Стартовая >> Книги >> Оборудование >> Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности

Зарубежные ККУ - Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности

Оглавление
Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности
Электроприемники с повышенным потреблением реактивной мощности
Асинхронные двигатели
Сварочные трансформаторы и регуляторы
Специальные методы компенсации у АД и сварочных трансформаторов
Компенсация реактивной мощности за счет ограничения напряжения ХХ сварочных трансформаторов
Конденсаторные установки
УКБН-0,38
УКЛ(П)Н-0,38
Зарубежные ККУ
АРКОН
Автоматическое управление реактивной мощностью
Статические компенсаторы реактивной мощности
Определение дополнительных затрат предприятия от нерегулируемой работы КУ
Методика оценки экономической эффективности средств компенсации
Расчет годового экономического эффекта при внедрении автоматических устройств по компенсации реактивной мощности
Устойчивость работы системы с тиристорными регуляторами

9 ЗАРУБЕЖНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ

Из зарубежных комплектных конденсаторных, установок (ККУ), применяемых в отечественной промышленности, наиболее широкое применение получили установки, поставляемые ГДР и ПНР.
Предприятие ФЕБ (ГДР) поставляет ККУ на напряжение 380 и 500 В, которые рассчитаны на работу при температуре окружающей среды от —5 до -f-30°C. В качестве регулируемой величины в этих установках используется реактивный ток, а в качестве регулятора — электронный регулятор реактивной мощности. Для измерения реактивного тока в качестве измерительного органа применяется полупериодный выпрямитель.
При постоянной нагрузке предприятия установка предусматривает ручное управление, а при переменной нагрузке— автоматическое управление 24 ступенями мощностью по 20 или 40 кВар каждая с регулируемой РМ от 140 до 960 кВар. Фирма изготавливает 10 вариантов таких установок, характеристики которых приведены в табл. 7.
Данные ККУ состоят из общей присоединительной ячейки, содержащей сборные шины, кабели, приборы управления и регулирования. С правой стороны к присоединительной ячейке пристроены конденсаторные ячейки, в каждой из которых можно разместить один конденсатор мощностью 20 кВар и пять  конденсаторов по 40 кВар. Каждый конденсатор присоединен к сборным шинам с помощью контактора в комплекте с предохранителями, имеющими разрывную мощность 50 А для конденсатора мощностью 20 кВар и 100 А для конденсатора мощностью 40 кВар. Разрывная мощность контакторов для емкостных нагрузок составляет только 80% коммутирующей способности потребителей, имеющих активно-индуктивную нагрузку.

Подключаемый к токопроводу в присоединительной панели КУ трансформатор тока должен проводить общий ток установки, подлежащей компенсации. Следует обратить внимание на то, чтобы коэффициент трансформации трансформатора тока строго соответствовал фактическому рабочему току.
Таблица 7 Характеристики конденсаторных установок фирмы ФЕБ (ГДР)


Номер
варианта

Реактивная мощность, кВар

Число ступеней и мощность одной ступени, кВар

Масса установки, кг

общая

регулируемая

нерегулируемая

1

140

140

 

7X20

375

2

180

180

9X20

425

3

220

220

11X20

455

4

240

240

6X40

470

5

360

240

120

6X40

655

6

480

240

240

6X40

885

7

600

360

240

9X40

1145

8

720

480

240

12X40

1290

9

840

480

360

12X40

1500

10

960

480

480

12X40

1640

При подключении установки к сети необходимо соблюдать последовательность чередования фаз.
Комплектные установки ГДР предусматривают семь типов конденсаторных ячеек (панелей), различающихся установленной РМ:


Конденсаторная ячейка типа

Общая РМ, кВар

Конденсаторная ячейка типа

Общая РМ, кВар

А

140(3X40+1X20)

Е

240(6X40)

В

180(4X40+1X20)

F

120(3X40)

С

220(5X40+1X20)

I

240 (6X40)

 

 

К

120(3X40)

Все панели имеют следующие размеры: 2000Х800Х Х600 мм. Комплектные установки поставляются в готовом виде и сразу могут быть подключены к сборным шинам. Шкафы с конденсаторными установками поставляются отдельными панелями, которые на месте скрепляются специальными болтами.
На рис. 20 представлена схема подключения регулятора ККУ предприятия ФЕБ к электросети 380 В. В этой схеме амперметр А показывает значение реактивного тока КУ, а измеритель cos φ — его значение.
В практике эксплуатации установок ГДР выявился ряд их недостатков, основным из которых является предельная загрузка контакторов, которые в режиме автоматического регулирования реактивной мощности (т. е. при частых переключениях) выходят из строя (выгорают силовые контакты). В целях повышения надежности работы таких контакторов на ряде промышленных предприятий осуществляется их реконструкция, которая заключается в следующем (рис. 21 для трех секций БК и двух линий).
Рис. 20. Схема подключения регулятора комплектной конденсаторной установки ГДР к сети 380 В

Силовые контакторы с дугогасительными камерами /С/, К2, КЗ, ранее включающие непосредственно БК, после реконструкции включают катушки контакторов Kl, К2, КЗ, что позволило снизить предельную нагрузку силовых контакторов. Для осуществления дистанционного управления секциями БК и с целью перехода с ручного управления на автоматическое и наоборот собран пульт управления, состоящий из трех автоматических выключателей Al, А2 и АЗ типа АП50 и трех двухполюсных выключателей В1, В2 и ВЗ. Такая система позволяет для автоматического регулирования КУ применить электронный регулятор РМ с повышенной надежностью. Эти регуляторы имеют уплотнения для защиты от среды с агрессивными параметрами (повышенные влажность, запыленность и т. п.), что имеет особое значение, когда цеховая подстанция, где установлены такие КУ, пристроена (встроена) к зданию цеха. На рис. 21 указана часть нерегулируемой (промежуточной) БК. При работе схемы в автоматическом режиме должны быть включены две линии (1 и 2) и автоматические выключатели АВ, А1 и А2, а в ручном режиме — те же две линии и автоматические выключатели АВ и АЗ.
Кроме рассмотренной выше ККУ ГДР в отечественном производстве применяются ККУ в сетях 380 В ПНР типа АКБ (автоматические конденсаторные батареи), которые предназначены для работы в закрытых помещениях с относительной  влажностью воздуха, не превышающей 75%, на высоте до 1000 м над уровнем моря и температурой окружающей среды от —10 до +40°С ПрИ среднесуточной температуре, не превышающей 30°С. Поставляются девять типов АКБ на мощности от 80 до 560 кВар, и каждая из батарей делится на конденсаторные  секции.

Рис. 21. Модернизированная (с повышенной надежностью) схема подключения комплектной конденсаторной установки ГДР к сети 380 В

Наибольшее количество регулировочных секций шесть.
В табл. 8 приведена характеристика конденсаторных секций в установках АКБ, а на рис. 22 показана принципиальная схема включения установки АКБ к сети. В этой схеме зажим 2 фазометра должен быть подключен к фазе, в которой находится трансформатор тока, питающий токовую обмотку фазометра (зажимы 4—5) и токовую обмотку реле РЦ-2 (зажимы 1—9). Зажим к трансформатору
тока должен быть подключен к входному зажиму 1 и входному зажиму 4 фазометра. Зажим 1 фазометра должен быть подключен к опережающей фазе, а зажим 3 — к отстающей фазе (и то и другое относительно фазы, в которой установлен трансформатор тока, питающей токовые обмотки реле РЦ-2).

Рис. 22. Принципиальная схема включения установки АКБ (ПНР) к сети
В качестве регулируемой величины в этих условиях используется cos φ), а в качестве регулятора — специальное реле реактивной мощности типа РЦ-2. Это реле имеет две обмотки — токовую и обмотку напряжения. С помощью этого реле осуществляется автоматическое регулирование РМ. Реле РЦ-2 имеет три основных механизма: механизм управления и привода; механизм трехступенчатой передачи и кулачковый механизм с ртутными контактами.
Таблица 8. Характеристики конденсаторной установки типа АКБ(ПНР)


Конденсаторная установка

Мощность КУ. кВар

Количество секций при мощности, кВар

Общая масса, кг (с конденсаторами)

20

40

20

40»

80

120

АКБ-80

80

 

 

4

_

 

 

300

АКБ-100

100

3

1

350

АКБ-120

120

2

2

395

АКБ-160

160

1

1

3

550

АКБ-240

240

1

2

4

810

АКБ-320

320

2

6

1000

АКБ-400

400

2

4

2

1280

АКБ-480

480

2

3

2

1

1470

АКБ-560

560

2

2

2

2

1730

Механизм управления и привода представляет собой индукционный счетчик реактивной энергии, имеющий три приводные системы, обмотки напряжения которых соединены параллельно, а токовые обмотки — последовательно. За счет таких соединений усиливается вращающий момент механизма. Диск счетчика через трехступенчатую передачу приводит в движение валик кулачкового механизма с ртутными контактами. Счетчик отрегулирован таким образом, что при cos φ=0,9 его вращающий момент равен нулю. Если coscp=0,85, то диск счетчика вращается направлении замыкания ртутных контактов, а при cos φ=0,95 диск счетчика начинает вращаться в обратном направлении. Таким образом, автоматическое регулирование РМ происходит по характеру реактивной нагрузки.
Если будет иметь место значительное снижение нагрузки, то из-за чрезмерного роста напряжения в схеме установки сработает реле максимального напряжения и все секции БК. отключатся. Регулируемые пределы cos φ  (0,85—0,95) можно ограничить 0,87—0,93 при помощи регулировки положения двух постоянных магнитов, находящихся под нижним диском счетчика. В нормальных условиях работы система привода счетчика работает как измеритель РМ.
Из табл. 8 видно, что в КУ типа АКБ применены два типа конденсаторных секций: мощностью 20 кВар (один конденсатор) и мощностью 40 кВар (два конденсатора). Комплектные конденсаторные установки типа АКБ содержат два металлических шкафа: шкаф питания и шкаф с конденсаторами. Шкаф питания содержит кабельный ввод, коммутационную измерительную и регулировочную аппаратуру, аппаратуру управления и защиты. Шкаф с конденсаторами имеет сборные шины, конденсаторы, контакторы и предохранители. Установки типа АКБ выполняются прислонными и устанавливаются на расстоянии от стены не менее 100 мм. Установки АКБ имеют следующие габариты: 1750X910X500 мм.



 
Аккумуляторные батареи »
электрические сети