Рассмотрены пути повышения надежности установок компенсации реактивной мощности применением в них коммутационных аппаратов на базе электронных ключей и микропроцессоров, оптимизирующих их емкость и набор сервисных функций
надежность, установка компенсации реактивной мощности, регулятор, тиристорный пускатель
В большинстве своем электрические нагрузки промышленных потребителей имеют индуктивный характер. Наличие индуктивной нагрузки приводит к тому, что ток в проводах, кабелях и прочих элементах электросети может в 1,5 - 2 раза превышать номинальное значение. Соответственно потери на нагрев этих элементов увеличиваются в 2 - 4 раза. Способом борьбы с этим явлением служит подключение дополнительной емкости параллельно потребителю, в результате чего характер нагрузки приближается к активному. Поскольку каждый элемент электросети невозможно оснастить отдельным конденсатором, конденсаторная батарея подключается к шине, от которой питаются несколько потребителей. А так как потребители включаются независимо друг от друга и часто непредсказуемо, встает задача автоматического подключения необходимого набора конденсаторов. Решают эту задачу автоматические конденсаторные установки компенсации реактивной мощности (УКРМ). В состав УКРМ входит батарея статических конденсаторов, предохранители, магнитный пускатель. Также важным компонентом УКРМ является специализированный микропроцессорный контроллер (регулятор реактивной мощности), который постоянно измеряет индуктивную составляющую тока в сети и подключает необходимые конденсаторы в нужный момент.
Современные регуляторы не только подбирают оптимальный набор конденсаторов для компенсации реактивной мощности, но и выполняют ряд дополнительных, но весьма важных функций:
– защищают элементы УКРМ: регулятор измеряет параметры, влияющие на работу конденсаторов, и в случае превышения установленных пределов отключает конденсатор, подверженный риску выхода из строя или преждевременного износа;
– оптимизируют ресурс конденсаторов: регулятор отслеживает моменты коммутации каждого конденсатора и подключает прежде всего те, которые дольше всех были отключены и имеют наименьшую наработку;
– измеряют и передают параметры работы УКРМ и электросети: регуляторы могут быть оснащены интерфейсами для передачи измеренных характеристик электроэнергии, что позволяет интегрировать их в информационные системы.
Использование в УКРМ магнитных пускателей имеет существенное ограничение по быстродействию и износостойкости этих коммутационных аппаратов. Этих недостатков можно избежать, если использовать тиристорные пускатели. Отсутствие подвижных частей и механических контактов избавляет их от проблемы износостойкости, а высокая скорость срабатывания позволяет реализовать схемы, где подключение конденсатора к сети происходит точно в момент равенства сетевого напряжения остаточному напряжению на конденсаторе. При этом скорость переключения ступеней достигает десятков раз в секунду, что достаточно для точной компенсации самых быстропеременных реактивных нагрузок.
1. Коновалов, Ю.В. Тенденции развития мировой энергетики в современных условиях / Ю.В. Коновалов, Н.В. Буякова, Н.К. Малинин, А.А. Терехова, А.С. Хухрянская, Д.А. Марченко // Сборник научных трудов Ангарского государ-ственного технического университета. 2024. № 21. – С. 302-308.
2. Батареи статических конденсаторов БСК. [Электронный ресурс]. URL: https://www.pea.ru/docs/equipment/reactive-power-compensation/batarei-statisheskie/ (дата обращения: 25.01.2026).
3. Абрамович, Б.Н. Дополнительные потери активной мощности в ком-плексах синхронный двигатель - система возбуждения при работе их в режиме компенсатора реактивной мощности / Б.Н. Абрамович, Ю.В. Коновалов // Про-мышленная энергетик. 1988. № 4. – С. 55-57.
