По максимуму доступно, «на пальцах» о том, что такое установки компенсации реактивной мощности

Анонс: Из чего состоят сборки конденсаторных установок повышения коэффициента мощности. Почему УКРМ, УКРМФ, УКРМТ, УКРМТФ и зачем нужны те или иные модификации конденсаторных установок повышения коэффициента мощности.

Для экономичной (по стартовым вложениям) выработки реактивной энергии непосредственно на объекте используются конденсаторные установки – (упрощенно) сборка в шкафу из:

• одной-двух или более конденсаторных батарей, которые называют «ступенями» (каждая батарея – от одного до нескольких силовых «косинусных» конденсаторов);
• «включателей» для батарей-ступеней — это электромеханические контакторы (релейные, контакторные установки) или «бесконтактные» полупроводниковые переключатели-тиристоры (тиристорные установки);
• блока управления - обычно программно-логический контроллер;
• фильтра («пассивного», т.е. настраиваемого только один раз при разработке-сборке), пропускающего к конденсаторам только (условно) ток фундаментальной частоты 50 Гц, чтобы избежать перегрева и пробоя конденсаторов (в «фильтровых» установках).

Почему УКРМ, УКРМФ, УКРМТ, УКРМТФ.

ПРАВИЛЬНОЕ название - Установка Конденсаторная с регулированием по Мощности (УКМ), допустимо - Установка Конденсаторная с регулированием по Реактивной Мощности (УКРМ), поскольку для тех же целей, но реже используются Установки Конденсаторные с регулированием по Напряжению (УКН) и с регулированием по Току (УКТ). Т.е. УКМ или УКРМ – это конденсаторная установка, включение и отключение ступеней в которой происходит автоматически при изменении потребности в сети в реактивной энергии.

• нерегулируемые конденсаторные установки (ручного управления), выполняемые в шкафах с рубильником ручного включения/выключения, грамотно называть просто УК;
• маркетинговым извращением остаются АУКРМ (и подобные), поскольку добавление в аббревиатуру М или РМ (УКМ, УКРМ) уже говорит о том, что установка регулируемая, т.е. автоматическая.

В зависимости от комплектации и функций все регулируемые (автоматические) конденсаторные установки могZут быть (заявляются):

• релейными (или контакторными) УКРМ – с выключением/выключением ступеней батарей контакторами;
• тиристорными УКРМТ - с выключением/выключением ступеней полупроводниковыми вентилями (электронными включателями на тиристорах);
• фильтровыми релейными УКРМФ - с выключением/выключением ступеней батарей контакторами и встроенным блоком фильтра из реакторов (на сленге – дроссели) и конденсаторов;
• фильтровыми тиристорными («фильтрово-тиристорными») - с выключением/выключением ступеней полупроводниковыми вентилями и встроенным блоком фильтра из реакторов и конденсаторов.

Зачем нужны те или иные модификации конденсаторных установок повышения коэффициента мощности.

Нерегулируемые (с ручным включением/выключением батарей-ступеней) конденсаторные установки.

Используются если на объекте (предприятии, в магазине, спорткомплексе и т.д.) есть постоянно «дежуряжее» оборудование или системы, например – аварийного/дежурного освещения, электроотопления, подогрева, вентиляции, противопожарной безопасности. Т.е. если и в рабочие, и в выходные/праздники, и днем и ночью постоянно необходима достаточно четко определенная «по объему» реактивная энергия («фоновая» потребность), то самым экономичным и разумным вариантом выбора будут нерегулируемые (с ручным включением/выключением батарей-ступеней) конденсаторные установки, отдельные батареи с рубильниками или модуля.

Аналогично выгодно использование таких установок на предприятиях с круглосуточным режимом работы, где «фоновая» потребность в реактивной энергии всегда есть и стабильная, но мощность нерегулируемых УК нужно подбирать ниже верхней пороговой потребности, чтобы исключить риски перекомпенсации (наброса в сеть «излишка» реактивной энергии), которая приведет к перенапряжению, рискам коротких замыканий, перегреву кабелей и т.д.

Автоматические релейные (контакторные) установки УКРМ.

Разумно использовать, если нагрузке (двигатели, трансформаторы, преобразователи) нужен разный объем реактивной энергии при различных условиях работы, НО этот объем увеличивается или уменьшается медленно – «монотонно». В этой ситуации контроллер УКРМ через контакторы «спокойно» включает или выключает дополнительные ступени установки, причем времени достаточно для срабатывания контактора без аварий (залипаний, замыканий).

Но здесь важно понимать, что дискретность (мощность) отдельных ступеней должна обеспечивать минимальные риски пере- или недокомпенсации, а у конденсаторов в батареях – быть достаточно времени для саморазряда. Т.е. такие УКРМ правомерно использовать только в силовых сетях с монотонно растущей или монотонно убывающей потребностью в реактивной энергии.

Автоматические тиристорные установки УКРМТ.

Разумно использовать, если нагрузке (двигатели, преобразователи) нужен разный объем реактивной энергии при различных условиях работы, НО этот объем увеличивается или уменьшается очень быстро, резко, часто непредсказуемо. А кроме того, в сети есть очень чувствительное к провалам, скачкам напряжения (из-за пере- или недокомпенсации) электронное оборудование или на объекте внедрена система автоматизированного (или автоматического) управления АСУ.

Т.е., по сути, УКРМТ – быстродействующие установки для современных (в том числе «цифровых») сетей с АСУ, но они дороже релейных из-за тиристорных вентилей (а также программно-логических контроллеров).

«Фильтровые» релейные (контакторные) или тиристорные УКРМФ или УКРМТФ.

«Фильтровые» релейные (контакторные) или тиристорные УКРМФ или УКРМТФ - практические аналоги по функциям релейных (контакторных) УКРМ или тиристорных УКРМТФ, но могут полноценно и бесперебойно работать в силовых сетях с сильными загрязнениями гармониками тока, напряжения. В УКРМФ и УКРМТФ интегрированы L-C колебательные контуры из реакторов и конденсаторов, которые «оттягивают» на себя и гасят гармоники, способные вывести из строя конденсаторы установок.