Особенности эксплуатации силовых конденсаторов для компенсации реактивной мощности
В статье рассматриваются низковольтные конденсаторные распределительные устройства переменного тока, предназначенные для компенсации коэффициента мощности, оборудованные встроенной коммутационной и регулирующей аппаратурой, способной подключать или отключать конденсаторы от сетевой части (частей) распределительного щита с целью увеличения его коэффициента мощности.
Автономная система компенсации реактивной мощности чаще всего является отдельно стоящей и обычно устанавливается рядом или рядом с главным распределительным щитом или соответствующим вспомогательным распределительным щитом.
Как правило, расположение главной сборной шины имеет требуемую степень защиты, соответствующую соседнему главному распределительному щиту или вспомогательному распределительному щиту, или требуемому току короткого замыкания этой части установки.
Эта шинная часть подключается шиной или кабелем к основному источнику питания установки. Электропитание этой секции сборных шин образуется группой предохранителей, выключателей или предохранителей-разъединителей, которые подключаются проводами к коммутационному аппарату и затем к конденсаторным батареям.
Автономная система компенсации реактивной мощности
Перегрев конденсаторных батарей является распространенной проблемой в установках управления реактивной мощностью.
Это может произойти из-за недостаточной вентиляции, ослабленных соединений, плохой конструкции или перенапряжения в период пониженного потребления. Более того, срок службы конденсатора напрямую зависит от рабочей температуры, поэтому перегрев приведет к более быстрому старению.
Тепловая или электрическая перегрузки сокращают срок службы конденсатора, поэтому условия эксплуатации (температура, напряжение и ток) должны точно контролироваться.
Следует отметить, что введение в систему емкостей может создать неудовлетворительные условия работы (например, усиление гармоник, самовозбуждение машин, перенапряжения при переключении, неудовлетворительная низкочастотная работа дистанционно управляемых устройств и т.п.).
Из-за различных типов конденсаторов и множества факторов, которые необходимо учитывать, невозможно описать установку и эксплуатацию во всех возможных случаях простыми правилами.
Необходимо соблюдать инструкции производителя конденсаторов и операторов распределительных сетей.
Выбор конструктивных элементов распределительного щита должен производиться тщательно с учетом соответствия их категории температуры окружающего воздуха и этой температуры в самом распределительном щите.
Оборудование, необходимое для автоматической компенсации коэффициента мощности в данной установке, включая автоматический контроллер-регулятор, предохранители, коммутационные устройства, конденсаторы и реакторы, могут быть установлены как неотъемлемая часть главного распределительного устройства. Это устройство также может быть установлено в отдельном корпусе ГРЩ или просто как дополнительная установка в корпусе обычного ГРЩ.
Все конструктивные элементы обычно смонтированы в шкафу управления. Конденсаторы и требуемые дроссели могут монтироваться отдельно в выносной монтажной раме. Такое расположение используется, когда не хватает места, или для лучшего отвода тепла.
Важно отметить, что элементы конструкции распределительного щита, такие как предохранители, дроссели и т. д., выделяют значительное количество тепла.
Конденсаторы в шкафу для компенсации реактивной мощности
Номинальное напряжение конденсаторов должно быть как минимум равно рабочему напряжению сети, к которой должны подключаться конденсаторы. Учитывается влияние наличия самой емкости.
В некоторых сетях могут быть значительные различия между рабочим напряжением и номинальным напряжением сети. Они должны быть указаны заказчиком, чтобы производитель мог их согласовать.
Это важно для конденсаторных распределительных устройств, так как на их работу и срок службы может отрицательно повлиять чрезмерное повышение напряжения, подаваемого на диэлектрик конденсаторов.
Если информация от заказчика отсутствует, то предполагается, что рабочее напряжение равно номинальному (или заявленному) напряжению сети.
При определении напряжения, которое предполагается на зажимах конденсатора, необходимо учитывать следующие обстоятельства:
- Параллельно включенные конденсаторы могут вызывать подъем напряжения от источника к месту их размещения. Это увеличение может быть больше из-за присутствия гармоник. Поэтому конденсаторы склонны работать при напряжении выше, чем измеренное до подключения конденсаторов.
- Напряжение на выводах конденсаторов может быть высоким, особенно при низкой нагрузке в сети. В таких случаях некоторые или все конденсаторы должны быть отключены от цепи во избежание перегрузки конденсаторов и чрезмерного повышения напряжения в сети.
Конденсаторы следует эксплуатировать одновременно при максимально допустимом напряжении и максимально допустимой температуре окружающей среды только в исключительных случаях и только в течение короткого промежутка времени.
Как предотвратить перегрев конденсаторных батарей
Основной причиной возгорания или даже взрыва конденсаторной батареи являются заполненные жидкостью конденсаторы или легковоспламеняющиеся пластмассовые детали. Если температура повышается, конденсатор может стать причиной пожара, опасной для жизни ситуации и экономических потерь.
Одним из самых простых и доступных решений для предотвращения перегрева или взрыва батареи конденсаторов являются визуальные противопожарные термоэтикетки.
Противопожарные термоэтикетки позволяют убедиться в качестве монтажных работ путем визуального осмотра. В отличие от тепловидения, термоэтикетки обнаруживают тепло не только во время осмотра. Принцип работы довольно прост: при температуре активации (указанной на термоэтикетке) цвет необратимо меняется на черный.
Противопожарные термоэтикетки с температурами активации 70, 90 и 110 °C
Противопожарные термоэтикетки до и после срабатывания
Противопожарные термоэтикетки на конденсаторах для компенсации реактивной мощности
Противопожарные термоэтикетки помогают обслуживающему персоналу понять состояние оборудования не только во время осмотра, но и в том случае, если оборудование достигло определенной температуры в прошлом. Эта история температур недоступна, если выполняются только термографические проверки.
Эти температурные метки просты в установке. Пользователю достаточно просто наклеить их на поверхность любого электрооборудования. При достижении наклейкой температуры активации (70, 90 или 110 °С) белые полоски необратимо меняют цвет на черный.
Такое простое решение может помочь предотвратить перегрев и взрыв конденсатора.
Смотрите также по этой теме:
Техническая эксплуатация конденсаторных установок
Как повысить коэффициент мощности без использования компенсирующих конденсаторов