Установки компенсации реактивной мощности с фильтрами гармоник КРМФ, УКРМФ
Конденсаторные установки с фильтрами гармоник КРМФ предназначены для эффективной работы в электрических сетях с высоким уровнем нелинейных искажений (гармоник) совместно с частотными преобразователями, устройствами плавного пуска и другим оборудованием (например, индукционные печи, сварочные роботы), генерирующим появление высших гармоник и нелинейности в сети. На каждую ступень конденсаторной установки КРМФ устанавливаются специальные фильтры высших гармоник (анти-резонансные дроссели) для защиты конденсаторов от присутствующих в сети гармонических составляющих.
Схема фильтровой конденсаторной установки КРМФ (а) с дросселем высших гармоник (б)
Обоснование применения КРМФ
Многие производители преобразователей частоты, делая попытку сэкономить при внедрении частотных приводов, не комплектуют их выходными фильтрами. В итоге, предприятиям с таким оборудованием приходится решать проблему очень сильного засорения питающего напряжения высшими гармониками.
Высокое содержание высших гармонических составляющих в сети предприятия снижает коэффициент реактивной мощности, проводит к перегреву и обусловленному этим преждевременному старению изоляции и выходу из строя элементов электрической сети, ложным срабатываниям защит, перебоям в сети работы компьютерного оборудования и т.д.
Конденсаторная установка КРМ-0.4, подключаемая к сети образует, вместе с силовым трансформатором резонансный контур, который может оказаться, настроен на одну из гармоник присутствующих в сети.
Частоты резонанса конденсаторной установки КРМ-0.4 и понижающего трансформатора 6/0,4 кВ 10/0,4 кВ находятся, как правило, в диапазоне от 150 до 500 Гц. Если резонанс оставить, то в дальнейшем можно столкнуться с такой проблемой как перегрузка конденсаторов, силовых трансформаторов, и другого распределительного оборудования, а также резонансное усиление гармоник. Чтобы избежать неприятностей с резонансами силовых трансформаторов и конденсаторов необходимо использовать трехфазные дроссели, подключаемые последовательно с конденсаторами. Частота резонанса такого контура должна быть ниже, частоты самых низших гармоник присутствующих в сети. Для гармоник с частотами выше, чем частота контура, образованного конденсатором и дросселем, резонанс не возникает.
Трехфазные дроссели предназначены для работы в составе фильтровых конденсаторных установок КРМФ, включаются последовательно с конденсаторами, и служат для отстройки от частоты превалирующей в сети гармоники, для предотвращения перегрева и пробоя конденсаторов. Как известно, при повышении частоты приложенного напряжения к конденсатору его сопротивление снижается. Поэтому используются дроссели (реакторы), которые вместе с конденсатором образуют контур, отстроенный от частоты гармоники и подавляющий ее.
Типы применяемых дросселей в фильтровых конденсаторных установках КРМФ:
- 134 Гц - 14 % (защита конденсаторов от 3-й гармоники и выше);
- 189 Гц - 7 % (защита конденсаторов от 5-й гармоники и выше);
- 210 Гц - 5,67 % (защита конденсаторов от 7-й гармоники и выше).
Перед внедрением на предприятии установок компенсации реактивной мощности или их замены на более современные (реконструкции), необходимо произвести замеры параметров электроэнергии в сети, выявить существующие высшие гармоники и просчитать возможные резонансы при таком внедрении.
В случае возможного появления резонансных явлений, применение автоматических конденсаторных установок возможно только с фильтрующими дросселями на каждой ступени – фильтровая конденсаторная установка КРМФ.
Основные технические характеристики конденсаторных установок с фильтрами гармони КРМФ
Типы конденсаторных установок | КРМФ (УКРМФ,УКМФ) |
Номинальное напряжение, кВ | 0,4 -0.69 |
Номинальная мощность, кВар | 10…2 500 |
Шаг регулирования, кВар | 2.5…50 кВар |
Тип регулирования | автоматическое |
Регулятор реактивной мощности | Novar, Lovato Electric, Klemsan |
Коммутирующий аппарат | контакторы ПМЛ, Lovato Electric и др. |
Конденсаторы | трехфазные сухие косинусные конденсаторы |
Защита конденсаторов от токов высших гармоник | фильтры гармоник с частотой расстройки 134 – 210 Гц |
Климатическое исполнение | У3, У1, ХЛ1 |
Степень защиты | IP31 - IP54 |