Киловольт

Электроснабжение => Общие вопросы => Тема начата: engineer_ от 26 Март 2020, 17:05:08

Название: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 26 Март 2020, 17:05:08
Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Добрый день,
#1 Вопрос по подключению конденсаторных батарей через реакторы.
У нас на предприятии установлено несколько установок компенсации реактивной мощности 0,4kV,
В одном случае (от одного производителя) коммутация конденсаторов происходит напрямую контактор-конденсатор (без промежуточных компонентов),
В другом случае (от другого производителя) коммутация конденсаторов происходит через реактор, контактор – реактор – конденсатор (фото внешнего вида, шильдика и схемы подключения прикреплено).
В нашем случае это Siemens 4EU2732-5TE08-0AA0 (к сожалению, как я понял, это производство Турции и нормальной документации на английском нет).

Назначение?
Вопрос зачем этот реактор и «целесообразность его использования»?
Правильно ли я понимаю что этот реактор нужен только для защиты конденсатора от высших гармоник? Это антирезонансный дроссель?
Этот реактор никак не компенсирует гармоники в сети?

Целесообразность?
И вопрос целесообразности использования этих реакторов.
На рабочей установке у нас установлена анализаторы сети,
которые при полной нагрузке оборудования измерили Суммарный коэффициент гармонических искажений (total harmonic distortion)
THD (I) =1% и THD (U) = 0,7% (к сожалению это суммарные значения, наш анализатор не измеряет отдельно по каждой гармонике 3,5 ,7 и т.д.)
Вопрос, как Вы думаете при таких значениях THD (I) =1% и THD (U) = 0,7% имеет ли смысл ставить реакторы на конденсаторы,
Или спрошу по другому, при каких THD (I) и THD (U) уже имеет смысл ставить реакторы?
Как я понял согласно  ГОСТ 32144-2013 для сетей 0,4кВ нормально допустимое значение коэффициента искажений Ku<8% (при Ku 4-5% большинство нагрузок работает без проблем).

(https://imageup.ru/img300/3579046/4eu27.jpg) (https://imageup.ru/img300/3579046/4eu27.jpg.html)
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 26 Март 2020, 20:13:54
Цитировать
Правильно ли я понимаю что этот реактор нужен только для защиты конденсатора от высших гармоник? Это антирезонансный дроссель?
Да. И защищает он только конденсаторы, на общую погоду в сети никак не влияет.
Цитировать
И вопрос целесообразности использования этих реакторов.
Жрать они не просят, поставили - пусть стоят, хуже не будет. Вы же сами затем пишете, что не знаете расклада по гармоникам. А ну как, если третья "надавит" На конденсатор и он выйдет из строя?
Цитировать
Вопрос, как Вы думаете при таких значениях THD (I) =1% и THD (U) = 0,7% имеет ли смысл ставить реакторы на конденсаторы,
Вопрос по показателям качества, которым я в совершенстве не владею. Подождем, может, еще кто чего посоветует.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 26 Март 2020, 20:56:44
Жрать они не просят, поставили - пусть стоят, хуже не будет.
по существующей установке конечно, они стоит и их трогать никто не будет.
Мы хотели бы сами собрать новую установку для другой подстанции, вот и стал вопрос насколько они нужны...стоят эти реакторы дополнительных денег...к стати они на 5 гармонику и выше...
и вот тут-то и стал вопрос целесообразности их установки...и почему именно на 5ю а не с 3й?
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 26 Март 2020, 21:24:47
Я, в принципе, догадался о ваших намерениях. Иначе бы и вопрос не стоял.
Вот неплохой эпос от Шнайдера: https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Catalog&p_File_Name=Kаталог_Компенсация_реактивной_мощности_2018_MKP-CAT-PFC-18.pdf&p_Doc_Ref=MKP-CAT-PFC-18
Там на страницах 16-17 указаны критерии по выбору дросселей, и не обязательно это 5-я гармоника. Все определяется после исследования гармонической составляющей напряжения в сети.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 27 Март 2020, 11:56:17
Я, в принципе, догадался о ваших намерениях. Иначе бы и вопрос не стоял.
Вот неплохой эпос от Шнайдера: https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Catalog&p_File_Name=Kаталог_Компенсация_реактивной_мощности_2018_MKP-CAT-PFC-18.pdf&p_Doc_Ref=MKP-CAT-PFC-18
Там на страницах 16-17 указаны критерии по выбору дросселей, и не обязательно это 5-я гармоника. Все определяется после исследования гармонической составляющей напряжения в сети.
спасибо за ссылку на документ...
но к сожалению в этом документе нет четких указаний, цифр...лишь фраза "со значительными нелинейными нагрузками", а что это означает Не понятно.
например, измеренные в нашей системе

Суммарный коэффициент гармонических искажений (total harmonic distortion)
THD (I) =1% и THD (U) = 0,7% (к сожалению это суммарные значения, наш анализатор не измеряет отдельно по каждой гармонике 3,5 ,7 и т.д.)
при таких значениях THD (I) =1% и THD (U) = 0,7%  это уже значительная нелинейная нагрузка или еще нет

Конденсаторные батареи следует применять совместно с антирезонансными
дросселями для КРМ в сетях со значительными нелинейными нагрузками,
генерирующими гармоники.

Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 27 Март 2020, 18:58:06
Цитировать
THD (I) =1% и THD (U) = 0,7% (к сожалению это суммарные значения, наш анализатор не измеряет отдельно по каждой гармонике 3,5 ,7 и т.д.)
Вам правильно в Big ASU написали: эти коэффициенты для решения данной задачи не применить никаким образом.
Теперь давайте рассуждать логически. Вот вы пишете:
Цитировать
В одном случае (от одного производителя) коммутация конденсаторов происходит напрямую контактор-конденсатор (без промежуточных компонентов)
Эти установки находятся в работе? Конденсаторы не выходили из строя? Если нет - ну, так и не нужны вам антирезонансные дроссели, если картина по суммарным гармоникам в точках устанвовки одинаково.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 28 Март 2020, 09:59:16
Цитировать
THD (I) =1% и THD (U) = 0,7% (к сожалению это суммарные значения, наш анализатор не измеряет отдельно по каждой гармонике 3,5 ,7 и т.д.)
Вам правильно в Big ASU написали: эти коэффициенты для решения данной задачи не применить никаким образом.
не соглашусь с Вами,
в том документе который Вы посоветовали (каталог от Шнайдера) на странице 62 четко написано (по поводу реакторов)

...
Загрязнение сети
Нелинейные нагрузки, например, устройства, использующие
силовую электронику, генерируют гармоническое искажение 
в сеть.
Выбор соответствующего решения по компенсации 
реактивной мощности должен учитывать уровень загрязнения
сети высшими гармониками.
Такой выбор должен базироваться на коэффициенте Gh/Sn, где:
Gh - суммарная полная мощность нелинейных нагрузок в сети
Sn - полная мощность питающего трансформатора
Кроме того, выбор оборудования может быть сделан, 
исходя из измеренных значений коэффициентов  полного
гармонического искажения THDi или THDu.

...

как раз речь идет именно о коэффициенте полных гармонических искажений THDi или THDu. (которые мы и измерили).

на следующей странице Шнайдер ввел понятие...
Незагрязненная сеть (Thdu ≤ 3%, Thdi ≤ 5% )
Слабо загрязненная сеть (Thdu ≤ 4%, Thdi ≤ 10%)
Загрязненная  сеть (Thdu ≤ 7%, Thdi ≤ 20%)

в нашем случае, измеренные THD (I) =1% и THD (U) = 0,7%  относятся к незагрязненной сети!!!
да к подстанции подключенно не так уж много преобразователей частоты (соотношение суммарной полной мощности нелинейных нагрузок в сети к  полной мощности питающего трансформатора)
из этого я делаю вывод, что у нас незагрязненная сеть! использование рекаторов не обязательно!
конечно их можно заказать и хуже от этого не будет.

(https://imageup.ru/img246/3579926/se.jpg) (https://imageup.ru/img246/3579926/se.jpg.html)



Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 28 Март 2020, 10:07:53
Цитировать
в том документе который Вы посоветовали (каталог от Шнайдера) на странице 62 четко написано (по поводу реакторов)
Мало ли чего производители электрооборудования пишут. Им его продать надо.
Мысль моя в другом заключалась. Если у вас есть возможность провести соответствующие исследования в сети - так проводите же и делайте выбор так, как у того же Шнайдера написано. Нет своей аппаратуры - существуют электролаборатории, выполняющие измерения показателей качества. Призовите их на помощь, поставьте задачу, заплатите денег. И все узнаете.
Если нет - о чем тут разговор? Мне кажется, что современные проектировщики в подавляющем большинстве случаев тупо не обращают внимание на такие "мелочи". Или от балды дроссели закладывают. Мол, слышали мы звон, не знаем где он, но на всякий случай... :(
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 28 Март 2020, 12:04:13
Если у вас есть возможность провести соответствующие исследования в сети - так проводите же и делайте выбор так, как у того же Шнайдера написано.

мы это уже сделали, как и писал ранее
наш Коэффициенте полных гармонических искажений THDi или THDu на полностью загруженной сети составляет
THD (I) =1% и THD (U) = 0,7%
что согласно рекомендациям Шнайдера является Незагрязненная сеть (Thdu ≤ 3%, Thdi ≤ 5% )

Так же у нас есть возможность самостоятельно измерить спектр гармонических составляющих тока и напряжения (у нас есть анализатор от Siemns PAC 4200, он может показать по каждой гармонике),
но что нам это даст?
Ну измерим мы 5я гармоника например по току и напряжению 2%.
Эта много или мало? В рекомендациях Шнайдера ничего об этом не говорится.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 28 Март 2020, 13:43:30
Вот я и написал:
Цитировать
Вопрос по показателям качества, которым я в совершенстве не владею. Подождем, может, еще кто чего посоветует.
Про то, что Шнайдер ввел классификацию сетей по величине THD, я упустил. Сами понимаете, что документ я читаю "по диагонали", предоставляя возможность досконально разобраться в нем именно вам.
Есть у Шнайдера еще один документ: Руководство по компенсации реактивной мощности с учетом влияния гармоник (https://docviewer.yandex.ru/view/285175392/?page=20&*=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%3D%3D&lang=ru)
Но дело еще вот в чем. Существует и  ГОСТ 27389-87. Установки конденсаторные для компенсации реактивной мощности. Термины и определения. Общие технические требования (http://docs.cntd.ru/document/gost-27389-87), в котором ничего про данную проблему не указывается. Стандарт действующий. Посему полагаю, что нормативной документации у нас в РФ по этой проблеме нет и когда будет - неизвестно.
Поэтому и приходится опираться на факультативные материалы от Шнайдера и других производителей. Кстати, рекомендую полазить по другим сайтам производителей. У Шнайдера просто техподдержка документами по умолчанию неплохая, поэтому я туда и попал в поисках информации. Поищите по запросу "УКРМ", наверняка найдете производителей и в России, и на Украине.
Насколько я на данный момент составил впечатление по данному вопросу:
- в параметрах любого конденсатора указан допустимый уровень гармоник сети в процентах. Менее 10% у Шнайдера я не видел. Как полагаю, это и есть THD. А есть экземпляры и с 20%.
- если оказывается, что конденсатора с такими показателями недостаточно (сеть ну очень грязная), придется исхитриться и поставить антирезонансные дроссели, при этом напряжение конденсатора должно быть увеличено, так как за дросселем наблюдается повышение его уровня.
Формально при таком подходе оценить необходимость установки дросселя вполне можно.
Что же касается вопроса "а не убьет ли мой конденсатор конкретно 5-я (или 3-я) гармоника?"... ну, у вас анализатор качества в руках, вы вопросом владеете лучше меня. Если вы измерили общий THD, то может быть коэффициент пятой гармоники быть большим, чем общее измеренное значение по всем гармоникам в сети?
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 28 Март 2020, 15:23:52
#2 Вопрос по перекомпенсации


подскажите чем опасна перекомпенсация? если например, контроллер компенсации сломался (или работает неправильно) и вместо одной банки 50kVar он включает все банки (например, 550kVar)?
что происходит с входным током от трансформатора он увеличивается?

слышал что на линиях 11кВ при перекомпенсации  (если компенсация на высокой стороне), может подняться напряжение (выше 11кВ) и сработает защита на вводном автомате (11кВ, главный рубильник),
незнаю насколько это правда.
Если можно просветите о перекомпенсации (если установка до 1000В и свыше 1000 В).
Спасибо.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 28 Март 2020, 15:50:03
Тут два момента:
1. Действительно, величина напряжения у потребителя может увеличиться, что негативно скажется на работоспособности оборудования. Стоит только превысить допустимые +10%.
2. Генерация реактивной мощности обратно в сеть (куда-то ей плыть же надо). Получается: за что боролись, на то и напоролись, опять реактив по сети туда-сюда гоняем. Конечно, мы кому-то можем при этом помочь, но не всегда этой помощи ждут. Тут есть свои подводные камни, зависящие оттого, как относится энергоснабжающая организация к таким выкрутасам.
Традиционно: вот интересный материальчик (http://elib.altstu.ru/journals/Files/pv2011_02_1/pdf/030zelenkevich.pdf). Там, кстати, указано, что при перекомпенсации с изменением уровней напряжения РПН очень помогают. Я пока не поверил, но что написано пером...
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 29 Март 2020, 09:18:27
1. Действительно, величина напряжения у потребителя может увеличиться

а какая физика этого процесса, если например конденсатор на 400В, то за счет чего в сети увеличится напряжение?
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 29 Март 2020, 13:39:30
Вспомните вот эту картинку из моего фильма про компенсацию реактивной мощности Реактивная мощность и напряжение (https://youtu.be/6oQ0C-NqDvg):
(https://funkyimg.com/i/33tHL.png) (https://funkyimg.com/view/33tHL)
Если реактива много, то напряжение увеличивается. Если его не хватает - уменьшается.
Другого объяснения я не нашел.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 30 Март 2020, 10:00:01
Вспомните вот эту картинку из моего фильма про компенсацию реактивной мощности

теоретически график понятен, но хотелось бы детали...цифры..на сколько повысится напряжение в цифрах...
если например случай сеть подстанция 400В, запитана от трансформтора 11/0,4kV, 2000kVa и к ней подключена PFC 500kVar... все стоит..и контроллер "случайно" выкидывает эти 500kVar
на сколько изменится напряжение с 400В до ???
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 30 Март 2020, 13:00:46
Цитировать
но хотелось бы детали...цифры..на сколько повысится напряжение в цифрах...
У меня таких данных, к сожалению, нет. Да и дело в том, что в современных УКРМ подобные вещи полностью исключены, так что сомневаюсь, что кто-то реально сталкивался с этой проблемой.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 31 Март 2020, 11:43:52
Да и дело в том, что в современных УКРМ подобные вещи полностью исключены, так что сомневаюсь, что кто-то реально сталкивался с этой проблемой.

мы сталкивались с такой проблемой, я не присутствовал лично, но что слышал...
есть компенсация на 11kV, суммарная мощность 15 000kvar (7 ступеней) (там на линия два вводных выключателя, от двух трансформаторов, и в PFC ток идет через суммирующий трансформатор),
и как я понял было реально перенапряжение и выбили вводные автоматы...
к сожалению я не знаю что реально произошло, сколько ступеней было реально активировано и сколько емкостной емкости было выкинуто в сеть (перекомпенсации), но такой прецедент был.
Возможно, контроллер настроен неправильно, и при незагруженной сети он включает минимальную ступень, а ее емкостная мощность гораздо больше чем реактивная мощность незагруженной сети...
понимаю что рассказываю чего сам не видел...но такое имело место быть...
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 31 Март 2020, 11:59:53
#3 Вопрос. Зависимость Коэффициент мощности  на высокой и низкой стороне трансформатора

как зависит коэффициент мощности на высокой и низкой стороне трансформатора,
например, есть трансформатор 11/0,4kV. Сейчас PF = 0.8 (на низкой стороне), если мы поставим компенсацию на низкой стороне и поднимем PF (Power factor) до 1 на низкой стороне...
при таких условиях каким будет PF на высокой стороне трансформатора? понимаю что у трансформатора есть потери в меди, намагничивание и собственный PF трансформатора (в зависимости от нагрузки)...
но как-то грубо можно прикинуть?

на предприятии коммерческий электросчетчик установлен на высокой стороне и трафы приходят как раз из-за низкого PF на высокой стороне...рассматриваем вариант компенсации на высокой или низкой стороне...чтобы не платить штрафы.

на PFC 0,4kV сделал небольшой эксперимент...при отсутствии нагрузки. (потребление индуктивного реактива было около 10kvar)
выкинул в сеть 300kvar (емкости), напряжение изменилось с 394 до 398 вольт, т.е. примерно на 4-5 вольта.
думаю существенно повышение напряжение имеет место только при большой мощности PFC, например как описывал выше на линии 11kV при 15 000 kvar.
на низковольтных линиях 0,4kV "наверное" это не актуально.

в качестве эксперимента...
я записал измеренные значения для трансформатор 11/0,4kV, 2000kVA, In (pr) 105, при загрузке ~ на 25%.
на высокой стороне значения взяты с реле защиты REF542, На низкой стороне с power meter Siemens PAC3200.
из измерений следует что коэффициент мощности приблизительно одинаковый на первичной и вторичной стороне трансформатора, и если я правильно предпологаю, то повысив коэффициент мощности на низкой стороне мы "неизбежно" повысим его и на вторичной, причем они будут ~ одинаковые.

Что думаете на этот счет?


(https://imageup.ru/img274/3581513/2020-03-30_114554.jpg) (https://imageup.ru/img274/3581513/2020-03-30_114554.jpg.html)
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 01 Апрель 2020, 13:37:48
Цитировать
понимаю что у трансформатора есть потери в меди, намагничивание и собственный PF трансформатора (в зависимости от нагрузки)...
но как-то грубо можно прикинуть?
Правильно понимаете. При полной компенсации на стороне НН по ВН останется та реактивная мощность, которая создает поток намагничивания для самого трансформатора. Это какие-то проценты. Плюс: эта величина будет изменяться в зависимости от коэффициента загрузки трансформатора.
Подробности: "Трансформаторы и реактивная мощность (https://youtu.be/Y2gHg3-Ityc)"
Но мне кажется, что это - сущие копейки. Что подтверждают ваши измерения REF-ом и Sименсом. Разница лежит за гранью их точности измерений.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 01 Апрель 2020, 14:04:14
Перекомпенсация, зависимость тока, наряжения?

В качестве эксперимента на реальной подстанции 0,4 кВ я провел опыт, принудительно сделал перекоменсацию,
на ненагруженной подстанции (основное оборудование было остановлено),

до компенсации:

U (L-L) = 395 V
I (L1) = 39 A
P=22kW,
Q = 12kvar (ind) (индуктивный характер)
cos = 0.9 (ind)

перекомпенсация + 300kvar (принудительно включил конденсаторы суммарной емкостью 300kvar = 6 ступеней по 50 kvar):

U (L-L) = 399 V
I (L1) = 425 A
P=22kW (активная мощность не изменилась, как была 22kW так и осталась)
Q = 297 kvar (cap) (емкостной характер)
cos = 0.07 (cap) (емкостной характер, практически 0 !!!)

Не могли бы Вы прокомментировать мои выводы из этого опыта?
Напряжение повысилось на 4 вольта (399-395=4В), получается что "значительно" повышение напряжения при перекомпенсации на линиях 0,4кВ практически не реально (нужна слишком большая емкостная мощность), вот в линиях высокого напряжения это "наверное" возможно...
я описывал выше нашу установку на 11кВ мощностью 15 000kvar, интересно если на ненагруженную сеть "случайно" выкинуть 15 000kvar на сколько поднимется напряжение на линии 11kV?

Ток
ток повысился на 386A (с 39 до 425A), тут интересный вопрос что это за ток? это суммарный ток активной и реактивный (емкостной) составляющей, все токи с плюсом...
или активный ток с плюсом а реактивны с минусом и получаем разницу этих токов?
ток меряется на трансформаторе тока после вводного выключателя?

Мощность
куда идет эта избыточная мощность (емкость), в трансформатор? и что дальше сквозь трансформатор 11/0,4kV на линию высокого напряжения?
перекомпенсация это как бы генерация в сеть?
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 01 Апрель 2020, 14:26:19
Ответ на вопрос на поверхности. Надо было для полноты картины еще ток установки компенсации измерить, и стало бы ясно, что весь "лишний" ток пошел на конденсаторы. В режиме нормальной компенсации он циркулирует по сети, компенсируя мощность индуктивную. А поскольку при перекомпенсации ему деваться некуда - он пошел в сеть, со словами: "может, там я нужнее?".
Что подтверждается измерениями реактивной мощности.
Насчет косинуса странно, это вы по Sименсу смотрели? Тут сразу резонный вопрос, с желанием посмотреть его паспортные данные: он умеет измерять косинус в емкостном крадранте?
А вообще интересный эксперимент. Нечасто такую ценную информацию встретишь.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 01 Апрель 2020, 15:44:34
Надо было для полноты картины еще ток установки компенсации измерить, и стало бы ясно, что весь "лишний" ток пошел на конденсаторы.
Вы имеете ввиду ток на вводном автомате в установке компенсации? если да, то это не реально, установка подключена шинами к общей системе,
проектировалась сразу с системой, от шин идут рубильники с предохранителями на контакторы для конденсаторов, это разве что токовые клещи на каждую ступень ставить (а их 7 ступеней) и суммировать, вообщем в нашем случае не реально.


Насчет косинуса странно, это вы по Sименсу смотрели? Тут сразу резонный вопрос, с желанием посмотреть его паспортные данные:он умеет измерять косинус в емкостном крадранте?
измерения были записаны с прибора UMG 96S - Janitza (детальные фото прикреплены)
этот прибор может измерять
Cosphi = capacitive and inductive.

правильно ли я понял что избыточная мощность пошла обратно в трансформатор и прошла сквозь него на высокую сторону?

(https://imageup.ru/img153/3582138/pfc-2020-04-01_143347.jpg) (https://imageup.ru/img153/3582138/pfc-2020-04-01_143347.jpg.html)


Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 01 Апрель 2020, 18:18:40
Цитировать
правильно ли я понял что избыточная мощность пошла обратно в трансформатор и прошла сквозь него на высокую сторону?
С моей точки зрения - да.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 02 Апрель 2020, 13:15:53
# Компенсация реактивной мощности - Разгрузить трансформатор – Подключить дополнительную нагрузку!

Предлагаю вместе порассуждать над такой задачкой:

Есть трансформатор 11/0,4kV/2500kVA/I sec. 3608  от него запитана НКУ
При максимальной нагрузке имеем
U (L-L), A  = 390V
I (L1), A = 2901A
P, kW = 1870
Q, kvar = 652
S, kva = 1980  (т.е. у трансформатора осталось 2500kVa – 1980kVA = 520kVA резервной мощности)
Cos = 0,944
Эта нагрузка в течении примерно 2 часов, потом нагрузка падает до
P, kW = 1350
Cos = 0,9
и работает около 3 часов, потом опять два часа на максимальной нагрузке.

Теперь нам нужно к этому же трансформатору подключить мотор  (старт мотора – плавный пуск).
400V/600kW/988A/cos 0,91 (загружен будет на 100%)
 (сейчас от этой НКУ уже запитано все три мотора, только сейчас в работе 2 и один резервный, а стоит задача запустить все три, такая попытка уже делалась, но выбивал вводной автомат (вводной автомат на 4 000A)).

Получаем что активная мощность увеличится с 1870 + 600 = 2470kW,  если мы для этой активной мощности обеспечим cos = 0.99
То требуемая полная мощность составит 2470/0.99 = 2495kva, т.е. трансформатор будет загружен на 100%, в течении времени пика (2 часов).
И по причине что я указал пиковые значения, реально как видно на тренде мощность даже на пике плавает и этот максимум длится в течении 2 часов, потом нагрузка падает., т.е.
Имеем цико
187kW/cos 0,94 – 2 часа
Потом опускаемся до
1350kW/cos 0,9 – 3 часа
И потом опять подъем на
187kW/cos 0,94 – 2 часа



Давайте рассмотрим возможность использования компенсации реактивной мощности, чтобы разгрузить силовой трансформатор с целью подключить дополнительную нагрузку!
Первая проблема у нас уже высокий cos = 0,94 !! (от НКУ запитано несколько мощных нагревателей (суммарная мощность 1000kW), и два мощных  мотора 600kW/cos 0,91 (который загружены на 100%).

Давайте рассчитаем требуемую реактивную мощность для нашего случая:
 - потребляемая активная мощность 1870+600=2470KW
- текущий cos =,94 (tg 0.36)
- требуемый (желаемый) cos = 0,99 (tg 0,14)


Получаем необходимую мощность
Q=P* (tg1-tg2)= 2470* (0.36-0.14)=2470*0.22=544 kVAr

В принципе у нас уже есть два шкафа компенсации по 300kvar каждый (правда установлены в двух других НКУ),
Есть идея перенести эти две компенсации (суммарно получится 600kvar) и подключить к нашей НКУ.
Как думаете получится разгрузить транс для подключения еще одного мотора? Не опасно для транса? (в комнате трансформатора есть принудительная вентиляция),
Еще не стоит забывать что при пуске моторы имеют пусковой ток 4xIn (четыре номинала ограничивает плавный пуск) =  988*4=3 952A.

В общем такие мысли…что думаете???

(https://imageup.ru/img153/3582607/pfc.jpg) (https://imageup.ru/img153/3582607/pfc.jpg.html)
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 04 Апрель 2020, 12:11:46
увеличения напряжения при установке конденсатора

меня очень интересует вопрос на сколько может подняться напряжение при использовании компенсации...конкретных цифр, формул так и не получилось найти...
но в статье
https://khomovelectro.ru/articles/kompensatsiya-reaktivnoy-moshchnosti-i-korrektsiya-koeffitsienta-moshchnosti.html
есть формула:

Приблизительное значение увеличения напряжения при установке конденсатора:
увеличения напряжения

(https://imageup.ru/img183/3583630/pfc.jpg) (https://imageup.ru/img183/3583630/pfc.jpg.html)

по этой формуле для нашего случая будем иметь
KV Azs = 2000KVA (мощность трансформатора)/6.5% (импеданс) = ~ 308
увеличение напряжения = 300kvar (суммарная мощность батарей)/308 = ~1V т.е. по этой формуле увеличение напряжения составит всего 1В (при подключении к сети всех батарей),
но на практике (опыт я описывал выше) увеличение напряжения больше, в нашем случае получилось около 4В, а по формуле всего 1В.

получается что эта формула не корректная?

Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 06 Апрель 2020, 16:11:06
АУ!!! Есть кто???
никто не комментирует два последних сообщения  :'( :'( :'(
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 06 Апрель 2020, 17:28:54
Туго у меня с расчетами. А народу тут немного, видимо - остальным тоже считать реактив не приходилось.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 29 Апрель 2020, 11:05:30
Какой регулятор (контроллер) Вы используете? Модель-производитель.
Мы например, используем
MR, BLR-CX
Schneider-Electric, Varlogic NRC12
Janitza, Prophi 6R

вопрос по мощности ступеней?
у нас есть устанвока 600kVAR ей управляет контроллер с 6 выходами,
компоновка по ступеням такая

STEP [1]: 1x 50kVar (4x12,5kVAR)
STEP [2]: 1x 50kVar (4x12,5kVAR)
STEP [3]: 2x 50kVar (2x 4x12,5kVAR)
STEP [4]: 2x 50kVar (2x 4x12,5kVAR)
STEP [5]: 2x 50kVar (2x 4x12,5kVAR)
STEP [6]: 4x 50kVar (2x 4x12,5kVAR)

т.е. реально у нас каждая ступень 50kVAR но так как контроллер только с 6 выходами, то в некоторых случаях контроллер коммутирует сразу несколько ступеней.
например 4 чтобы получить 200kVAR.

сейчас мы планируем сделать точно такую же установку но с новым контроллером, у нового контроллера 12 выходов.
как думаете как лучше поступить оставить старую компоновку и использовать только 6 выходов из 12
или подключить все выхода и сделать одинаковые ступени по 50kVAR.
Думаю что более гибко использовать все 12 выходов.

понятно что при настройке контроллера указывается мощность каждой ступени и контроллер понимает как скомбинировать выхода чтобы получить требуемую емкость для компенсации.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 29 Апрель 2020, 22:22:29
Получится разбросать ступени по 12 выходам - можно и так. А если нет - то и зачем?
Хотя, можно оставить и 6, если к процессу регулирования нет претензий.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: engineer_ от 30 Апрель 2020, 10:19:08
Какой регулятор (контроллер) Вы используете? Модель-производитель.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: AlexZhuk от 30 Апрель 2020, 20:59:40
Какой регулятор (контроллер) Вы используете? Модель-производитель.
Если вопрос ко мне, то мы налаживали УКРМ с ERN 1107.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: Yesterday от 10 Июнь 2020, 14:11:56
THD (I) =1% и THD (U) = 0,7%
Качество сети - будь здоров! Такие показатели можно только по приборам заметить, визуально синусоида не искажена. Как показывает практика, банки держатся при искажении тока 20-40%. Если 1% - это при номинальной нагрузке, то им ничего не угрожает.
Название: Re: Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4kV.
Отправлено: Jordaned от 07 Март 2021, 14:43:26
АУ!!! Есть кто???
никто не комментирует два последних сообщения  :'( :'( :'(
По формуле, дельта в процентах, соответственно 1%, или 4В, как и в Ваших измерениях. :).
На самом деле это очень полезная формула, которая позволяет узнать ток короткого замыкания( мощность системы) имея под рукой только ступень КУ, например на 100 кВар. Даже схемы не надо смотреть.