Техническая эксплуатация конденсаторных установок
Конденсаторная установка должна находиться в техническом состоянии, обеспечивающем ее долговременную и надежную работу.
Управление конденсаторными батареями
Управление конденсаторной установкой, регулирование режима работы батарей конденсаторов должно быть, как правило, автоматическим.
Управление конденсаторной установкой, имеющей общий с индивидуальным приемником электрической энергии коммутационный аппарат, может осуществляться вручную одновременно с включением или отключением приемника электрической энергии.
Режимы работы конденсаторных батарей
Разработка режимов работы конденсаторной установки должна выполняться исходя из договорных величин экономических значений реактивной энергии и мощности. Режимы работы конденсаторной установки должны быть утверждены техническим руководителем Потребителя.
При напряжении, равном 110% от номинального значения, вызванном повышением напряжения в электрической сети, продолжительность работы конденсаторной установки в течение суток должна быть не более 12 ч. При повышении напряжения свыше 110% от номинального значения конденсаторная установка должна быть немедленно отключена.
Если напряжение на любом единичном конденсаторе (конденсаторах последовательного ряда) превышает 110% его номинального значения, работа конденсаторной установки не допускается.
Если токи в фазах различаются более чем на 10%, работа конденсаторной установки не допускается.
Требования к помещению для установки конденсаторных батарей
В месте установки конденсаторов должен быть предусмотрен прибор для измерения температуры окружающего воздуха. При этом должна быть обеспечена возможность наблюдения за его показаниями без отключения конденсаторной установки и снятия ограждений.
Если температура конденсаторов ниже предельно допустимой низшей температуры, обозначенной на их паспортных табличках или в документации завода-изготовителя, то включение в работу конденсаторной установки не допускается.
Включение конденсаторной установки разрешается лишь после повышения температуры окружающего воздуха до указанного в паспорте значения температуры.
Температура окружающего воздуха в месте установки конденсаторов должна быть не выше максимального значения, указанного на их паспортных табличках или в документации завода-изготовителя. При превышении этой температуры должна быть усилена вентиляция. Если в течение 1 ч температура не снизилась, конденсаторная установка должна быть отключена.
Конденсаторные батареи должны иметь порядковые номера, нанесенные на поверхность корпуса.
Включение конденсаторной батареи
Включение конденсаторной установки после ее отключения допускается не ранее чем через 1 мин. при наличии разрядного устройства, присоединяемого непосредственно (без коммутационных аппаратов и предохранителей) к конденсаторной батарее. Если в качестве разрядного устройства используются только встроенные в конденсаторы резисторы, то повторное включение конденсаторной установки допускается не ранее чем через 1 мин. для конденсаторов напряжением 660 В и ниже и через 5 мин. для конденсаторов напряжением 660 В и выше.
Включение конденсаторной установки, отключенной действием защитных устройств, разрешается только после выяснения и устранения причины отключения.
Предохранители для защиты конденсаторных батарей
Конденсаторная установка должна быть обеспечена: резервным запасом предохранителей на соответствующие номинальные токи плавких вставок; специальной штангой для контрольного разряда конденсаторов, хранящейся в помещении конденсаторной батареи; противопожарными средствами (огнетушители, ящик с песком и совком).
На дверях снаружи и внутри камер, дверях шкафов конденсаторных батарей должны быть выполнены надписи, указывающие их диспетчерское наименование. На внешней стороне дверей камер, а также шкафов конденсаторных батарей, установленных в производственных помещениях, должны быть укреплены или нанесены несмываемой краской знаки безопасности. Двери должны быть постоянно заперты на замок.
При замене предохранителей конденсаторная установка должна быть отключена от сети и должен быть обеспечен разрыв (отключением коммутационного аппарата) электрической цепи между предохранителями и конденсаторной батареей. Если условий для такого разрыва нет, то замена предохранителей производится после контрольного разряда всех конденсаторов батареи специальной штангой.
Контрольный разряд конденсаторной батареи
Контрольный разряд конденсаторов разрешается производить не ранее чем через 3 минуты после отключения установки, если нет других указаний заводов-изготовителей.
Правила эксплуатации конденсаторных батарей
При техническом обслуживании конденсаторов, в которых в качестве пропитывающего диэлектрика используется трихлордифенил, следует принимать меры для предотвращения его попадания в окружающую среду. Вышедшие из строя конденсаторы с пропиткой трихлордифенилом при отсутствии условий их утилизации подлежат уничтожению в специально отведенных местах.
Осмотр конденсаторной установки (без отключения) должен проводиться в сроки, установленные местной производственной инструкцией, но не реже 1 раза в сутки на объектах с постоянным дежурством персонала и не реже 1 раза в месяц на объектах без постоянного дежурства.
Внеочередной осмотр конденсаторной установки проводится в случае повышения напряжения или температуры окружающего воздуха до значений, близких к наивысшим допустимым, действия защитных устройств, внешних воздействий, представляющих опасность для нормальной работы установки, а также перед ее включением.
При осмотре конденсаторной установки следует проверить: исправность ограждений и запоров, отсутствие посторонних предметов; значения напряжения, тока, температуры окружающего воздуха, равномерность нагрузки отдельных фаз; техническое состояние аппаратов, оборудования, контактных соединений, целостность и степень загрязнения изоляции; отсутствие капельной течи пропитывающей жидкости и недопустимого вздутия стенок корпусов конденсаторов; наличие и состояние средств пожаротушения.
О результатах осмотра должна быть сделана соответствующая запись в оперативном журнале.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Решения, технологии, стандарты — статьи Ua.Automation.com
| Конденсаторные установки. Помощь инженеру-проектировщику |
 |
Андрей Найдун и Павел Уханев, для Ua.Automation.com
Поводом для написания данной статьи послужило то, что в последние годы обстоятельства подталкивают нас к максимальному использованию энергосберегающих технологий во всех областях жизнедеятельности. Область электроэнергетики, разумеется, не исключение. За рубежом вопросам энергосбережения уже давно не просто уделяют первостепенное внимание – они, фактически, лидируют в «хит-параде» задач экономической, технологической и т.д. эффективности. Мы пока отстаем, но с каждым годом эта тема становиться все более важной и у нас.
Одним из способов экономии как производственных, так и материальных ресурсов в электроэнергетике является применение конденсаторных установок для компенсации реактивной энергии.
На основе нашего опыта работы в данной сфере, можем с уверенностью сказать, что популярность конденсаторных установок (КУ) растет с каждым днем. Обычно, при обсуждении выгод применения КУ говорят, что они позволяют экономить электроэнергию – это действительно так! Но это еще не все – как говорится в известном рекламном слогане: «Зачем платить больше?» Если проанализировать преимущества КУ, можно отметить, что, кроме того, снижается нагрузка на кабельные линии, уменьшаются потери в силовых питающих трансформаторах, благодаря чему увеличивается срок их службы и уменьшаются затраты на реконструкцию или замену.
В общем, применение КУ – выгодно. Но, несмотря на этот, безусловно, справедливый вывод, «выгодность» КУ необходимо оценивать, и оценивать комплексно.
На основе заданий проектантов и заказчиков нам все чаще приходится рассчитывать КУ самых различных конфигураций и комплектаций. Для оптимизации решения таких задач нами были произведены подробные расчеты, которыми хотим поделиться с читателями (далее речь пойдет о расчете КУ на напряжение 0,4кВ).
Хотим отметить, что мы никоим образом не претендуем на «открытие Америки». В общем, тема КУ изучена и об этом много написано в Интернете. Мы не собираемся пересказывать своими словами всем известные вещи, а просто опишем «жизненную ситуацию», с которой сплошь и рядом сталкиваются проектировщики, а именно, с расчетом мощности КУ.
Как правильно рассчитать мощность КУ?
Прежде всего, с этой «задачей» сталкиваются проектанты-электрики. Как рассчитать мощность КУ, если из ТУ (Технических условий, полученных от энергопоставляющей организации) известно значение полной мощности, активной мощности и прописано, например, указание – применить КУ?
Говоря языком формул: как, имея значение активной мощности — Ррасч и общее значение характера нагрузки (то бишь cos φ или «хуже того» tg φ) рассчитать мощность КУ?
Обратите внимание – «красное» и «зеленое» пространства вместе – это пространство без использования КУ. Здесь большее значение угла (определяется cos φ1) и большее значение реактивной мощности Q1. «Зеленое» – пространство с использованием КУ. Значение угла меньше (определяется cos φ2), значение реактивной мощности меньшее – Q2.
Разница между Q1 и Q2 и есть значение мощности КУ!
Здесь необходимо обратить внимание на величину S1 и S2. Когда подключена КУ, полная мощность уменьшается, следовательно, уменьшается потребляемый ток (меньше платим за электроэнергию), уменьшаются потери (перестаем «греть воздух», уменьшается износ оборудования, кабельных линий.
Теперь еще «сложнее»
Мощность КУ определяется по формуле: QКУ = Q1 – Q2, кВАр где,
Q1 – реактивная мощность при расчетном (существующем) cos φ1,
Q2 – реактивная мощность при желаемом cos φ2 (желаемое значение – это cos φ2, который мы хотим получить при использовании КУ).
В обиходе характер нагрузки характеризуется cos φ, но в расчетах лучше применять tg φ. Проще формула и проще считать.
Но для расчетов необходимо определить значение угла φ. А мы знаем только значение cos φ и это числовое значение, например – n . Соответственно, необходимо сделать обратное преобразование и найти угол φ. Для определения фактического значения этого угла используем функцию arсcos(n).
Если определили значение угла φ, то мощность Q1 можно определить из следующего выражения:
соответственно: Q2 = tg φ2 x P
Таким образом: QКУ = Q1 – Q2
Самая сложная формула
Используя данную формулу можно с большой точностью рассчитывать мощность любой конденсаторной установки.
Здесь мы открываем «секрет» расчета коэффициента К, который приводится во всех расчетных таблицах на просторах Интернета…
Коэффициент К, фигурирующий во многих расчетных таблицах, и значение которого, как показывает практика, знают далеко не все, легко виден из последней формулы:
K= tg(arсcos(n1)) — tg(arсcos(n2))
Соответственно формула расчета реактивной мощности преображается до вида, знакомого пользователям, занимающимся проектированием:
Еще добавим формулу для расчета тока вводного автоматического выключателя для КУ:
где «1.3» – коэффициент запаса (30% от номинала), и мы получаем всю информацию.
Теперь, тем, кто знаком с программой Excel, достаточно внести в ячейку самую «сложную» формулу расчета КУ и вы становитесь обладателем «Главной формулы» расчета КУ. В другую ячейку можно внести формулу тока КУ и можно сразу получать значение мощности КУ и значение тока КУ, по которому можно рекомендовать номинальный ток коммутирующего аппарата для КУ.
А теперь серьезно…
Практически, проектант определяет ориентировочную мощность КУ, т.к. в начале проектирования необходимо знать это примерное значение КУ. Затем, получив данные о количестве и мощности нагрузок по объекту, узнав характер этих нагрузок (cos φ), необходимо уточнить мощность КУ.
Теперь необходимо рассчитать конфигурацию КУ.
Для начала необходимо определиться, какое количество ступеней будет иметь установка, их кратность, какая величина базовой ступени.
Здесь есть одно правило, которым мы обычно пользуемся – количество ступеней КУ должно быть оптимальным, минимально-необходимым и кратным базовой ступени. Разумеется, можно сделать КУ с избыточным количеством ступеней и КУ будет выполнять свои функции в полной мере. Но в этом варианте есть недостаток – такая система будет дороже стоить. А зачем платить больше? Это увеличивает срок окупаемости КУ.
Для более полной и точной компенсации нужно применять как можно меньшее значение базовой ступени КУ. Это позволяет сделать систему компенсации максимально гибкой в процессе работы и максимально приблизиться к заданному коэффициенту мощности (cos φ). При этом следует учесть, что если применить неоправданно завышенное значение базовой ступени, то могут быть негативные последствия в виде «перекомпенсации» или «недокомпенсации» реактивной энергии.
Для энергопоставляющей организации «перекомпенсация» это наиболее неподходящий вариант. В данном режиме работы КУ начинает генерировать энергию (вносит в сеть избыточную реактивную мощность), что неприемлемо. За это штрафуют и оплата за генерацию реактивной энергии гораздо больше, чем за потребление.
Важное примечание: в данном случае мы ведем речь об автоматизированных КУ со специализированными контроллерами мощности, так называемыми регуляторами мощности. Например, типа DCRK или DCRJ производства итальянской фирмы Lovato. Данные контроллеры и аналогичные им исключают подключение излишней емкости в сеть.
А теперь о самом точном подборе мощности КУ…
Самый точный подбор КУ производитья по реальному суточному графику нагрузок, который составляется энергетиком действующего предприятия по показаниям счетчиков электроэнергии. Обычно, в этом графике зафиксированы показания потребляемой активной и реактивной электроэнергии, полной мощности и, кроме того, эти показания привязаны ко времени.
При этом есть одна особенность – важны графики нагрузок, составленные в пиковые месяцы потребления электроэнергии. Обычно это июль и декабрь текущего года. Летом включаются на полную мощность нагрузки кондиционирования и вентиляции, а зимой – обогрев, отопление и та же вентиляция.
По данным графикам (см.рисунок) легко определить минимальную емкость базовой ступени, кратность ступеней и, конечно, общую реактивную мощность КУ.
Оптимальная мощность КУ еще определяет срок окупаемости КУ. Чем более оптимальная подобрана или рассчитана мощность КУ, тем меньше срок окупаемости.
У нас был пример, когда заказчик применил КУ на камнедробильном предприятии, и эта КУ оказалось практически неэффективна. Заказ был произведен по реактивной мощности, предоставленной заказчиком, определена необходимая базовая ступень, определено количество ступеней… Все было изготовлено и подключено на объекте. Но КУ практически не работала. Регулятор мощности КУ индицировал, что сеть предприятия имеет емкостной характер нагрузки. При этом это был пик работы предприятия, и мощные двигатели работали на полную мощность… Только двигатели были синхронные, которые имеют емкостной характер нагрузки! А КУ включалась после рабочего дня, когда основное производство останавливалось, и работали кондиционеры и вентиляторы офиса, двигатели котельной, имеющие индуктивный характер нагрузки…
И еще несколько слов в заключение – целесообразность применения КУ, место подключения КУ определяется проектантом, исходя из существующих условий. При этом чем «выше» КУ установлена к границе отвода или подачи электроэнергии, тем эффективнее она выполняет свои функции.
Но, есть варианты, когда КУ устанавливается непосредственно у потребителя с низким коэффициентом мощности, например, рядом с мощным асинхронным двигателем или рядом с силовым трансформатором. Но это отдельные темы, и соответствующую информацию о схемах подключения, подборе КУ можно найти в Интернете.
В данной статье мы рассмотрели основные параметры необходимые для расчета и выбора основных составляющих конденсаторных установок. Для более глубокого изучения вопроса компенсации реактивной энергии рекомендуем пользоваться научно-технической литературой, каталогами поставщиков комплектующих для КУ. Также нужно помнить о нормах и правилах описанных в ПУЭ (Глава 5.6 — «Конденсаторные установки).
Источник
