Компенсація реактивної потужності від Ducati Energia — завжди на крок попереду

Широке застосування споживачів енергії з нелінійним навантаженням супроводжується значним завантаженням електричної системи реактивною потужністю, що призводить до зростання втрат електроенергії за рахунок низького коефіцієнта потужності та порушення нормального споживання електроенергії. Тому очевидно, що серед заходів щодо енергозбереження, покращення коефіцієнта потужності є одним з найважливіших завдань. Для енергогенеруючої компанії збільшення коефіцієнта потужності мережі в середньому з 0,7 до 0,9 вже означає скорочення витрат на 40 % завдяки зниженню омічних втрат в мережі, та збільшення генерувальної і розподільної здатності на 30 %. Ці цифри кажуть самі за себе та означають збереження сотень тонн пального та розвантаження декількох електростанцій та сотень трансформаторних підстанцій. Компенсація реактивної енергії необхідна на більшості підприємств, де встановлені асинхронні двігуні (коефіцієнт потужності 0,7, а при неповному завантаженні – 0,4), імпульсні установки (0,6), електричні машини та верстати (0,5), зварювальні автоматичн (0,4) та ін.

На відміну від активної реактивну потужність можна виробляти безпосередньо в місці споживання, встановивши конденсаторні установки. Встановлення автоматичних конденсаторних батарей для компенсації реактивної енергії з автоматичним керуванням залежно від збільшення або зменшення навантаження або статичних конденсаторних батарей, розрахованих виходячи з профілю навантаження, можливе на будь-якому об'єкті.

Конденсатори Ducati Energia для компенсації реактивної потужності: від традиційних PPM/MKP – до нових PPMh/MKPh

Компанія СВ АЛЬТЕРА – офіційний дистриб'ютор продукції Ducati Energia в Україні – пропонує ознайомитись з новітніми розробками щодо компенсації реактивної потужності в системах електропостачання.

Для комплектації установок компенсації реактивної потужності в мережах з напругою 0,4 кВ італійська компанія Ducati Energia пропонує трифазні та однофазні металоплівкові косинусні конденсатори, виконані за традиційною PPM/MKP-технологією та власною запатентованою PPMh/MKPh-технологією. Конденсатори на основі інноваційної PPMh-плівки мають покращені технічні характеристики та призначені для неперервного використання за важких екс - плуатаційних умів. Традиційні варіанти, виготовлені за PPM-технологією, також включені до номенклатури пропонованої продукції компанії та призначені для експлуатації в звичайних робочих умовах.

PPM/MKP – конденсатори для експлуатації в звичайних умовах

PPM/MKP – це стандартна технологія виготовлення металоплівкових конденсаторів з використанням вакуумного напилювання для металізації поліпропіленової плівки. Головна перевага металоплівкових конденсаторів полягає в тому, що вони можуть відновлювати свою електричну ємність після короткого замикання між пластинами. Внаслідок низької щільності пластин струм короткого замикання, протікаючи в області пробою, випаровує металеве покриття, у результаті чого коротке замикання автоматично ліквідується без істотного зниження ємності або витрат енергії. За даною технологією виготовляють однофазні конденсатори типу FLOPPY CAP і трифазні конденсатори типу MODULO 10, призначені для експлуатації в звичайних умовах. Як просочувальний матеріал в даних конденсаторах використовується особливий тип екологічно безпечної смоли, яка характеризується високою діелектричною стійкістю, що повністю виключає ризик потрапляння всередину конденсатора молекул повітря та води.

Секції трифазних конденсаторів типу MODULO 10 розміщено в пластиковому контейнері, який разом із просочувальним компаундом забезпечує подвійну ізоляцію між обкладками конденсатора та металевим корпусом. Конденсатори типу FLOPPY CAP розміщуються в металевому корпусі із кришкою із самозагасильного пластику. Розташування ізолювального контейнера між ємнісним елементом і металевим корпусом, разом із зануренням ємнісного елемента в смолу, забезпечує найкращу електричну безпеку конденсатора та нечутливість до вібрацій.

PPMh/MKPh – нові конденсатори зі збільшеним терміном експлуатації

Для конденсаторів, призначених для неперервного використання у важких експлуатаційних умовах, спеціалісти компанії Ducati Energia розробили поліпропіленову плівку зі спеціальним металізованим (алюмінієвим) покриттям змінної товщини, що сприяє процесу самовідновлення ємності та зменшує діелектричні втрати. Завдяки цій інноваційній методиці металізації поліпропілен зазнає значно меншого навантаження в процесі експлуатації, а тому зберігає свої діелектричні властивості набагато довше, володіючи при цьому більш високими експлуатаційними характеристиками як за струмом, так і за напругою. Конденсатори, виготовлені за фірмовою PPMh/MKPh-технологією, характеризуються одним із найменших на даний час значенням питомих втрат активної енергії, яке не перевищує 0,2 Вт/кВАр. За даною технологією виготовляються однофазні конденсатори типу MONO 16 і трифазні конденсатори типу MODULO 50, які призначені для довготривалого використання у важких експлуатаційних умовах.

Більш ефективне самовідновлення ємності, зменшення діелектричних втрат та просочування рослинним маслом дозволив збільшити термін експлуатації конденсаторів до 150000 годин (що становить 17 років безперервної роботи), а також знизити робочу температуру в порівнянні із традиційними смоляними конденсаторами.

Конденсатори типу MONO 16 і MODULO 50 розміщуються в металевих корпусах з металевими кришками. Частини зібрано за допомогою обтискування, що забезпечує відмінну герметичність системи та безвідмовну роботу вбудованого захисту від надлишкового тиску. Технічні характеристики цих двох типів конденсаторів особливо сприяють їх застосуванню в мережах з великим рівнем гармонійних спотворень струму (25 % і більше).

Відмітимо, що статичні та автоматичні установки компенсації реактивної потужності виробництва Ducati Energia головним чином комплектуються саме конденсаторами типу MONO 16 і MODULO 50. Компактні габаритні розміри та незначне тепловиділення дозволяють здійснювати монтаж конденсаторів впритул, тім самим безпосередньо знижуючи габаритні розміри пристроїв компенсації.

Інші особливості низьковольтних конденсаторів Ducati Energia

Умови, в яких експлуатуються конденсатори для коректування коефіцієнта потужності, необхідно ретельно контролювати, оскільки значення температури, напруги і струму суттєво впливають на рядків експлуатації конденсаторів.

Усі конденсатори Ducati мають вбудований захист від внутрішнього короткого замикання, при якому виводи конденсатора розмикаються внаслідок надлишкового тиску, залишаючи ізоляцію корпусу неушкодженою та захищаючи конденсатор від вибуху і загоряння. Цей захист забезпечує швидку і результативну роботу як при слабострумових, так і сильнострумових замиканнях (до 10 кА).

Всі трифазні конденсатори типу MODULO 10 та MODULO 50 мають розрядні пристрої, які знижують залишкову розрядну напругу до рівня менше 75 за 3 хвилини.

Відповідно до стандартів EN 60831-1/2 всі конденсатори Ducati витримують перевищення робочої напруги на 10 % протягом 8 годин на добу, на 15 % протягом 30 хвилин на добу; на 20 % протягом 5 хвилин та на 30 % протягом 1 хвилини.

Конденсатори Ducati мають підвищене (відносно регламентованого стандартами IEC 831 та ГОСТ 1282-88 значення 1,3 In) значення максимально допустимого струмового перенавантаження і здатні постійно працювати при струмі, що у 1,5 рази перевищує робочий при номінальній напрузі та частоті. Цим забезпечується збільшення допустимого теплового навантаження на конденсатор. Також зазначимо, що для традиційних PPM-конденсаторів максимальний витримуваний стрибок струму становить 100In (амплітуда першого періоду) та 200In для нових PPMh.

Конденсатори Ducati розраховані на роботу при найбільш важкій температурній категорії 25/D з діапазоном робочих температур від -25 до +55 °С. За окремим замовленням значення мінімальної температури навколишнього повітря, при який конденсатори можуть заряджатись (-25 °С), можна змінити до -40 °С.

Корегування коефіціента потужності в мережах середньої і високої напруги

Компанія Ducati також займається розробленням і постачанням конденсаторів для корегування коефіцієнта потужності в мережах високої і середньої напруги, до яких на відміну від стандартних пристроїв висуваються особливі вимоги. Спеціально розроблені однофазні конденсатори призначені для створення трифазних батарей компенсації реактивної потужності або систем фільтрації гармонік. Номінальна напуга трифазних батарей може сягати рівня 220 кВ. Трифазні конденсатори спеціально розроблені для корегування коефіцієнта потужності трансформаторів та великих двигунів середньої напруги до 11 кВ. Ducati виготовляє трифазні конденсатори для стандартної напруги мережі 3,3; 5,5; 6,3 та 11 кВ з номінальною потужністю від 50 до 700 кВАр та однаковим рівнем ізоляції 12 кВ.

Конденсатори здатні безперервно працювати при струмі, що в 1,3 рази перевищує номінальний, та витримують короткочасний стрибок струму, що перевищує у 100 разів амплітуду номінального. Робоча температура конденсаторів відповідає категорії -25/В і становить від -25 до +45 °С. Конденсатори оснащений зовнішніми розрядними пристроями, що знижують залишкову напругу до 50 за 5 хвилин.

В конденсаторах використовується або змішаний діелектрик (втрати <0,6 Вт/кВАр), що складається із двох шарів поліпропіленової плівки та одного шару паперу, розташованих між алюмінієвими обкладками, або плівковий (all-film) діелектрик (втрати <0,1 Вт/кВАр) з декількох шарів поліпропіленової плівки. Змішаний діелектрик, головним чином, застосовується в конденсаторах спеціального призначення (в конденсаторах для імпульсних генераторів, для захисту від перенапруг, у конденсаторних батареях для випробування трансформаторів та ін.). Конструкція електродів з оплітки з фольги надає конденсаторів високу стійкість до стрибків струму, що виникають під час заряджання. Як просочувальна речовина в конденсаторах використовується нетоксичне синтетичне масло зі вмістом хлору <5 PPM.

Конструктивно всі представлені конденсатори складаються з низьковольтних малопотужних плоских ємнісних елементів, які для досягнення номінальної напруги та потужності послідовно-паралельним з'єднання єднанням зібрані в пакети, що розміщуються в прямокутному корпусі з листового металу. На верхній кришці корпусу встановлено прохідні порцелянові ізолятори з різьбовими виводами М14. Еластичність бокових поверхонь корпусу компенсує зміну об'єднання єму просочувальної рідини при зміні робочої температури, зводячи перепаді внутрішнього тиску до мінімуму.

Додатково до конденсаторів Ducati пропонує всі необхідні аксесуари для створення завершених конденсаторних батарей та систем фільтрації гармонік. До складу комплекту для монтажу та підключення конденсаторних батарей входять такі компоненти, як стальна рама, мідні провідники для приєднання та заземлення конденсаторів, а також опорні ізолятори та все необхідне кріплення. Для створення повнокомплектної батареї постачаються внутрішні та зовнішні шафі, однофазні конденсатори різного номіналу, трансформатори струму та реле максимального струму для реалізації захисту від асиметрії та перенавантаження, запобіжники та реактори для обмеження пускового струму.

Загальний висновок

З впровадженням передових розробок в області плівкових технологій виготовлення конденсаторів та вакуумної обробки діелектрика, компанія Ducati спромоглася створити продукцію, що відрізняється високими технічними характеристиками. Простота виготовлення металізованої плівки та автоматизація виробничого процесу за фірмовою PPMh/MKPh-технологією забезпечили новим конденсаторів конкурентоспроможну ціну на світовому ринку. Конденсатори виробництва Ducati характеризуються найменшими питомими втратами активної енергії на одиницю реактивної потужності, що компенсується, та представлене широким діапазоном підбору необхідної реактивної потужності. Гарантований великий термін експлуатації, зменшені габаритні розміри, знижена робоча температура, високі діелектричні властивості та електричні характеристики нових конденсаторів дозволяють рекомендувати їх як оптимальне рішення для компенсації реактивної потужності.

Серед найбільших споживачів продукції Ducati Energia є такі відомі на ринку України електротехнічні компанії як ABB, Schneider Electric, AEG, Siemens, які реалізують продукцію під своїм брендом в усьому світі, а також виробники побутової техніки Zanussi, Electrolux, Candy та інші.