Расчет мощности УКРМ и КРМ онлайн

Реактивная мощность (измеряется в кВАр) не совершает полезной работы, но тратится на создание магнитных полей в оборудовании с обмотками (электродвигатели, силовые трансформаторы, индукционные печи). Этот ток бесполезно циркулирует между потребителем и генератором сети, перегружая кабельные линии и снижая напряжение. Энергосбытовые организации начисляют крупные штрафы за превышение лимитов реактивной энергии, так как она снижает общую пропускную способность государственных энергосистем.

Повышение коэффициента мощности строго до 1.0 экономически нецелесообразно и технически опасно. В моменты резкого отключения крупных промышленных нагрузок на предприятии возникнет режим перекомпенсации (когда конденсаторы выдают в сеть избыточную емкостную энергию). Это приводит к резкому скачку напряжения, риску возникновения резонанса токов на высших гармониках и выходу из строя чувствительной микропроцессорной автоматики и ПЛК в шкафах АСУ ТП.

Шаг регулирования — это минимальная мощность (в кВАр) одной конденсаторной ступени, которая подключается или отключается специализированным контактором при изменении нагрузки на заводе. Шаг подбирается на основе анализа суточного графика энергопотребления. Для объектов с плавной нагрузкой закладывают небольшие ступени (например, по 5, 10 или 12.5 кВАр) для точной подстройки. Неправильно выбранный, слишком крупный шаг приведет к постоянным грубым скачкам коэффициента мощности (недокомпенсация или перекомпенсация).

Если на промышленном объекте установлено много нелинейных потребителей — частотно-регулируемых приводов (ЧРП), устройств плавного пуска, мощных ИБП или индукционных печей, они генерируют в электросеть высшие гармоники (искажения синусоиды напряжения). Обычные силовые конденсаторы имеют низкое сопротивление для высоких частот, из-за чего они начинают критически перегреваться, вздуваться и выходить из строя. В таких условиях необходимо проектировать шкафы УКРМФ с антирезонансными дросселями (фильтрами гармоник), которые защищают конденсаторные батареи.

Для промышленных заводов, фабрик и крупных коммерческих b2b-объектов реальный срок полной окупаемости шкафа КРМ составляет от 3 до 12 месяцев. Точный период зависит от объема штрафных санкций в ежемесячных счетах за электроэнергию от энергосбыта и общей установленной мощности индуктивного оборудования. Внедрение УКРМ — это один из самых быстроокупаемых и высокоэффективных инвестиционных проектов в сфере энергосбережения предприятий.

Полный ток, протекающий через обмотки силового трансформатора ТМГ, складывается из активного и реактивного токов. Когда установка КРМ компенсирует реактивную составляющую непосредственно на шинах низкого напряжения объекта, общая токовая нагрузка на трансформатор существенно снижается (до 20–30%). Это позволяет предприятию подключить новые производственные станки, технологические линии и системы АСУ ТП без покупки второго дорогостоящего трансформатора и без запроса дополнительных лимитов мощности.

В момент коммутации сухих конденсаторных батарей возникают колоссальные броски пусковых токов, превышающие номинал в 100–200 раз, что мгновенно сварит контакты обычного магнитного пускателя. Инженеры нашей компании используют исключительно специализированные конденсаторные контакторы, оснащенные блоками опережающих контактов с предвключаемыми разрядными резисторами. Они гасят опасный пик пускового тока, защищая обкладки конденсаторов и продлевая срок службы оборудования.

Силовые косинусные конденсаторы крайне чувствительны к повышенной температуре окружающей среды. При нагреве внутри корпуса начинается ускоренная деградация диэлектрика, что ведет к пробою и выходу батареи из строя. Согласно ГОСТ и ПУЭ, температура внутри корпуса щита не должна превышать +40 °C. Поэтому при проектировании НКУ (особенно УКРМФ с тепловыделяющими дросселями) мы обязательно закладываем блоки принудительной вытяжной вентиляции с интеллектуальным термостатом управления.

При индивидуальной схеме конденсатор подключается напрямую к конкретному мощному потребителю (например, к крупному компрессору или насосу 110 кВт) и включается синхронно с ним. При централизованной схеме один общий автоматический шкаф УКРМ устанавливается на главном вводе в здание (в ГРЩ или ВРУ). Микропроцессорный контроллер непрерывно считывает общий cos φ объекта и динамически подключает нужное число ступеней. Централизованная схема является более гибкой и экономически выгодной для большинства b2b-предприятий.

Инспекторы Ростехнадзора и специалисты энергосбытовых компаний при аудите руководствуются требованиями ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) и нормативами ПУЭ (раздел 5). Проверяется наличие исполнительной проектной документации на НКУ, паспортов на конденсаторные установки, протоколов испытаний электролаборатории, а также фактическое поддержание нормативного уровня cos φ не ниже 0.95 без режимов перекомпенсации.