Компенсатор реактивной мощности КРМ

Компенсатор реактивной мощности КРМ

Компенсатор КРМ применяется для компенсации реактивной мощности нагрузок потребителей в электрических сетях напряжением 0,38 кВ частоты 50 Гц.
Корректируя коэффициент мощности Вы получаете:
  • уменьшение времени окупаемости оборудования от 8 до 24 месяцев, поскольку Вы уменьшаете стоимость электроэнергии;
  • рациональную эксплуатацию сетей — высокий коэффициент мощности позволяет рационально эксплуатировать распределительные сети;
  • увеличенную стабильность напряжения;
  • уменьшение затрат при передаче электроэнергии. Передающее и коммутирующее оборудование функционирует с меньшим значением тока.

Применяя конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности Вы получаете:

  • уменьшение нагрузки на питающие линии электропередач, трансформаторы и распределительные устройства;
  • уменьшение затрат на оплату электроэнергии;
  • уменьшение уровня высших гармоник - при применении некоторых типов установок;
  • нивеляцию сетевых помех, уменьшение несимметрии фаз;
  • более надежные и менее ресурсозатратные распределительные сети.
Нагрузка эксплуатируемого потребителем оборудования подразделяется на активную, индуктивную и емкостную. Чаще всего мы имеем дело со смешанными активно-индуктивными нагрузками. Таким образом, из электрической сети потребляется как активная, так и реактивная энергия. Активная энергия трансформируется в полезную – механическую, тепловую и пр. энергии. Реактивная же энергия не предназначена для выполнения полезной работы, а уходит на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, индукционных печах, сварочных трансформаторах, дросселях и осветительных приборах. Единицей измерения потребления реактивной энергии (мощности) является коэффициент мощности сos. Он рассчитывается как соотношение активной мощности Р и полной мощности S, которую электроприемники берут из сети: cosφ = P / S.
Таким образом в обмотках при прохождении переменного тока образуются реактивные электродвижущие силы, которые становятся причиной сдвигов по фазе φ между напряжением и током. Этот сдвиг по фазе, как правило, становится больше, а cos φ при малой нагрузке становится меньше. К примеру, если cosφ двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75-0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,20-0,40. Малонагруженные трансформаторы также показывают низкий cosφ. Показатели коэффициента мощности нескомпенсированного оборудования указаны в табл. 1, а среднестатистические значения коэффициента мощности для систем электроснабжения разнообразных предприятий – в табл. 2. Оптимально значение сosφ должно приближаться к единице и отвечать нормативным требованиям.

Таблица 1

Тип нагрузки

Примерный коэффициент мощности

Асинхронный электродвигатель до 100 кВт

0,6-0,8

Асинхронный электродвигатель 100-250 кВт

0,8-0,9

Индукционная печь

0,2-0,6

Сварочный аппарат переменного тока

0,5-0,6

Электродуговая печь

0,6-0,8

Лампа дневного света

0,5-0,6

Таблица 2

Тип нагрузки

Примерный коэффициент мощности

Хлебопекарное производство

0,6-0,7

Мясоперерабатывающее производство

0,6-0,7

Мебельное производство

0,6-0,7

Лесопильное производство

0,55-0,65

Молочные заводы

0,6-0,8

Механообрабатывающие заводы

0,5-0,6

Авторемонтные предприятия

0,7-0,8

Анализируя указанную выше информацию, можно сделать вывод, что не компенсируя реактивную мощность потребитель несет дополнительные затраты за использование реактивной энергии в размере 30–40% общей стоимости. Таким образом при компенсации реактивной мощности ток, используемый из сети, понижается, в зависимости от cos φ на 30-50 %, и таким образом снижается нагрев проводящих проводов и износ изоляции т.п. На данный момент идет подготовка к изданию Методических указаний, устанавливающих новые скидки и надбавки к тарифу по оплате электроэнергии потребителем в зависимости от степени компенсации реактивной мощности и нагрузки, в том числе в составе конечного тарифа (цены) на электрическую энергию, потребляемую им по договору электроснабжения. Всеобщая компенсация реактивной мощности, нагрузок существенным образом поможет решить проблемы пропускной способности сети, уменьшить потери электроэнергии в подводящих линиях и трансформаторах, увеличить напряжение сети и сделать более высоким качество электроэнергии за счет фильтрации гармоник и импульсных помех. Использование конденсаторных установок даст возможность потребителям при той же полной мощности трансформатора получать большую полезную мощность при том же сечении кабелей и номиналах трансформаторов. Использование установок компенсации реактивной мощности крайне рекомендуемо на производствах, коотрые эксплуатируют:
  • Асинхронные двигатели (cosφ ~ 0.7)
  • Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cosφ ~ 0.5
  • Выпрямительные электролизные установки (cosφ ~ 0.6)
  • Электродуговые печи (cosφ ~ 0.6)
  • Водяные насосы (cosφ ~ 0.8)
  • Компрессоры (cosφ ~ 0.7)
  • Машины, станки (cosφ ~ 0.5)
  • Сварочные трансформаторы (cosφ ~ 0.4).
Напряжение, которое подводится к электроприемнику, не должно включать высших гармоник при установившемся режиме работы электросети. Высшие гармоники тока и напряжения являются причинами дополнительных утрат активной мощности во всех элементах системы электроснабжения:
  • в линиях электропередачи,
  • трансформаторах,
  • электрических машинах,
  • статических конденсаторах.
Высшие гармоники являются причиной паразитных полей и электромагнитных моментов в синхронных и асинхронных двигателях, которые в свою очередь снижают механические характеристики и КПД машины. Следствием необратимых физикохимических процессов, протекающих под воздействием полей высших гармоник, а также повышенного нагрева токоведущих частей наблюдаются:

быстрая аммортизация изоляции электрических машин, трансформаторов, кабелей;
снижение коэффициента мощности электроприемников;

снижение или неполадки в работе оборудования автоматики, телемеханики, компьютерной техники и других устройств с элементами электроники;

погрешности измерений индукционных счетчиков электроэнергии, что является причиной неполного учета используемой электроэнергии;
сбои в работе вентильных преобразователей при высоком уровне высших гармонических составляющих.