"Новости Электротехники" Установки компенсации

< Предыдущая ] [ Следующая >

Журнал №2(2) 2000

Установки компенсацииреактивной мощности типа КРМ для напряжениЙ 6 и 10 кВ.

Николай Балашов, ОАО “ПО Элтехника”, Санкт-Петербургведущий инженер сектора перспективных разработок

В предыдущем номере была опубликоване статья посвященная установкам компенсации реактивной мощности типа КРМ. В ней рассматривались теоретические основы компенсации реактивной мощности и некоторые особенности установок напряжением 0,4 кВ производства ОАО “ПО Элтехника”. В этом номере будет продолжено рассмотрение теоретических основ компенсации реактивной мощности касающееся применения конденсаторных установок, а также будут рассмотрены установки компенсации реактивной мощности напряжением 6 и 10 кВ.
При правильном проектировании в любой электрической сети должен соблюдаться баланс полной мощности (количество производимой электроэнергии должно соответствовать количеству потребляемой электроэнергии) при соблюдении условий поддержания нормального режима. При этом необходимо обеспечивать баланс реактивной мощности как для системы в целом, так и для отдельных узлов питающей сети с наличием в них необходимого резерва реактивной мощности. Нарушение баланса реактивной мощности приводит к изменению уровня напряжения в сети. Если генерируемая реактивная мощность становится больше потребляемой, то напряжение в сети повышается.


Групповая компенсация	Единичная компенсация	Централизованная компенсация

При дефиците реактивной мощности напряжение в сети понижается. В дефицитных по активной мощности энергосистемах уровень напряжения, как правило, ниже номинального. Недостающая для выполнения баланса активная мощность передается в такие системы из соседних энергосистем, в которых имеется избыток генерируемой мощности. Обычно энергосистемы дефицитные по активной мощности, дефицитны и по реактивной мощности. Однако недостающую реактивную мощность эффективнее не передавать из соседних энергосистем, а генерировать в компенсирующих устройствах, установленных в данной энергосистеме.
В отличие от активной мощности реактивная мощность может генерироваться не только генераторами, но и компенсирующими устройствами – конденсаторами, синхронными компенсаторами или статическими источниками реактивной мощности, которые можно установить на подстанциях электрической сети. При номинальной нагрузке генераторы вырабатывают лишь около 60% требуемой реактивной мощности, около 20% генерируется в ЛЭП с напряжением выше 110кВ, еще около 20% вырабатывают компенсирующие устройства, расположенные на подстанциях или непосредственно у потребителя.
Основные технико-экономические преимущества конденсаторов (по сравнению с другими компенсирующими устройствами) состоят в следующем:

Возможность использования как для низкого, так и для среднего и высокого напряжения;
Малые потери активной мощности (0,0025-0,005 кВт/кВАр);
Наиболее низкая удельная стоимость (за 1 кВАр);
Простота эксплуатации;
Простота монтажа.

Компенсация, как всякое важное техническое мероприятие, может применяться для нескольких различных целей. Во-первых, компенсация реактивной мощности необходима по условию баланса реактивной мощности. Во-вторых, использование компенсирующих устройств применяется для снижения потерь электрической энергии в сети. И, наконец, в-третьих, компенсирующие устройства применяются для регулирования напряжения.

Габаритные размеры типового ряда установок компенсации реактивной мощности

Тип КРМ	Габаритные размеры, мм
Тип КРМ	высота	ширина	глубина
Нерегулируемые напряжением 6,3кВ
КРМ-6,3-450-450-10	1600	1700	700
КРМ-6,3-900-450-20	1600	2400	700
КРМ-6,3-1350-450-30	1600	3100	700
КРМ-6,3-1800-450-40	1600	3800	700
КРМ-6,3-2250-450-50	1600	4500	700
КРМ-6,3-2700-450-60	1600	5200	700
КРМ-6,3-3150-450-70	1600	5900	700
Нерегулируемые напряжением 10кВ
КРМ-10-450-450-10	1600	2000	800
КРМ-10-900-450-20	1600	2800	800
КРМ-10-1350-450-30	1600	3600	800
КРМ-10-1800-450-40	1600	4400	800
КРМ-10-2250-450-50	1600	5200	800
КРМ-10-2700-450-60	1600	6000	800
КРМ-10-3150-450-70	1600	6800	800

Для уменьшения перетоков реактивной мощности по линиям и трансформаторам источники реактивной мощности должны размещаться вблизи мест ее потребления. При этом передающие элементы сети разгружаются по реактивной мощности, чем достигается снижение потерь активной мощности и напряжения.
В сетях возможны следующие виды компенсации с помощью конденсаторных установок:
1. Индивидуальная – с размещением конденсаторов непосредственно у токопремников;
2. Групповая – с размещением конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов “в цехах”;
3. Централизованная – с подключением конденсаторной установки на шины 0,4 и 6-10 кВ подстанции.
Виды компенсации реактивной мощности:
Единичная или индивидуальная (нерегулируемая) компенсация предпочтительна там, где:

требуется компенсация мощных (свыше 20кВт) потребителей;
потребляемая мощность постоянна в течение длительного времени.

Групповая компенсация (также нерегулируемая) применяется для нескольких, часто рядом расположенных и включаемых одновременно, индуктивных нагрузок, подключенных к одному распредустройству и компенсируемых одной конденсаторной батареей.
Для предприятий, где потребление реактивной мощности изменяется в течение рабочего дня в достаточно больших пределах, постоянно включенные батареи конденсаторов неприемлемы, т.к. при этом может возникнуть режим недокомпенсации или перекомпенсации. В таких случаях целесообразно применять установки централизованной компенсации. В этом случае конденсаторная установка оснащается специализированным контроллером и коммутационно-защитной аппаратурой (предохранителями и контакторами). При отклонении значения cos j от заданного значения контроллер подключает или отключает ступени конденсаторов. Преимущества централизованной компенсации заключаются в следующем:

включенная мощность конденсаторов соответствует потребляемой в данный конкретный момент времени реактивной мощности без перекомпенсации или недокомпенсации;
легкость осуществления контроля.

Применение конденсаторных установок напряжением 6 и 10 кВ является наиболее предпочтительным на крупных промышленных предприятиях, расположенных на достаточно больших территориях и обладающих разветвленными распределительными сетями напряжением 6 или 10 кВ. Оптимизация использования конденсаторных установок состоит в определении оптимальной мощности, вида компенсации и мест установки КРМ. Эта задача имеет целью нахождение такого решения, которое обеспечивает максимальный экономический эффект при соблюдении всех технических условий нормальной работы электрических сетей и приемников электроэнергии (баланса реактивной мощности, поддержания напряжения в узлах распределительной сети предприятия в установленных пределах).
Конструктивно КРМ напряжением 6 и 10 кВ выполнены в виде каркасных шкафов и состоят из ячейки ввода и нескольких (от 1 до 7) конденсаторных ячеек. Внутри конденсаторных ячеек размещаются конденсаторы и предохранители. На лицевой панели вводной ячейки размещаются амперметры, блокировки и привод выключателя-разъединителя главных цепей.
Отличиями конденсаторных установок производства ОАО “ПО Элтехника” (на 6 и 10 кВ) являются:

использование трехфазных конденсаторов, что существенно снижает массогабаритные показатели конденсаторной ячейки;
использование конденсаторов с экологически чистым диэлектриком, что делает эти установки более безопасными в процессе эксплуатации.

В КРМ предусмотрены следующие виды блокировок:
1. Блокировка разъединителя: разъединителем можно оперировать только при отсутствии высокого напряжения и при включенном блокировочном замке.
2. Подача напряжения на КРМ возможна только при закрытых дверях.
3. Двери ячейки ввода и конденсаторных ячеек сблокированы вместе: дверь конденсаторной ячейки можно открыть только при открытой двери ячейки ввода.
4. Невозможность одновременного включения разъединителя и заземлителя.
Структура условного обозначения:
КРМ-Х-Х-Х
К Компенсатор
Р Реактивной
М Мощности
Х Номинальное напряжение, кВ
Х Мощность, кВАр
Х Количество конденсаторных ячеек по 450 кВАр

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, кВ

6,3; 10,5

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

7,2; 12

Номинальная мощность, кВАр

450; 900; 1350; 1800; 2250; 2700; 3150

Ток электродинамической стойкости, кА

Номинальное напряжение, вспомогательных цепей, В

220*

Степень защиты по ГОСТ 14254-96

IP21

Условия эксплуатации:

Температура окружающего воздуха от –10 до +35 °С;
Высота над уровнем моря не более 1000м;
Окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов или паров, разрушающих металлы и изоляцию.

Комплект поставки:
В комплект поставки входят:

Установка типа КРМ;
Паспорт;

Дополнительно, по требованию заказчика, установка может быть укомплектована набором ЗИП (предохранители).

Формулирование заказа:
При заказе необходимо указать тип КРМ (в соответствии со структурным обозначением) и необходимость поставки комплекта ЗИП.