Про Профстандарты РосМинТруда Глава 5. Особенности продукции
5.1 Силовые конденсаторы
Силовые конденсаторы, изготавливаемые на заводе в Германии, являются оптимальной основой для построения как конденсаторных батарей фиксированной емкости, так и автоматизированных систем компенсации реактивной мощности. Везде, где требуется снижение потребления реактивной мощности, повышение качества электроэнергии и уменьшение затрат на электроснабжение, наши конденсаторы являются наилучшим выбором.
Основные достоинства конденсаторов:
В дополнение к вышеперечисленному мы используем запатентованную конструкцию с контактными кольцами, что позволяет не только сделать конденсаторы «бессвинцовыми», но и повысить их надежность. Конденсаторы выпускаются в четырех исполнениях: «базовое», «стандартное», «премиальное» (Premium) и «для тяжелых условий» (Heavy Duty). Это позволяет выбрать наиболее подходящий вариант, исходя из предполагаемых максимальных токов, температуры окружающей среды и срока службы.
Каждый конденсатор имеет уникальный серийный номер, содержащий информацию о его изготовителе и ссылку на результаты его заводских испытаний.
4 конструктивных особенности, гарантирующих надежную работу
Надежность и безопасность силовых конденсаторов критически важна для безаварийной эксплуатации систем КРМ и пассивных фильтров. Технология достижения наилучшего результата состоит из четырех составляющих:Составляющая 1Самовосстанавливающаяся полипропиленовая пленкаБлагодаря способности к самовосстановлению при пробое диэлектрика происходит автоматическое восстановление его изолирующих свойств.
Составляющая 2
Инновационное контактное кольцо, полностью исключает риск повреждения обкладок, характерный для традиционных конструктивных решений. Кроме того, рулон присоединяется к внутренним проводникам с помощью точечной сварки, что имеет критическое значение для работы механического предохранителя, срабатывающего при повышении внутреннего давления (см. «Составляющая 3»).
Составляющая 3Механический предохранитель обеспечивает безопасное отключение конденсатора без влияния на питающую сеть в случае опасного повышения давления внутри конденсатора в результате перегрузки или по окончании срока службы.
Составляющая 4
Использование пленки с сегментированной металлизацией является важным дополнением к ее способности к самовосстановлению. Если происходит несколько пробоев на большой площади металлизированной пленки, количество выделяющейся энергии может превысить способность пленки к ее рассеянию. В этом случае деление пленки на сегменты выступает в качестве «второго уровня» защиты – перегруженный сегмент полностью изолируется от источника питания.
Важные технические параметры
В рамках постоянно ведущихся работ по усовершенствованию силовых конденсаторов, уделяет особое внимание наиболее важным в современных условиях применения параметрам. К таковым, прежде всего, относятся:
Устойчивость к перенапряжениям
В соответствии с требованиями стандартов МЭК 60831-1 и -2, а также EN 60831-1 и -2, все силовые конденсаторы рассчитаны на следующие перенапряжения:
• 8 часов ежедневно: 1.10 х Номинальное напряжение конденсатора
• 20 минут ежедневно: 1.15 х Номинальное напряжение конденсатора
• 5 минут: 1.20 х Номинальное напряжение конденсатора
• 1 минута 1.30 х Номинальное напряжение конденсатора
В приведенной ниже таблице приведены номинальные напряжения конденсаторов и максимальные величины перенапряжений.
30 минут ежедневно
Стойкость к большим токам
В современных сетях электроснабжения практически всегда присутствуют высшие гармоники. Рост количества устройств, таких как преобразователи частоты, приводит к ухудшению условий работы конденсаторов. При работе конденсаторов в сетях с большим уровнем гармоник возможно возникновение опасных резонансных явлений, из-за которых увеличиваются протекающие через конденсаторы токи.
Применимые стандарты требуют, чтобы допустимый длительный ток через конденсаторы составлял не менее 1.3 номинального значения. Однако даже эта величина может быть превышена в сетях с высокими уровнями гармоник. Поэтому все силовые конденсаторы рассчитаны на длительный ток, составляющий от 1.5 до 2.7 номинального значения в зависимости от исполнения конденсатора.
Высокие температуры отрицательно влияют на срок службы конденсаторов. Эксплуатация и хранение конденсаторов при температурах, превышающих допустимые пределы, приводит к резкому снижению срока службы. В зависимости от максимально допустимой температуры окружающей среды конденсаторы подразделяются на три класса:
Максимальная температура окружающей среды
Абсолютный максимум температурыСредняя за 1 деньСредняя за 1 год
Температуры, указанные выше, относятся непосредственно к окружающей среде, с которой контактирует конденсатор. Иными словами, это температура внутри шкафа или оболочки, в которой установлены конденсаторы. Практика показывает, что приведенные в таблице температуры могут легко быть превышены. Например, высокие температуры весьма вероятны, если система КРМ содержит фильтры с реакторами.
Конденсаторы исполнений «Стандарт», «Премиум» и «Для тяжелых условий» (Heavy Duty) рассчитаны на длительное воздействие температур не менее 60 °C.
Повышенной термостойкости конденсаторов способствует их компактная конструкция, обеспечивающая оптимальное рассеивание тепла.
В разъеме AKD используется хорошо зарекомендовавшая технология WAGO CAGE CLAMP®. Применяемая конструкция пружинных клемм обеспечивает надежный электрический контакт, устойчивый к вибрации и не требующий обслуживания. К разъему можно подключать одно- и многожильные кабели. Разъемы AKD соответствуют степени защиты IP20 (EN 60529) и обеспечивают защиту от случайного прикосновения пальцами и схожими по размеру предметами к токоведущим частям.
5.2 Контроллеры управления реактивной мощностью
Контроллеры компенсации реактивной мощности являются интеллектуальными устройствами, которые могут быть адаптированы к конкретной сети и системе КРМ, что исключает возможность неправильной работы оборудования.Ошибочные подключения и неверно установленные измерительные трансформаторы автоматически выявляются и отображаются на дисплее, что экономит время на поиск неисправностей.Универсальные алгоритмы управления позволяют реализовать любые стратегии КРМ во всех четырех квадрантах. В дополнение к предупреждению излишних затрат на реактивную энергию, контроллеры обеспечивают:- снижение потерь в электроустановке потребителя и в питающей сети;- повышение использования генерирующих мощностей;- снижение износа электрооборудования.
Применение микропроцессорного управления обеспечивает достижение заданного коэффициента мощности за минимальное количество коммутаций. Это минимизирует износ коммутационных аппаратов в системе КРМ и искажения на стороне питающей сети. В некоторых исполнениях контроллеров имеется возможность защиты системы от чрезмерных токов гармоник путем ее отключения. Дружественный интерфейс наших контроллеров заслужил высокую оценку со стороны заказчиков.
Контроллер управления реактивной мощностью с мониторингом качества электроэнергии
Контроллер качества электроэнергии PQC удачно дополняет функционал контроллеров реактивной мощности, что позволяет соответствовать новым требованиям, предъявляемым самими современными системами повышения качества электроэнергии.
Благодаря встроенному микропроцессору PQC способен решать задачи, выходящие за рамки традиционной компенсации реактивной мощности. В частности, в контроллере реализованы новые механизмы защиты, способные защитить не только электроустановку, но и саму систему КРМ. Контроллер PQC контролирует переменные состояния, связанные с риском аварий в сети, и обеспечивает сигнализацию, если они выходят за пределы, установленные техническими стандартами. Кроме того, PQC защищает систему КРМ, работающую в данной сети, отключая ее при возникновении перегрузок. Это значительно снижает риск аварийных отключений системы. Неисправные или частично неисправные ступени конденсаторных батарей автоматически выявляются и исключаются из использования. Исключительно гибкая система управления оповещениями гарантирует, что сообщения, относящиеся к событию, будут направлены туда, где востребована соответствующая информация. Возможность индивидуальной настройки каждого контроллера позволяет использовать PQC где угодно, что делает его идеальным решением для управления качеством электроэнергии во временных системах электроснабжения.
Контроллер PQC прост в установке, имеет интуитивно понятную логику работы, а также автоматическую настройку, хорошо известную пользователям, знакомым с контроллерами КРМ. Имеющиеся средства самодиагностики повышают эксплуатационную надежность изделия, что позволяет снизить затраты и свести к минимуму риск отключений оборудования.
Одно- и трехфазные измеренияРабота в четырех квадрантах6 или 12 выходов управления + 1 контакт сигнализации5 настраиваемых характеристик управленияМеню с простым и понятным языком (немецкий, английский, французский) с графическим диалоговым окномВстроенный мониторинг системных переменных с обработкой данных и сигнализациейКонтроллер PQC обеспечивает четырехквадрантную КРМ в следующих областях:Системы электроснабжения потребителейСети с генераторамиСети низкого и среднего напряженияСистемы КРМ с отстройкой от гармоник или без таковойРис. 29. Типичные кривые регулирования для КРМ с оптимизацией ресурса коммутационных аппаратов и индуктивном целевом cos ф при потреблении энергии и емкостном – при экспорте энергии.
Работа с PQC
Контроллер PQC имеет монохромный дисплей с подсветкой, разрешением 128х64, и клавиатуру с пятью клавишами для перемещения по меню (доступны немецкий, английский и французский языки).
Меню структурированы интуитивно понятным образом, что упрощает работу с устройством. На дисплее PQC выводится основная информация по каждой фазе и состояние релейных выходов устройства. Имея эту информацию, оператор может «на глаз» оценить текущий режим системы КРМ. Интеллектуальная функция сигнализации обеспечивает уведомление оператора о критических состояниях системы либо с помощью уведомлений на дисплее, либо с помощью сухого контакта.
При первом включении PQC автоматически определяет конфигурацию системы, в которую включен контроллер, задействованные выходы и емкости соответствующих конденсаторов (мощность компенсации в квар). Оператор выбирает подходящую для конкретного применения характеристику управления или настраивает PQC на выполнение заданных требований. Пять «профилей» управления, специально разработанные под наиболее типичные применения, уже запрограммированы в энергонезависимой памяти устройства. После завершения процедуры пуско-наладки PQC начинает переключать ступени конденсаторной батареи в соответствии с выбранной характеристикой.
Глава 6. Установка
6.1 Трансформаторы тока
Системы КРМ требуют установки трансформаторов тока (ТТ). Они не включаются в комплект поставки, но могут поставляться после уточнения требований заказчика. Первичный ток трансформатора определяется потреблением электроустановки, т.е. он должен быть рассчитан на максимальный ток нагрузки или на суммарный ток потребителей, подключенных к силовому трансформатору. Токовые входы контроллера реактивной мощности рассчитаны на подключение ТТ с номинальным током вторичной обмотки 1А/5А, мощностью 5 ВА и третьим классом точности. Если последовательно с токовым входом устанавливается амперметр, номинальная мощность ТТ должна быть увеличена. Собственное потребление токового входа контроллера составляет примерно 1.8 ВА для ТТ со вторичной обмоткой на 5А.Если от одного и того же ТТ предполагается запитывать дополнительные измерительные приборы, это должно быть учтено при формулировании требований к нему (нагрузка на выходе).Потери также возникают в проводах, через которые ТТ подключен к контроллеру. Это следует учитывать, если между местом установки ТТ и контроллером значительное расстояние.Потери в медных проводникахидущих к ТТ со вторичной обмоткой на 5 А:Сечение в мм2Потери на погонный метр двухпроводной линии, в ВАФормула для выбора параметров ТТ приведены на с.31.Примечание: Трансформатор тока должен быть установлен в одной из фаз таким образом, чтобы полный ток нагрузок, для которых требуется компенсация, а также ток самого конденсатора, протекал через ТТ (см. схемы слева). Клемма Р1 (К) подключается со стороны источника, клемма Р2 – со стороны нагрузки.Предостережение: При разрыве цепи первичной обмотки возникающие перенапряжения могут вывести ТТ из строя. Перед разрывом первичной цепи следует закоротить клеммы S1(k) и S2(l).
6.2 Защита от перегрузок по току и выбор кабелей
При выполнении монтажных работ следует руководствоваться положениями VDE0100 и VDE0105 (ассоциация электротехники и информационных технологий Германии), общими рекомендациями BDEW (Федеральная ассоциация энергетики и водных ресурсов Германии), а также учитывать требования, установленные энергоснабжающей организацией. Согласно CDE0560 часть 46 длительно допустимое действующее значение тока через конденсатор должно составлять не менее 1.3 номинального значения (при номинальном синусоидальном напряжении и номинальной частоте). С учетом того, что отклонение емкости может составлять 10% (т.е. С=1.1 Сном), максимальный ток может достигать 1.38 номинального значения. Возможность такой перегрузки, а также бросков тока через конденсаторы, должна учитываться при выборе аппаратов защиты и сечений кабелей.
Примечание: Силовые конденсаторы имеют допустимый ток до 2.7 х IНОМ.
Таблица 5. Уставки защит от перегрузок по току и сечение кабелей по VDE 0298 ч. 4 (способ подключения С)
525 В/50 Гц690 В/50 Гц
4 x 1.5 4 x 1.54 x 1.5
4 x 2.5 4 x 1.54 x 1.5
4 x 2.5 4 x 2.54 x 1.5
4 x 2.5 4 x 2.54 x 2.5
4 x 10
4 x 10 4 x 10
4 x 16 4 x 10
4 x 16 4 x 104 x 10
3 x 25/16 4 x 164 x 10
3 x 35/16 3 x 25/164 x 16
3 x 35/16 3 x 25/16 4 x 16
3 x 50/25 3 x 25/16 4 x 16
3 x 50/25 3 x 35/163 x 25/16
3 x 70/35 3 x 50/253 x 25/16
3 x 70/35 3 x 50/253 x 35/16
3 x 95/50 3 x 70/353 x 50/25
3 x 120/70 3 x 95/503 x 70/35
3 x 185/95 3 x 120/703 x 95/50
2x 3 x 95/50 3 x 185/953 x 120/70
2x 3 x 120/70 2x 3 x 95/503 x 185/95
2x 3 x 185/95 2x 3 x 120/702x 3 x 95/50
2x 3 x 240/120 2x 3 x 185/952x 3 x 120/70
3x 3 x 185/95 2x 3 x 240/1202x 3 x 185/95
Таблица 6. Уставки защит от перегрузок по току и сечение кабелей по VDE 0298 ч. 4 (способ подключения С)
D в ммD в ммD в ммD в ммD в мм
2 x 1.5
2 x 2.5
3 x 1.5
3 x 2.5
3 x 4.0
3 x 6.0
3 x 10.0
3 x 16.0
4 x 1.5
4 x 2.5
4 x 4.0
4 x 6.0
4 x 10.0
4 x 16.0
4 x 25.0
4 x 35.0
4 x 50.0
4 x 70.0
4 x 95.0
4 x 120.0
4 x 150.0
4 x 185.0
4 x 240.0
5 x 1.5
5 x 2.5
5 x 4.0
5 x 6.0
5 x 10.0
5 x 16.0
7 x 1.5
10 x 1.5
12 x 1.5
14 x 1.5
16 x 1.5
24 x 1.5
NYM: легкий кабель с пластмассовой оболочке
NYY: кабель в полимерной оболочке
NYCY кабель с концентрическим повивом жил в полимерной оболочке
NYCWY: кабель с концентрическим повивом жил и экраном из медной ленты в полимерной оболочке
H05W-F: обычный гибкий кабель с резиновой оболочкой (NLH, NMH)
H07RN-F: усиленный гибкий кабель с резиновой оболочкой (NSH)
Таблица 7. Кабельные вводы с кабельными сальниками
Внешний диаметр кабеляДиаметр отверстия, мм
M 16 x 1.56.5 – 10.5
8.0 – 12.5
M 20 x 1.510.0 – 15.0
M 25 x 1.512.0 – 20.0
M 32 x 1.519.0 – 26.5
M 40 x 1.529.0 – 34.0
34.0 – 41.0
M 50 x 1.540.0 – 45.0
6.3 Степень защиты
Стандарт EN 60529 регламентирует обозначение степени защиты оболочек электротехнических изделий кодами, представляющими собой комбинации двух букв и двух цифр. Обозначение «IP» означает «защита от проникновения» (ingress protection).
Ниже приведены наиболее часто встречающиеся комбинации.
Таблица 8. Наиболее распространенные степени защиты
От случайного прикосновенияОт твердых объектов
от случайного неумышленного контактасвыше 50 мм в диаметре
от пальцев и иных объектов длиной до 80 ммсвыше 12.5 мм в диаметре
от инструментов и проводников толщиной более 2.5 ммсвыше 2.5 мм в диаметре
от инструментов и проводников толщиной более 2.5 ммсвыше 2.5 мм в диаметреводяные капли, падающие вертикально
от предметов и частиц толщиной более 1 ммсвыше 1 мм в диаметре
от предметов и частиц толщиной более 1 ммсвыше 1 мм в диаметреводяные капли, падающие вертикально
от предметов и частиц толщиной более 1 ммсвыше 1 мм в диаметреводяные капли, падающие под углом 15° к вертикали
от предметов и частиц толщиной более 1 ммсвыше 1 мм в диаметреводяные капли, падающие под углом 60° к вертикали
обливание водой с любого направления
водяные струи с любого направления