Фильтровые тиристорные конденсаторные установки коррекции коэффициента мощности
Анонс: Конденсаторные установки повышения коэффициента мощности и текущее состояние и проблемы силовых сетей промышленных и непромышленных объектов. Фильтровые тиристорные конденсаторные установки коррекции коэффициента мощности.
![](/images/articles/filtro-tiristornie-ukrm-02.jpg)
Конденсаторные установки с коммутацией ступеней полупроводниковыми вентилями (тиристорными свитчами) и защитой конденсаторов от токов гармоник колебательными L-C контурами (фильтровые) УКРМТФ сегодня уже рассматриваются профильными специалистами и de facto грамотными представителями менеджментов объектов разного назначения, как техническое средство повышения коэффициента мощности первого выбора.
В целом это и не удивительно, поскольку:
- на текущем этапе силовые сети практически всех промышленных и подавляющего большинства непромышленных объектов построены на оборудовании не только с высокой потребностью в реактивной энергии, но и с быстроизменяющимися нелинейными характеристиками;
- большинство энергосистем объектов управляется автоматическими (или, как минимум, автоматизированными) системами (АСУ), где необходимо минимально возможное время отклика на управляющие сигналы (в требованиях ПАО Россети не более 30 мкс);
- реанимированный в сентябре 2023 года (Постановлением Правительства РФ N 1473) национальный тренд энергосбережения и повышения энергетической эффективности в совокупности с цифровизацией экономики для реализации требуют внедрения в производство и инфраструктуру контролируемого и энергосберегающего оборудования на преобразователях, а это та же нагрузка с быстроизменяющейся вольтамперной характеристикой;
- уже практически не осталось «чистых» от гармонических искажений и перетоков реактивной энергии силовых сетей, причем даже небольшие предприятия с преимущественно линейной нагрузкой получают свою «долю» проблем из-за трансмиссии гармоник и неактивной мощности из распределительной сети.
![](/images/articles/filtro-tiristornie-ukrm-05.jpg)
Такое состояние силовых сетей обуславливает сомнительное качество электроэнергии (из-за загрязнения гармониками и перетока реактивной энергии), аварийность энергосистем, высокие риски остановки/нарушения производственно-технологических процессов, быстрый износ оборудования и т.д., а проблема может быть решена только с помощью быстродействующих УКРМТ, причем в «фильтровой» версии (УКРМТФ), обеспечивающей бесперебойную и надежную работу конденсаторной установки.
здесь никоим образом не идет речь о том, что уже «отжили свое» и не должны использоваться, как регулируемые релейные УКРМ, УКРМФ, так и нерегулируемые (с ручным управлением) конденсаторные установки, батареи, модуля. Нерегулируемые конденсаторные установки, отдельные батареи, модуля были и будут целесообразными при необходимости компенсации постоянной («фоновой») потребности в реактивной мощности, однако в силовых сетях с большой эмиссией (или трансмиссией) гармоник конденсаторы таких установок, батарей, модулей лучше превентивно защитить простым колебательным L-C контуром (пассивным фильтром), настроенным на резонансную частоту критической (по амплитуде) гармоники.
Так же целесообразными (по сравнительно небольшим инвестициям и достаточно высокой эффективности) будут релейные УКРМ, а в идеале фильтровые УКРМФ для индивидуальной или групповой компенсации потребности в реактивной мощности нагрузки с медленно (монотонно) изменяющейся вольтамперной характеристикой. Однако в автоматических АСУ использование релейных УКРМ, УКРМФ может быть ограничено требованиями по быстроте отклика, определяемыми, как самой АСУ, так и ПЛК в ее архитектуре.
Фильтровые тиристорные конденсаторные установки коррекции коэффициента мощности.
![](/images/articles/filtro-tiristornie-ukrm-06.jpg)
Упрощенно фильтровые тиристорные конденсаторные установки коррекции коэффициента мощности УКРМТФ отличаются от тех же УКРМФ только способом коммутации (включения, отключения) ступеней, для которой используются бездуговые бесконтактные, а иногда гибридные контактно-бесконтактные полупроводниковые вентиля на GTO, GCT или IGCT тиристорах.
Лучшим (на текущий момент) пока остается коммутация на IGCT тиристорах (Integrated Gate Commutated Thyristor), которая обеспечивает: время отклика (включения/отключения) в пределах от 10 до 20 мкс, что полностью соответствует требованиям ПАО Россети; сокращение потерь в 20 – 40 раз при меньшей мощности в отличие от биполярных IGBT транзисторов; полную совместимость с диодами в вентилях и существенно меньшую удельную стоимость мощности в силовом блоке.
Для защиты установок УКРМТФ от наброса токов гармоник критических амплитуд используются колебательные L-C контура из реакторов и конденсаторов. Импеданс L-C контура настраивается на минимальное значение на резонансной частоте критической гармоники, из-за чего гармонические токи попадают в «ловушку» контура и постепенно «угасают», а конденсаторы установки эксплуатируются в рабочем режиме.
![](/local/templates/m20/img/support-manager.png)
(многоканальный) +7(916) 227-27-07
(WhatsApp)