Виды конденсаторных установок компенсации реактивной мощности. Действующие и ожидаемый стандарты о регулируемых и нерегулируемых установках компенсации реактивной мощности. Регулируемые и нерегулируемые конденсаторные установки переменного тока для повышения коэффициента мощности.
Вне зависимости от конструктивных особенностей, типа задействованных конденсаторов, коммутационных устройств, оборудования контроля, защиты, измерения, целевого назначения (для сетей низкого или «высокого» напряжения) и т.д., в том числе названий/аббревиатур, используемых производителями комплектных установок для компенсации реактивной мощности, на текущий момент корректно выделить 4 вида конденсаторных установок переменного тока – базовые регулируемые и нерегулируемые, а также смешанные (или гибридные) и компенсационно-фильтрующие (с фильтрами гармоник, как правило антирезонансными дросселями).
Действующий ГОСТ IEC 61921-2013 «Конденсаторы силовые. Конденсаторные батареи для коррекции коэффициента мощности при низком напряжении» (введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 01.01.2015), как и уже принятый и вводимый с 1 января 2017 года ГОСТ Р 56744-2015 «Конденсаторы силовые. Установки конденсаторные низковольтные для повышения коэффициента мощности» определяют все существующие КРМ (установка Компенсации Реактивной Мощности или Компенсатор Реактивной Мощности), УКРМ (Установка Компенсации Реактивной Мощности), АУКРМ (Автоматическая Установка Компенсации Реактивной мощности) и т.д. и т.п., как автоматические и неавтоматические конденсаторные установки переменного тока (соответственно регулируемые и нерегулируемые) для повышения коэффициента мощности. А с учетом терминов/определений и положений ГОСТ Р 51321.1—2007 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Требования к устройствам, испытанным полностью или частично» при достаточно жестком контроле со стороны надзорных органов вполне вероятно ожидать с 2017 года унификации названий (аббревиатур) у производителей «полностью или частично» испытанных комплектных конденсаторных установок для повышения коэффициента мощности.
Регулируемые и нерегулируемые конденсаторные установки переменного тока для повышения коэффициента мощности.
Регулируемые установки компенсации реактивной мощности (или автоматические конденсаторные установки переменного тока для повышения коэффициента мощности по терминологии ГОСТ Р 56744-2015) в целом по своей функциональной структуре типичны и для сетей низкого, и среднего напряжения («высоковольтные» КРМ, УКРМ и пр.) – установленная общая мощность поделена между отдельными ступенями, отключаемыми/подключаемыми к сети по сигналу автоматического регулятора реактивной мощности (контроллера) с помощью электромеханических (контакторы) или электронных (тиристорные ключи или микропроцессорные устройства) коммутационных устройств в зависимости от динамики изменения величины реактивной мощности. Причем в зависимости от напряжения и мощности качестве каждой ступени может выступать, как единичный силовой конденсатор, так и конденсаторная батарея (группа электрически соединенных между собой единичных конденсаторов), а скорость подключения/отключения каждой ступени определяется видом коммутационных устройств (электромеханические, электронные).
По сути, при комплектации (при необходимости) антирезонансными дросселями регулируемые установки компенсации реактивной мощности универсальны – могут использоваться в схемах индивидуальной, групповой, централизованной компенсации, демпфировать реактивную мощность, генерируемую любой электрической нагрузкой, поддерживать коэффициент мощности на уровне требований Минэнерго России от 23.06.2015 №380 и при этом риски перекомпенсации будут очень низкими (при электромеханической коммутации) или практически нулевыми (при электронной коммутации тиристорными ключами/микропроцессорными устройствами).
| Уровень напряжения в точке поставки потребителя электрической энергии | tgφ | cosφ |
| Напряжением 110 кВ (154 кВ) | 0.5 | 0.9 |
| Напряжением 35 кВ (60 кВ) | 0.4 | 0.93 |
| Напряжением 1 - 20 кВ | 0.4 | 0.93 |
| Напряжением ниже 1 кВ | 0.35 | 0.94 |
Нерегулируемые (статические) установки компенсации реактивной мощности (или неавтоматические конденсаторные установки переменного тока для повышения коэффициента мощности по терминологии ГОСТ Р 56744-2015) могут иметь одну и более ступеней, но их подключение/отключение осуществляется вручную, что определяет значительные риски перекомпенсации в сетях с динамически изменяющейся нагрузкой, а тем более в сетях (на участках сети) с резкопеременной нагрузкой. В целом поэтому нерегулируемые установки повышения коэффициента мощности ориентированы на:
- индивидуальную или групповую компенсацию реактивной мощности сетей (участков сетей) с постоянной статичной нагрузкой;
- на демпфирование статичного объема реактивной мощности, т.е. в ряде случаев эти недорогие (в сравнении с автоматическими) установки могут применяться для «срезания» постоянно востребованной доли реактивной мощности, а изменяющуюся долю можно делегировать автоматическим установкам, мощность которых, а, следовательно, и цена теперь будет меньше.
В отдельных случаях (при достаточно небольших объемах потребляемой реактивной мощности) и при наличии статичной доли потребляемой в сети (на участке сети) реактивной мощности могут быть изготовлены гибридные (смешанные) установки повышения коэффициента мощности, в которых (в едином модульном блоке) есть и регулируемые, и нерегулируемые ступени, которые «срезают» эту статичную долю, а собственно повышением коэффициента мощности «занята» автоматическая составляющая.
И регулируемые, и нерегулируемые, и гибридные (смешанные) установки компенсации реактивной мощности при наличии в сети гармонических искажений могут комплектоваться фильтрами гармоник, что по факту делает их компенсационно-фильтрующими конденсаторными установками повышения коэффициента мощности.