Instalatii de compensare pentru puterea reactiva

Articolul descrie scopul și elementele structurale ale unităților de compensare pentru electricitatea reactivă.

Compensarea energiei electrice reactive este una dintre cele mai eficiente moduri de economisire a resurselor energetice. Producția modernă este saturată cu un număr mare de motoare, echipamente de sudură, transformatoare de putere. Aceasta consumă o cantitate semnificativă de putere reactivă pentru a crea câmpuri magnetice în echipamentele electrice. Pentru a reduce consumul acestui tip de energie din rețelele externe se folosesc unități de compensare pentru energia electrică reactivă. Designul, principiile de funcționare și caracteristicile utilizării lor vor fi discutate în acest articol.

Utilizarea băncilor de condensatoare pentru a reduce sarcina reactivă este cunoscută de mult timp. Dar includerea de condensatoare separate în paralel cu motoarele este justificată din punct de vedere economic doar cu o putere semnificativă a acestora din urmă. De obicei, banca de condensatoare este conectată la motoare cu o putere mai mare de 20-30 kW.

Cum se rezolvă problema reducerii sarcinilor reactive într-o fabrică de confecții unde se folosesc sute de motoare de putere redusă? Până de curând, în substațiile de întreprindere era conectat un set fix de bănci de condensatoare, care era oprit manual după încheierea schimbului de lucru. Cu un inconvenient evident, astfel de seturi nu puteau urmări fluctuațiile puterii sarcinilor în timpul orelor de lucru și erau ineficiente. Unitățile moderne de condensare pot îmbunătăți semnificativ eficiența.

Situația s-a schimbat odată cu apariția controlerelor specializate cu microprocesor care măsoară valoarea puterii reactive consumate de sarcini, calculează valoarea puterii necesare a băncii de condensatoare și o conectează (sau deconectează) de la rețea. Pe baza unor astfel de controlere, o gamă largă de unități de condensatoare automate pentru compensarea energiei reactive. Puterea lor variază de la 30 la 1200 kVar (puterea reactivă este măsurată în kVars).

Capacitățile controlerelor nu se limitează la măsurarea și comutarea băncilor de condensatoare. Ei măsoară temperatura din compartimentul dispozitivului, măsoară valorile curentului și tensiunii, monitorizează succesiunea de conectare a bateriilor și starea acestora. Controlorii pot stoca informații despre situații de urgență și, de asemenea, pot efectua zeci de funcții specifice, asigurând funcționarea fiabilă a sistemului de compensare.

Un rol foarte important în proiectarea unităților de compensare a puterii reactive îl au contactoarele speciale care conectează și deconectează băncile de condensatoare la un semnal de la controler.În exterior, ele diferă puțin de demaroarele magnetice obișnuite utilizate pentru comutarea motoarelor.

Dar particularitatea conectării condensatoarelor este de așa natură încât în ​​momentul în care se aplică tensiune la contactele sale, rezistența condensatorului este practic zero. La încărcarea condensatorului apare un curent de pornire care depășește adesea 10 kA. Astfel de supratensiuni au un efect dăunător atât asupra condensatorului în sine, cât și asupra dispozitivului de comutare și asupra rețelei externe, provocând erodarea contactelor de alimentare și creând interferențe dăunătoare în cablajul electric.

Pentru a depăși aceste probleme, a fost dezvoltat un design special al contactoarelor, în care, după aplicarea tensiunii condensatorului, sarcina acestuia trece prin circuitele auxiliare de limitare a curentului și numai atunci contactele principale de alimentare sunt pornite. Acest design vă permite să evitați salturi semnificative ale curentului de încărcare al condensatorilor, pentru a prelungi durata de viață atât a băncii de condensatoare, cât și a contactorului special în sine.

În fine, elementele principale și cele mai scumpe ale sistemelor de compensare sunt băncile de condensatoare... Cerințele impuse acestora sunt destul de stricte și contradictorii. Pe de altă parte, trebuie să fie compacte și să aibă pierderi interne reduse. Acestea trebuie să fie rezistente la procesele frecvente de încărcare și descărcare și să aibă o durată de viață lungă. Dar compactitatea și pierderile intrinseci scăzute duc la o creștere a vârfurilor de curent de încărcare, o creștere a temperaturii din interiorul cutiei produsului.

Condensatoare moderne realizate prin tehnologie cu peliculă subțire.Folosesc folie metalizată și etanșant ermetic fără impregnare cu ulei. Acest design face posibilă obținerea de produse de dimensiuni mici, cu o putere semnificativă. De exemplu, condensatoarele cilindrice cu o capacitate de 50 kVar au dimensiuni: diametrul 120 mm și înălțimea 250 mm.

Bateriile similare de tip condensator umplute cu ulei cântăreau mai mult de 40 kg și erau de 30 de ori mai mari decât produsele moderne. Dar această miniaturizare necesită adoptarea unor măsuri de răcire a zonei în care sunt instalate băncile de condensatoare. Prin urmare, în instalațiile automate, suflarea forțată de către ventilatoare a compartimentului condensatorului este obligatorie.

În general, crearea unităților de condensatoare necesită luarea în considerare a unui număr mare de parametri de funcționare: starea rețelelor electrice ale utilizatorului, praful, natura sarcinii motorului și mulți alți factori care afectează fiabilitatea și eficiența sistemelor de compensare.