Ремонт компенсаторов реактивной мощности

Обслуживание установок компенсации реактивной мощности

5.4.1. Работы на конденсаторных установках выполняются по наряду со снятием напряжения бригадой не менее двух человек с группами с V по III.

5.4.2. Установку продольной компенсации (УПК) необходимо отключать в следующей последовательности:

включить шунтирующий выключатель;

включить шунтирующий разъединитель;

отключить поочередно оба шинных разъединителя;

включить поочередно оба заземляющих ножа, сблокированных с шинными разъединителями. Включают УПК в обратной последовательности.

5.4.3. Установку поперечной компенсации (КУ) необходимо отключать в следующей последовательности:

отключить выключатель шунтированный резистором;

отключить второй выключатель;

отключить шинный разъединитель;

включить заземляющий нож, сблокированный с шинным разъединителем, и заземляющий нож конденсаторной установки.

Включаются КУ в обратной последовательности.

5.4.4. Запрещается производство каких-либо работ на отключенной конденсаторной установке, на которой не проведен контрольный разряд всех конденсаторов (независимо от наличия в схеме разрядных трансформаторов или разрядных резисторов).

Разряд конденсаторов КУ и УПК производится в следующих случаях:

после отключения от распределительного устройства;

после испытания повышенным напряжением;

после измерения распределения напряжения по рядам и емкости конденсаторов методом амперметра-вольтметра.

5.4.5. Для выполнения контрольного разряда необходимо:

проверить отсутствие рабочего напряжения путем прослеживания схемы установки в натуре;

присоединить заземляющий проводник разрядной штанги к контуру заземления;

произвести разряд каждого конденсатора или параллельно соединенного ряда (группы) конденсаторов КУ или УПК.

Разряд выполняется путем соединения между собой металлическим стержнем разрядной штанги обоих выводов и каждого вывода конденсаторов с его корпусом.

Особую осторожность при разряде конденсаторов следует соблюдать при аварийном отключении конденсаторной установки.

5.4.6. Работа на реакторе КУ и в его цепи разрешается только после отключения и заземления компенсирующего устройства, разряда конденсаторов и установки переносного заземления на высоковольтном выводе реактора.

5.4.7. Разрыв цепи рабочего заземления конденсаторных установок при их работе не допускается.

5.5. Обслуживание блока трансформатора собственных нужд
и других трехфазных блоков

5.5.1. Обслуживание блоков трансформаторов собственных нужд и других трехфазных блоков на тяговых подстанциях постоянного и переменного тока производится по наряду со снятием напряжения. При этом токоведущие части должны быть заземлены со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.

5.5.2. В трехфазных блоках 27,5 кВ, 35 кВ, имеющих с внешней стороны трансформаторы напряжения, между выключателем и разрядником по всей высоте верхнего пояса блока, должно быть установлено ограждение. В случае его отсутствия работу на оборудовании (выключатель, трансформатор тока) следует производить только со снятием напряжения со всего оборудования блока, включая шинный разъединитель или с установкой временного ограждения между выключателем и разрядником по всей высоте верхнего пояса блока.

Дублирующее переносное заземление в блоках РУ-27,5 кВ, 35 кВ допускается устанавливать на одной незаземленной фазе между шинным разъединителем и выключателем.

5.5.3. При работе на выключателе вводного трехфазного блока 27,5 кВ, к которому подключена установка продольной компенсации (УПК) до расшиновки фазы «С» выключателя следует установить шунт или включить шунтирующий разъединитель от шинного спуска рабочего заземления со стороны УПК к рельсу рабочего заземления. Отсоединенный в блоке выключателя шинный спуск рабочего заземления со стороны УПК должен быть отведен на безопасное расстояние и огражден, после чего может быть установлено переносное заземление на фазу «С» вводного выключателя.

Работы на коммутационных аппаратах

5.6.1. Работы на коммутационных аппаратах (выключателях, отделителях, короткозамыкателях, разъединителях) с автоматическими приводами и дистанционным управлением выполняются со снятием напряжения по наряду.

При этом работы на приводах линейных разъединителей фидеров контактной сети могут выполняться как однотипные работы одной бригадой по одному наряду с поочередной подготовкой рабочих мест (пункт 4.2.2.3 Правил).

Перед допуском к работе на коммутационных аппаратах с дистанционным управлением следует:

— отключить силовые цепи привода, цепи оперативного тока и цепи подогрева;

— привести в нерабочее положение включающий груз или включающие пружины;

— вывесить плакаты «Не включать. Работают люди» на ключах дистанционного управления.

5.6.2. Для пробных включений и отключений коммутационного аппарата при его регулировке допускается временная подача напряжения в цепи оперативного тока и силовые цепи привода, в цепи сигнализации и подогрева. Установку снятых предохранителей, включение отключенных цепей, а также снятие на время опробования плакатов «Не включать. Работают люди» осуществляет допускающий или по его разрешению производитель работ, если данное разрешение указано в наряде в строке «Отдельные указания». Дистанционно включать или отключать коммутационный аппарат для опробования может лицо, ведущее регулировку, либо по его требованию оперативный персонал. При опробовании коммутационных аппаратов бригада должна находиться на безопасном расстоянии. После опробования при необходимости продолжения работы на коммутационном аппарате лицом из оперативного персонала должны быть выполнены технические мероприятия, требуемые для допуска к работе.

5.6.3. Работы на приводах коммутационных аппаратов можно выполнять по распоряжению при соблюдении допустимых расстояний до токоведущих частей, указанных в таблице 1 Правил.

Источник

Компенсация реактивной мощности

Электрическая мощность, потребляемая промышленными предприятиями и жилыми домами, бывает двух видов. Активная – затрачивается на выполнение полезной, нужной потребителю работы. Реактивная – увеличивает нагрузку на сеть и приводит к дополнительным расходам на электроэнергию.

Определение

Реактивная мощность не выполняет полезной работы. Она обусловлена наличием у потребителя индуктивной или ёмкостной составляющей нагрузки. На предприятиях реактивная мощность возникает при работе электрических двигателей, трансформаторов или ламп ДРЛ. В домашних условиях это моторы пылесосов, стиральных машин или компрессоров холодильников. На корпусе данных агрегатов часто можно увидеть параметр cosф, называемый коэффициентом мощности. Он количественно характеризует долю реактива.

Обратите внимание! Cosф – параметр крайне нестабильный. Он способен меняться в широком диапазоне с течением года и временем суток. Также коэффициент мощности тесно связан с будними и выходными днями.

Все перечисленное служит примером источников индуктивной составляющей. Гораздо реже встречается ёмкостная. К её примерам относятся мощные импульсные блоки питания и всё, что во входной части содержит конденсаторы.

Физика процесса

Для понимания процесса образования реактивной мощности следует заострить внимание на двух фактах:

1. Природа переменного тока такова, что он периодически изменяет своё направление. Т.е. «+» и «-» в розетке переставляются местами 50 раз в секунду. Происходит это не рывками, а плавно по синусоидальному закону. Смена направления тока чем-то схожа с колебаниями качель.
2. На создание электромагнитного поля, например, обмоткой трансформатора, требуется некоторое время.

В итоге получается следующая картина. Напряжение на выводах обмотки достигает своего пикового значения. Ток из-за индуктивного характера потребителя всё никак не может выйти на максимум. Если нагрузка ёмкостная, то эффект обратный: ток опережает напряжение.

Такое рассогласование источника и потребителя приводит к ощутимым потерям полезной мощности. Поэтому для борьбы с этими нежелательными свойствами индуктивностей и ёмкостей используют специальные устройства компенсации реактивной мощности (УКРМ).

Для чего компенсация реактивной мощности

Компенсировать реактивную составляющую мощности необходимо для повышения эффективности энергосистемы и снижения нагрузки на питающие кабеля и коммутирующие аппараты.

На производстве в основном преобладают потребители индуктивного характера. Для компенсации реактивной мощности, возникающей из-за их работы, чаще всего применяют конденсаторные установки. Их использование позволяет добиться следующих положительных эффектов:

• снизить нагрузку на сеть, избавив её от бесполезных реактивных токов;
• ощутимо уменьшить счета на электроэнергию;
• повысить качество напряжения за счёт устранения помех, шумов и высших гармоник.

Основные компоненты УКРМ

Для компенсации индуктивной составляющей реактивной мощности применяют конденсаторные установки. Иногда их объединяют в целые батареи и оснащают различной коммутирующей аппаратурой. Она необходима для автоматического переключения конденсаторов с целью повышения или понижения конечной ёмкости батареи. Дополнительно требуется к.л. измерительный прибор для отслеживания коэффициента мощности cosф и прочих параметров УКРМ. На сегодняшний день такие контроллеры выполняются на основе микропроцессоров, которые делают всю работу без вмешательства человека.

Ёмкостная составляющая компенсируется похожим образом. Здесь уже в качестве выравнивающего cosф устройства выступают синхронные двигатели или специальные реакторы (катушки, дроссели). Ёмкостная составляющая свойственна протяжённым кабельным и воздушным линиям, а не самому промышленному оборудованию.

Виды компенсаторов и их принцип действия

Чаще всего в роли компенсирующего устройства применяется либо батареи конденсаторов, либо двигатели. При этом может использоваться как один компенсатор, так и множество подключенных параллельно.

В течение дня баланс мощности в сети может изменяться, на что УКРМ должно реагировать соответствующим образом. С этой точки зрения компенсаторы бывают:

• нерегулируемые – без возможности переключения составных элементов;
• автоматические – компенсатор сам отслеживает cosф, производит расчеты и решает, какое количество конденсаторов следует добавить в схему;
• с ручным управлением – человек сам анализирует cosф по приборам и производит соответствующие переключения.

В зависимости от условий эксплуатации выделяют следующие типы коммутирующих устройств:

• контакторные – только статические переключения;
• тиристорные – работа в реальном времени;
• вакуумные выключатели – для напряжений свыше 1 кВ.

Определение емкости конденсаторов

При проектировании УКРМ следует уделить внимание расчету ёмкости и мощности конденсаторных установок. Важно это по той причине, что в случае неправильного выбора этих параметров установка может нанести электросети больше вреда, чем пользы. Формула для расчета необходимой ёмкости конденсатора имеет следующий вид.

Здесь:

• C – ёмкость конденсаторной установки, Ф;
• U – сетевое напряжение, В;
• f – частота, Гц;
• Q – реактивная мощность конденсатора, вар;
• p – 3.14.

Переменная Q, в свою очередь, определяется по следующему выражению.

Где:

• P – активная мощность потребителя;
• К – коэффициент, подбираемый из таблицы.

Дополнительная информация. На просторах интернета полно ресурсов, содержащих в себе калькуляторы для онлайн расчета различных параметров компенсаторов.

Компенсаторы реактивной мощности в квартире

Многие промышленные предприятия, особенно крупные, применяют в целях экономии устройства компенсации реактивной мощности. Однако этот трюк не пройдёт в обычной квартире. Вытекает это из ряда причин:

1. Бытовые однофазные счётчики электроэнергии, используемые в жилых домах, не способны вычислять реактивную мощность. Соответственно, никто не сможет взыскать за неё оплату. Особенно это относится к старым индукционным счётчикам.
2. Организации, поставляющие электроэнергию, ведут учёт реактивной мощности только для крупных промышленных предприятий. Установка подобных устройств в жилых домах не является требованием ПУЭ.
3. С технической точки зрения, проблематично и дорого будет рассчитать УКРМ для каждой квартиры или тем более поставить автоматические системы на микропроцессоре, ведь данные приборы стоят внушительных денег.

Важно! По интернету гуляют предложения купить мошенническую чудо-коробочку. Она подключается к розетке и тем самым избавляет квартиру от излишков реактивной мощности. Как показывают обзоры, внутри этого прибора не содержится ничего, кроме светодиода. Соответственно, такое устройство никак не поможет сэкономить.

Эффективность применения конденсаторных установок

История применения метода компенсации реактивной мощности охватывает ещё советский период. Его экономическая эффективность на промышленных предприятиях доказана исследованиями и десятками лет практического использования.

Конденсаторные УКРМ предназначены в основном для компенсации реактивной мощности электрических двигателей. Энергия, потребляемая асинхронными моторами, может доходить до 40 % от всей нагрузки предприятия. Поэтому экономии на двигателях уделяют особое внимание. Масло в огонь подливает и то, что мотор, работающий с номинальной нагрузкой на валу, имеет cosф = 0,75-0,8. Это считается нормой. Однако тот же двигатель без нагрузки имеет гораздо более низкий коэффициент мощности порядка 0,3. Использование УКРМ позволяет повысить cosф до 0,99. Это хороший показатель, ведь, чем ближе этот параметр к единице, тем эффективнее расходуется электроэнергия.

Наличие устройств, компенсирующих реактивную мощность, благотворно сказывается на расходах промышленного предприятия. Помимо этого, уменьшается нагрузка на электрическую систему объекта. Это позволяет снизить сечение и конечную стоимость воздушных и кабельных линий, а также уменьшить долгосрочные затраты на их ремонт и обслуживание.

Видео

Источник