+7 (495) 981-9839
+7 (495) 642-5882

Rus Eng
Заказ обратного звонка
заказать звонок тел.: +7 (495) 981-9839
+7 (495) 642-5882
+7 (498) 653-4068
sales@khomovelectro.ru
Отправить заявку
Компания «Хомов электро» — завод-изготовитель, имея многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования по производству конденсаторных установок и налаженные прямые поставки комплектующих высокого качества для компенсации реактивной мощности от мировых производителей, — признанных лидеров в своих отраслях бизнеса, готова оперативно и качественно выполнить ваш заказ на изготовление и поставку оборудования в срок.
большой опыт работы
качество продукции
оперативность выполнения
индивидуальный подход

Компенсирующие конденсаторы


	
		
			

Введение

В Российской Федерации установлены сотни тысяч конденсаторных батарей компенсации реактивной мощности оснащенных компенсирующими конденсаторами. В большинстве случаев конденсаторы не имеют никаких средств индикации, позволяющих удостовериться, что компенсирующий конденсатор действительно выдает расчетную реактивную мощность.

При старении конденсаторов они перестают выполнять свою функцию и не обеспечивают компенсации реактивной мощности на участке между нагрузкой и точкой проведения измерений. Иными словами, старение компенсирующих конденсаторов с большой вероятностью приводит к постепенному увеличению счетов за электроэнергию.

В данной статье инженерами компании Хомов электро кратко рассматриваются основные причины отказов конденсаторов КРМ и методы, позволяющие удостовериться, что конденсаторы выдают реактивную мощность в пределах заданного диапазона.

Факторы, влияющие на отказы компенсирующих конденсаторов

Конденсаторы установок компенсации реактивной мощности обычно рассчитаны примерно на 20-летний срок службы при работе в допустимых режимах. К сожалению, в большинстве случаев на конденсаторы воздействуют один или несколько факторов, которые приводят к перегрузке конденсаторов и сокращению их срока службы. Конденсаторы для компенсации могут выходить из строя по многим причинам. Однако среди всех влияющих факторов выделяются четыре основных: напряжение, частота, температура и высшие гармоники. Каждый из них более подробно рассмотрен ниже. Как будет показано, по отдельности они обычно не представляют большой опасности. Но сочетание все четырех – самая распространенная причина отказов компенсирующих конденсаторов.

Напряжение

Конденсаторы рассчитаны на работу при определенном напряжении. Если к компенсирующему конденсатору приложено напряжение, которое ниже номинального, с ним ничего серьезного не произойдет. Единственный эффект, который заметит пользователь – снижение реактивной мощности относительно номинального значения.

Однако приложение к конденсатору напряжения выше номинального может привести к его повреждению из-за его перегрузки. При работе с повышенным напряжением конденсатор для компенсации реактивной мощности начнет постепенно терять емкость и, в конце концов, перестанет обеспечивать эффективную компенсацию.

Частота

Как и в случае с напряжением конденсаторы рассчитаны на работу при определенной частоте. К счастью, в Российской Федерации частота сети, равная 50 Гц, в большинстве районов страны очень стабильна. Поэтому колебания частоты сети не оказывают существенного влияния на ситуацию с отказами компенсирующих конденсаторов. Однако если частота окажется выше номинальной на фоне повышенного напряжения, это может повысить риск отказов конденсаторов.

Работа на пониженной частоте, как и при пониженном напряжении, не является опасной для конденсаторов. Пониженная частота приведет лишь к недокомпенсации реактивной мощности. Если частота выше номинальной, реактивная мощность компенсирующего конденсатора вырастет пропорционально частоте. Поскольку частота сети обычно не "уплывает" от заданного значения более чем на 1%, ее колебания мало влияют на частоту отказов. К ускоренному старению конденсаторов для компенсации реактивной мощности приводит именно сочетание повышенной частоты с повышенным напряжением.

Температура

Как и большинство электронных компонентов, компенсирующие конденсаторы рассчитаны на работу в определенном диапазоне температур окружающей среды. Под окружающей средой обычно понимается воздух вокруг конденсатора.

Большинство конденсаторов КРМ имеют максимальную температуру окружающей среды +40°С. Если температура в месте установки оборудования для КРМ повышена, температура внутри него может оказаться чрезмерной. В этом случае возможно ускоренное старение изоляции и потеря емкости. Если это происходит, конденсатор оказывается не в состоянии выдать требуемую реактивную мощность.

Важно отметить, что даже при нормальной температуре в помещении, скажем 20°С, конденсатор может перегреться, если он установлен рядом с каким-нибудь нагревающимся компонентом. Очень часто пользователи полагают, что если у них "температура всего лишь 20°С", проблемы с перегревом исключены по определению. И только потом выясняется, что компенсирующий конденсатор находился рядом с каким-нибудь источником тепла. Поэтому очень важно собрать подробную информацию о месте установки конденсаторов для компенсации реактивной мощности и окружающим их оборудовании.

Гармоники

Вопрос с гармониками наиболее сложен для понимания. Для простоты гармоники можно определить как высокочастотные шумы, которые накладываются на нормальные напряжения и токи в электроустановках.

Эти дополнительные токи и напряжения обычно не учитываются при расчете электрооборудования. Как следствие, при их воздействии многие электронные компоненты начинают разрушаться и, в конце концов, дело заканчивается пробоем и выходом из строя. Компенсирующие конденсаторы особенно чувствительны гармоникам, что связано с самим принципом их действия. Замыкая через себя высокие частоты, конденсаторы легко оказываются перегруженными и выходят из строя. Гармоники являются наиболее распространенной причиной выхода из строя конденсаторов КРМ.

Существует множество электроприборов, генерирующих гармоники. К ним относятся электронные балласты, компьютеры, источники бесперебойного питания. Но безоговорочными лидерами в части негативного воздействия на компенсирующие конденсаторы являются регулируемые электроприводы и устройства плавного пуска. Это связано с тем, что обычно это основные потребители электроэнергии на промышленных предприятиях. Соответственно и они генерируют больше гармоник, чем все остальные нагрузки вместе взятые.

Проверка компенсирующих конденсаторов на предмет деградации характеристик

Теперь, после того, как мы рассмотрели основные причины отказа конденсаторов КРМ, рассмотрим два основных способа, с помощью которых можно удостовериться, что конденсаторы выдают расчетную реактивную мощность:

  • измерение тока, и/или
  • измерение емкости.

Оба метода одинаково эффективны, но поскольку гармоники могут влиять на результаты измерения действующего значения тока, рекомендуется для надежности использовать оба метода.

Измерение тока

Ток через конденсаторы легко измерить. Выполняющий измерения работник должен измерить и записать первичный ток для каждой фазы конденсатора. Если используется группа конденсаторов, измерение тока следует производить на главных шинах распредустройства, чтобы получить полный ток через конденсаторы каждой из фаз, а не токи отдельных конденсаторов. На рис. 1 показаны точки, в которых следует производить измерения.

Точки измерения тока

Измерение емкости

Измерить емкость можно с помощью большинства современных мультиметров. Прибор должен обеспечивать возможность измерения емкостей в диапазоне как минимум до 2500 мкФ. Следует выполнить измерение трех емкостей (между фазами А-В, А-С и В-С) на главных шинах распредустройства (т.е. измерить суммарную емкость всех конденсаторов, а не каждого по отдельности). Точки, в которых необходимо выполнять измерения, показаны на рис.2.

Точки измерения емкости

Выводы

Если измеренное значение емкости или тока слишком мало, скорее всего компенсирующий конденсатор подвергался воздействию:

  • высокого напряжения
  • повышенной частоты
  • высших гармоник
  • высокой температуры
  • или их сочетанию.

Если в установке наблюдается массовый выход или снижение свойств конденсаторов, весьма вероятно, что присутствует одно или несколько из вышеперечисленных условий. Перед заменой компенсирующих конденсаторов следует провести исследование условий, в которых они эксплуатировались, чтобы удостовериться, что такая замена не приведет к появлению нежелательных режимов в системе. Во многих случаях при наличии таких режимов можно разработать решение, позволяющее исключить выход из строя конденсаторов, при сохранении требуемой величины компенсируемой реактивной мощности.

143405, Московская область, г. Красногорск, ул. Ильинский тупик, д.6, Бизнес-центр "Березовая роща", офис 5.
Тел.: +7 (495) 981-98-39, +7 (495) 642-58-82, +7 (498) 653-40-68, факс:+7 (498) 653-40-69.
E-mail: sales@khomovelectro.ru. Время работы: с 8:00 до 17:00. © 2017 «Хомов электро»