетях. В отличие от обычных контакторов, статический контактор коммутирует цепи без токовых выбросов, обеспечивает плавное отключение и высокую частоту переключения. Все эти характеристики достигаются за счет запускающего устройства (схемы поджига), свойств тиристоров и диодов.
Для установок с фильтрами гармоник используются трехфазные дроссели, включающиеся последовательно с конденсаторами, и служат для отстройки от частоты резонанса, превалирующей в сети гармоники, для предотвращения перегрева и пробоя конденсаторов. Дроссели имеют биметаллический контакт, который при перегреве дросселя размыкается и отключает ступень.
Установки комплектуются сухими пленочными конденсаторами. Конденсатор состоит из конденсаторных элементов, выполненных из металлизированной полипропиленовой пленки. Металлизация проводится в вакууме, что позволяет достичь наилучших электрических характеристик. Конденсаторные элементы расположены в металлическом корпусе, заполненном инертным газом, при недопустимом разогреве, вызванном превышением допустимого тока через конденсатор, происходит повышение давления газа, что приводит к разрыву внутренней цепи, соединяющей зажимы конденсатора с обкладками. Конденсаторная батарея имеет разрядные резисторы для обеспечения ускоренного разряда после отключения приложенного напряжения.
Установки свыше 300 квар и установки с фильтрами гармоник имеют принудительную вентиляцию, управляемую регулятором.
Установки с категорией размещения У1 и УХЛ1 снабжены обогревом регулятора в зимний период.
Автоматическое отключение ступеней регулирования при перегрузке по току обеспечивается регулятором, в зависимости от установленных параметров.
Защита от токов короткого замыкания силовых цепей осуществляется автоматическими выключателями или плавкими вставками, а цепей управления – плавкими предохранителями.
