Конденсаторные установки УКМ61, УКМ63, УКМ70 на 0,4 кВ

Анонс: Установки конденсаторные с регулированием по реактивной нагрузке УКМ61, УКМ63, УКМ70. Современные УКМ и конденсаторные установки УКМ61, УКМ63, УКМ70 на 0,4 кВ. Компенсация реактивной мощности УКМ61, УКМ63, УКМ70 в сетях 0.4 кВ с нелинейными нагрузками.

УКМ61, УКМ63, УКМ70 на 0,4 кВ – низковольтные Установки Конденсаторные с регулированием по Мощности, т.е. подключением и отключением отдельных ступеней-конденсаторных батарей в зависимости от изменения реактивной загрузки, что кардинально отличает УКМ61, УКМ63, УКМ70 от установок УКТ и УКН с коммутацией ступеней по току и напряжению соответственно (см. о способах регулирования генерацией реактивной мощности конденсаторными установками в этом материале).

Цифры после буквенного обозначения комплектного устройства и типа регулирования в УКМ61, УКМ63, УКМ70 говорят о годе выпуска конденсаторной установки, а с учетом того, что срок сохраняемости электрических параметров силовых конденсаторов даже качества военной приемки не превышает 25 лет, то в необходимости купить УКМ61, УКМ63, УКМ70 просто нет смысла. Дополнительным негативом компенсации реактивной мощности конденсаторными установками УКМ61, УКМ63, УКМ70 можно признать комплектацию батарей морально и технически устаревшими не самовосстанавливающимися конденсаторами с жидкой пропиткой полимерного, а часто и бумажного диэлектрика, реальный срок эксплуатации которых значительно меньше заявленного из-за процессов старения и газовых включений, а стабильность емкости прямо зависит от температуры эксплуатации.

Современные УКМ и конденсаторные установки УКМ61, УКМ63, УКМ70 на 0,4 кВ.

Конденсаторные установки УКМ61, УКМ63, УКМ70 на 0,4 кВ – релейные с коммутацией ступеней-батарей электромеханическими контакторами, имеющими сильные ограничения по числу срабатываний, причем разработки 1961, 1963, 1970 годов были ориентированы на сети с минимальным объемом нелинейных нагрузок и гармонических искажений по току и напряжению. Из-за прямой зависимости генерации реактивной мощности от величины напряжения (см. особенности отрицательного регулировочного эффекта конденсаторных установок в этом материале) в УКМ61, УКМ63, УКМ70 настраивается значительная зона нечувствительности контроллера для исключения частых переключений ступеней, а сами конденсаторные батареи ступеней имеют большую емкость, что во время коммутации приводит к большим броскам тока и перенапряжениям, негативно влияющим, как на сеть, так и силовые конденсаторы в установках (более детально о негативах перекомпенсации в этом материале).

Современные УКМ на 0.4 кВ формируются из конденсаторных батарей с пленочными металлизированными конденсаторами, отличающимися стабильностью электрических параметров в широком диапазоне температур и эффектом самовосстановления после локального пробоя диэлектрика с минимальной потерей по емкости. Как и УКМ61, УКМ63, УКМ70, новые разработки УКМ поставляются для условий эксплуатации У1, У3, УХЛ1, УХЛ3 и т.д., однако благодаря расширенному температурному интервалу рабочих температур пленочных металлизированных конденсаторов современные УКМ могут (кратковременно) работать за пределами диапазонов температур условий У1, У3, УХЛ1 практически без критических изменений электрических параметров (см. более подробно об условиях эксплуатации конденсаторных установок У1, У3, УХЛ1, УХЛ3 в этом материале).

Компенсация реактивной мощности УКМ61, УКМ63, УКМ70 в сетях 0.4 кВ с нелинейными нагрузками.

Большинство низковольтных сетей промышленных и непромышленных объектов включают нелинейные нагрузки (регулируемые электроприводы, выпрямители, электронные пускатели, электронные балласты систем освещения, электросварочное оборудование и т.д.), их доля в энергопотреблении растет, а сообразно этому увеличивается и негативное влияние нагрузок с нелинейными характеристиками на параметры качества сетей (см. более подробно о действующих нормах и показателях качества в этом материале). Засорение сетей токами высших гармоник влечет за собой искажения формы тока и напряжения, снижение коэффициента мощности, перегрузку кабелей, несанкционированное срабатывание автоматических выключателей, помехи в измерениях и управлении, а также снижение реактивного сопротивления конденсаторов и увеличение рисков резонанса УКМ61, УКМ63, УКМ70 и индуктивности в сети со скачкообразным ростом тока, пробоем конденсаторов возгоранием электрооборудования.

Для решения проблемы гармонических искажений в современные конденсаторные установки интегрируют фильтры гармоник в виде реакторов-дросселей, которые настраиваются на порядок наиболее интенсивной гармоники и (упрощенно) меняют характер нагрузки установки с емкостного на индуктивный на всех гармониках более высокого порядка начиная с настраиваемой. Вместе с тем, пассивные или активные фильтры гармоник в релейных УКМФ (Ф – с фильтром гармоник) эффективны только при монотонном изменении нагрузки, что позволяет исключить частое срабатывание контакторов с его негативами по перенапряжению и броскам тока во время коммутации. В сетях быстроизменяющейся и знакопеременной нагрузки проектируют конденсаторные установки с управлением коммутации ступеней тиристорными ключами (более подробно об УКМФТ – конденсаторных установках с тиристорным управлением в этом материале).

Тиристорные конденсаторные установки дороже релейных, а цена релейных УКМ с автоматическим управлением генерацией реактивной мощности выше, чем у гибридных (автоматических с одной нерегулируемой ступенью) и, тем более нерегулируемых (более подробно о нерегулируемых, гибридных и автоматических установках компенсации реактивной мощности здесь). Поэтому выбор УКМ должен выполняться профильными специалистами на основе расчетов, проведенных по данным энергоаудита сети (см. более детально расчет и обоснование экономической целесообразности применения УКМ в этом материале).