Отчего важен правильный подбор характеристик конденсаторной установки
Московское ООО «ЭлЭко» (Электроэкология) основано в 1992 году. Основные направления деятельности компании — производство электрощитового оборудования, систем аварийного включения бесперебойного питания (АВР), шкафов плавного пуска электродвигателей, систем автоматизации и диспетчеризации, оборудования для компенсации реактивной мощности (конденсаторные установки) и фильтрации гармоник.
«ЭлЭко» производит оборудование для нефтяных и газовых компаний, промышленных предприятий, банков, телекоммуникационных компаний, строительных и эксплуатационных организаций. Кроме того, компания производит измерения параметров электроустановок для оценки эффективности проведения энергосберегающих мероприятий, определения параметров конденсаторных установок и фильтрующих устройств. Компенсация реактивной мощности — самый эффективный способ энергосбережения на промышленных предприятиях. Срок окупаемости конденсаторных установок — от 6 месяцев до 2 лет. Применение конденсаторных установок производства ООО «ЭлЭко» снижает потребление активной энергии в среднем на 10% и исключает платежи за реактивную энергию. Правильный выбор мощности конденсаторных установок и их характеристик обеспечивает благоприятный режим эксплуатации электроустановок предприятия. При этом токовая нагрузка на токоведущие части и коммутационную аппаратуру (выключатели автоматические, контакторы) снижается на 20- 60%, снижаются потери на проводниках за счет уменьшения их нагрева, увеличивается срок службы проводов и кабелей, высвобождается трансформаторная мощность, увеличивается срок службы трансформаторного масла, возрастает качество напряжения у электроприемников (как следствие улучшается освещенность на рабочих местах, увеличивается производительность оборудования, улучшается качество изделий), а также уменьшается уровень гармоник в сети. Сокращение платежей за электроэнергию в среднем составляет 10%.
Каковы сегодняшние российские аспекты применения конденсаторных установок? С увеличением применения в производственных процессах предприятий устройств, являющихся генераторами гармоник (преобразователи частоты, зарядные устройства, источники бесперебойного питания), актуальной стала задача выбора характеристик конденсаторных установок. Установка с неправильно выбранными характеристиками не утрачивает своих энергосберегающих функций, но ее применение может иметь ряд негативных последствий. Например, неправильный выбор характеристик конденсаторных установок приводит к увеличению уровня гармоник тока в сети. Уровень гармоник тока может возрасти более чем в 10 раз, что приведет к сбоям в работе микропроцессорных защит, браку при работе станков с ЧПУ, отключению компенсирующих устройств. Возможно сгорание приборов и систем, в составе которых имеются емкостные элементы, и неправильная работа систем, в которых имеются индуктивные элементы.
На систему электроснабжения предприятия неправильный выбор характеристик конденсаторных установок с правильно выбранной мощностью может иметь, к примеру, следующее негативное влияние. При включенной конденсаторной установке обеспечивается среднее значение коэффициента мощности, близкое к 0,99. Уровень гармоник тока в системе находится на недопустимо высоком уровне — примерно 26%. При отключении установки уровень гармоник тока уменьшается до приемлемого 4-процентного уровня (в 6,5 раз), но коэффициент мощности становится равным 0,6, что недопустимо мало, при этом ток электроустановки (загрузка силового трансформатора) увеличивается в два раза. Эффект увеличения уровня гармоник тока обусловлен тем, что в системе присутствуют высшие гармоники, удельный вес которых при расчете среднего значения уровня гармоник мал, но которые оказывают негативное влияние на электроустановку. Подобные ситуации возникают чаще всего при замене вышедших из строя конденсаторных установок. Служба эксплуатации предполагает, что выход из строя обусловлен длительным сроком службы изделия, и меняет его на аналогичное, списав тип изделия с таблички.
Это является принципиальной ошибкой, которая может привести к разрушению электроустановки предприятия и огромному материальному ущербу, вызванному остановкой технологического процесса. На самом же деле к выходу из строя привело изменение условий эксплуатации. Пример такого изменения — режим работы асинхронного электродвигателя, управляемого частотным преобразователем, при каковом режиме уровень гармоник тока превышает 60% (для электродвигателя без преобразователя — не более 2%), уровень гармоник напряжения на ошиновке силового щита — около 6% (для электродвигателя без преобразователя — 0,2%), ток электродвигателя — около 300 А, то есть два подобных электродвигателя практически полностью нагружают средний силовой трансформатор. В подобных условиях эксплуатация конденсаторной установки, разработанной с применением устаревших и наиболее простых решений, приводит к ее выходу из строя и непредсказуемым последствиям — вплоть до выгорания электрощитовой. Чаще всего разрушению подвержены конденсаторные установки, которые являются подделкой. Недобросовестные поставщики помещают в своих информационных и рекламных материалах сведения о поставке конденсаторных установок тех или иных производителей, на самом же деле изготавливают их самостоятельно, применяя самые дешевые компоненты и наиболее простые решения по обеспечению надежности. Примером одного из ошибочных решений является несовпадение уставок регулятора реактивной мощности и параметров конденсатора. Например, верхний температурный предел эксплуатации конденсатора составляет +40°С, а нижний предел аналогичной уставки регулятора — +55°С. В установках, собранных подобным образом, конденсатор не защищен от превышения температуры и быстро выйдет из строя.
Кроме того, имеется множество примеров производства установок с низкой динамической стойкостью компонентов в режимах короткого замыкания, несоответствиями коэффициентов запаса по току, требованиям ГОСТ и ПУЭ. Оценивая ситуацию на рынке подделок, «ЭлЭко» внесло свое наименование в тип изделия (например, УКМ-0,4-ЭЛЭКО-М012- 300 (12х25) У3). Это не является абсолютной защитой от подделки, но в случае приобретения изделия через региональных представителей заказчик всегда имеет возможность связаться с «ЭлЭко» и проверить его происхождение. Для определения характеристик конденсаторных установок, при которых коэффициент мощности 0,99 обеспечивается без значительного увеличения уровня гармоник тока, необходимо произвести анализ параметров электроустановки. При этом необходимо обеспечить частоту записи в память прибора на уровне не менее 10 записей в секунду (600 записей в минуту). Вычислительный комплекс, которым располагает «ЭлЭко», позволяет производить измерения с записью в память прибора с частотой 50 записей в секунду (3000 записей в минуту, то есть один раз в период), но для решения задачи определения характеристик компенсирующих устройств данный потенциал является избыточным. За длительный период проведения измерений сотрудниками «ЭлЭко» накоплена обширная статистика параметров работы различного оборудования в зависимости как от технологического процесса, так и от вида оборудования. Все это дает возможность правильно ориентироваться на рынке компонентов, предназначенных для производства компенсационных устройств и, выбирая наиболее качественные, производить изделия, соответствующие современному состоянию российских систем электроснабжения и оптимальные с точки зрения стоимости. Для определения мощности конденсаторных установок «ЭлЭко» предлагает воспользоваться специально разработанной программой.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
обсуждение статьи
Каковы сегодняшние российские аспекты применения конденсаторных установок? С увеличением применения в производственных процессах предприятий устройств, являющихся генераторами гармоник (преобразователи частоты, зарядные устройства, источники бесперебойного питания), актуальной стала задача выбора характеристик конденсаторных установок. Установка с неправильно выбранными характеристиками не утрачивает своих энергосберегающих функций, но ее применение может иметь ряд негативных последствий. Например, неправильный выбор характеристик конденсаторных установок приводит к увеличению уровня гармоник тока в сети. Уровень гармоник тока может возрасти более чем в 10 раз, что приведет к сбоям в работе микропроцессорных защит, браку при работе станков с ЧПУ, отключению компенсирующих устройств. Возможно сгорание приборов и систем, в составе которых имеются емкостные элементы, и неправильная работа систем, в которых имеются индуктивные элементы.
Это является принципиальной ошибкой, которая может привести к разрушению электроустановки предприятия и огромному материальному ущербу, вызванному остановкой технологического процесса. На самом же деле к выходу из строя привело изменение условий эксплуатации. Пример такого изменения — режим работы асинхронного электродвигателя, управляемого частотным преобразователем, при каковом режиме уровень гармоник тока превышает 60% (для электродвигателя без преобразователя — не более 2%), уровень гармоник напряжения на ошиновке силового щита — около 6% (для электродвигателя без преобразователя — 0,2%), ток электродвигателя — около 300 А, то есть два подобных электродвигателя практически полностью нагружают средний силовой трансформатор. В подобных условиях эксплуатация конденсаторной установки, разработанной с применением устаревших и наиболее простых решений, приводит к ее выходу из строя и непредсказуемым последствиям — вплоть до выгорания электрощитовой. Чаще всего разрушению подвержены конденсаторные установки, которые являются подделкой. Недобросовестные поставщики помещают в своих информационных и рекламных материалах сведения о поставке конденсаторных установок тех или иных производителей, на самом же деле изготавливают их самостоятельно, применяя самые дешевые компоненты и наиболее простые решения по обеспечению надежности. Примером одного из ошибочных решений является несовпадение уставок регулятора реактивной мощности и параметров конденсатора. Например, верхний температурный предел эксплуатации конденсатора составляет +40°С, а нижний предел аналогичной уставки регулятора — +55°С. В установках, собранных подобным образом, конденсатор не защищен от превышения температуры и быстро выйдет из строя.
Кроме того, имеется множество примеров производства установок с низкой динамической стойкостью компонентов в режимах короткого замыкания, несоответствиями коэффициентов запаса по току, требованиям ГОСТ и ПУЭ. Оценивая ситуацию на рынке подделок, «ЭлЭко» внесло свое наименование в тип изделия (например, УКМ-0,4-ЭЛЭКО-М012- 300 (12х25) У3). Это не является абсолютной защитой от подделки, но в случае приобретения изделия через региональных представителей заказчик всегда имеет возможность связаться с «ЭлЭко» и проверить его происхождение. Для определения характеристик конденсаторных установок, при которых коэффициент мощности 0,99 обеспечивается без значительного увеличения уровня гармоник тока, необходимо произвести анализ параметров электроустановки. При этом необходимо обеспечить частоту записи в память прибора на уровне не менее 10 записей в секунду (600 записей в минуту). Вычислительный комплекс, которым располагает «ЭлЭко», позволяет производить измерения с записью в память прибора с частотой 50 записей в секунду (3000 записей в минуту, то есть один раз в период), но для решения задачи определения характеристик компенсирующих устройств данный потенциал является избыточным. За длительный период проведения измерений сотрудниками «ЭлЭко» накоплена обширная статистика параметров работы различного оборудования в зависимости как от технологического процесса, так и от вида оборудования. Все это дает возможность правильно ориентироваться на рынке компонентов, предназначенных для производства компенсационных устройств и, выбирая наиболее качественные, производить изделия, соответствующие современному состоянию российских систем электроснабжения и оптимальные с точки зрения стоимости. Для определения мощности конденсаторных установок «ЭлЭко» предлагает воспользоваться специально разработанной программой.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
обсуждение статьи
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 46 за 2006 год в рубрике электрооборудование
