Еще в июле текущего года (17.07.2025) приказом № 379 ПАО «Россети» ввело новую версию СТО 34.01-3.2.11-012-2025 «Устройства компенсации реактивной мощности. Конденсаторные установки 0,4-220 кВ. Общие технические требования», где, по сути, определены ключевые требования к релейным и тиристорным установкам для повышения коэффициента мощности, в том числе в силовых сетях низкого напряжения. Именно на базе СТО 34.01-3.2.11-012 (предыдущей версии 2017 года) и федеральных стандартов ответственные производители УКРМ, УКРМТ и фильтровых УКРМФ, УКРМТФ формировали свои Технические Условия, а путем тщательного подбора компонентов по реальным, а не заявленным техническим характеристикам и моделирования конструкции обеспечивали выполнение основных требований по сроку службы конденсаторных установок и интенсивности отказов конденсаторов.
в СТО ПАО «Россети» установлены нормы по сроку службы конденсаторных установок (не менее 30 лет), интенсивности отказов конденсаторов в первые 2 года (период приработки) не более 1*10-7 и после 2-х лет не более 0.5*10-7 1/ч. Команда ДАКОНД уже информировала посетителей своего веб ресурса о правильном подборе конденсаторных установок повышения коэффициента мощности (см. Оптимальный рабочий режим конденсаторных установок компенсации реактивной мощности) с учетом факторов температуры πt, емкости πс и напряжения πv, регламентированных в IEC 61709:2017/COR1:2019.
Однако IEC 61709:2017/COR1:2019 определяет срок службы tsl = tsl,ref * 1/πv * 1/πt * 1/πс, как обратную зависимость от факторов температуры πt, емкости πс и напряжения πv, но не учитывает параметров влажности, что в действительности очень важно и особенно для конденсаторных установок коррекции коэффициента мощности, эксплуатируемых на промышленных объектах со специфическими условиями эксплуатации.
Новые аспекты надежности конденсаторных установок повышения коэффициента мощности в силовых сетях низкого (и низкого среднего) напряжения.
Базовым компонентом конденсаторных установок коррекции коэффициента мощности были и остаются полипропиленовые пленочные конденсаторы благодаря своим превосходным электрическим свойствам, термической стабильности и длительному сроку службы. Эти конденсаторы изготавливают с использованием биаксиально ориентированных полипропиленовых пленок в качестве диэлектрического материала, что обеспечивает низкие диэлектрические потери, высокое сопротивление изоляции и отличные возможности самовосстановления. Производительность при высоких напряжениях и температурных нагрузках в совокупности со сравнительно лояльной себестоимостью (и потребительской ценой) делает полипропиленовые пленочные конденсаторы оптимальными для использования в конденсаторных батареях установок УКРМ, УКРМТ, УКРМФ, УКРМТФ, фильтрах гармоник, преобразователях частоты и т.д., а общим стандартом по методологиям тестирования, критически важным для обеспечения надежности конденсатора стал IEC 60384-16 (у нас ГОСТ IEC 60384-14-2015).
Вместе с тем, традиционные модели оценки срока службы часто упускают из виду значительное влияние влажности, что приводит к неточным прогнозам и потенциально неожиданным сбоям и в то время, как производители часто классифицируют конденсаторы на основе «класса» или «долговечности», покупатели часто ошибаются, предполагая прямую корреляцию между более высоким классом и увеличенным сроком службы независимо от условий окружающей среды. Это упрощение игнорирует сложное взаимодействие между температурой, влажностью и свойствами материала, присущими полипропиленовым пленочным конденсаторам, что в конечном итоге препятствует точному прогнозированию срока службы.
В целом (упрощенно) можно считать, что для абсолютной влажности:
- <15 г/м3 можно принять влияние влажности на компонент не существенным;
- от 15 до 20 г/м3 влажность начинает влиять на срок службы конденсаторов;
- от 20 до 30 г/м3 необходимо учитывать условия окружающей среды, поскольку влага может оказать существенное влияние на срок службы конденсатора;
- от 30 до 60 г/м3 возникают очень суровые условия и даже в случаях герметичной среды (IP55 и т. д.);
- выше 60 г/м3 можно рассматривать только ускоренные условия испытаний в специальных лабораториях.
К основным проблемам из-за влияния влажности сегодня относят частичные разряды и электрохимическую коррозию, приводящую к локальной деградации металлических электродов, особенно активной при высокой относительной влажности (>75%) и повышенных температурах (обычно 60–85 °С), когда ионная проводимость через полимерную пленку становится значительной. Окисление металлизированных электродов, обычно состоящих из цинка или алюминия снижает эффективную электродную проводимость и ухудшает способность конденсатора к самовосстановлению. Этот эффект становится критическим при температурах выше 85 °C и усиливается присутствием остаточной влаги или ее проникновением из-за неидеальной герметизации. В совокупности эти механизмы могут привести к увеличению эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), дрейфу емкости и возможному отказу.
Серьезная проблема при разработке точных моделей срока службы, зависящих от влажности, заключается в сложности получения всеобъемлющих данных об окружающей среде из реальных условий эксплуатации. Такой дефицит данных усиливает зависимость от упрощенных оценок срока службы, которые часто недостаточны для прогнозирования производительности в разнообразных и требовательных средах.
Традиционные ускоренные методы испытаний - тесты на температуру-влажность (например, 85°C/85% относительной влажности) - играют важную роль в оценке надежности конденсатора, однако они не в состоянии охватить менее агрессивные механизмы деградации, которые происходят при реалистичных условиях температуры и влажности. Так, ряд исследований последних лет показывает, что именно частичные разряды и окисление играют наиболее важную роль в формировании долговечности и надежности конденсаторов, а использование только ускоренных тестов для прогнозирования производительности конденсатора в реальных условиях эксплуатации может привести к очень приблизительным или даже неправильным результатам.
Главная
Каталог
Оставить заявку
Корзина