Компенсация реактивной мощности индуктивного и ёмкостного характера активными фильтрами
Inductive & capacitive reactive power compensation
Массовое применение активных фильтров для компенсации реактивной мощности в электроустановках сдерживается высокой ценой оборудования. При всех очевидных достоинствах, подобные решения требуют технического и экономического обоснования.
|
Активные фильтры. Практика компенсации реактивной мощности Смотреть, скачать брошюру в формате PDF Смотреть электронную версию брошюры |
Активные фильтры. Практика компенсации реактивной мощности
В чем особенности применения активных фильтров для компенсации реактивной мощности
Подключенный и настроенный соответствующим образом активный фильтр может генерировать реактивную мощность как индуктивного, так и ёмкостного характера. Предельное значение выдаваемой реактивной мощности (в квар) практически равно полной мощности фильтра (в кВА). Это выгодно отличает активный фильтр от синхронного компенсатора, у которого возможности работы с реактивной мощностью ёмкостного характера ограничены.
Важными свойствами активных фильтров являются очень высокое быстродействие и способность работать в «грязных» сетях с большими искажениями напряжения.
Просто спросить...?
Как это работает
Пример. Система динамической компенсации реактивной мощности работает на буровой установке. Активные фильтры подключены на ввод 6 кВ бурового комплекса через силовой согласующий трансформатор. Измерения прибором FLUKE 435 выполняются на присоединении этого трансформатора.
Измерения в силовой цепи системы динамической компенсации реактивной мощности на базе активных фильтров
Графики нагрузки активных фильтров иллюстрируют их способность генерировать реактивную мощность как индуктивного, так и ёмкостного характера, с высоким быстродействием.
Ток на присоединении активных фильтров (на стороне 6 кВ согласующего трансформатора)
Ток в системе компенсации изменяется от нуля до 50 А (при напряжении 6 кВ).
Активная мощность (черная линия) и полная мощность (зеленая линия) системы динамической компенсации
Активная мощность незначительная (до 30 кВт) и определяется потерями в системе. Полная мощность превышает 600 кВА.
Реактивная мощность системы динамической компенсации
Основная составляющая полной мощности системы компенсации - реактивная мощность Она изменяется от (+) 280 квар до (-) 600 квар с частотой до 30 раз в минуту.
Таким образом, работающая под управлением локальной САУ система динамической компенсации на базе активных фильтров поддерживает заданный cos φ на вводе питания бурового комплекса при резко переменных нагрузках.
Демонстрация возможностей активных фильтров по генерации реактивной мощности представлена также на видео.
Активный фильтр COMSYS создает реактивную мощность индуктивного или ёмкостного характера; активный фильтр Sinexcel ее компенсирует
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Активный фильтр компенсирует реактивную мощность, изменяющуюся по величине и по знаку (с индуктивной на ёмкостную и обратно)
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Компенсация пусковых токов электродвигателей активными фильтрами
Высокое быстродействие активных фильтров позволяет их применять, в частности, для компенсации пусковых токов электродвигателей.
Компенсация пусковых токов электродвигателей активными фильтрами
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
В процессе разгона асинхронных электродвигателей или синхронных машин с асинхронным пуском преобладает потребление реактивной мощности. Компенсация ее активными фильтрами позволяет существенно снизить полный ток, протекающий в силовых цепях источника электроэнергии (генератора, трансформатора, сетевого преобразователя системы накопления энергии и др.).
Компенсация ёмкостных нагрузок активными фильтрами
Энергетики обычно воспринимают ёмкостную нагрузку как благо, помогающее поддерживать приемлемый cos φ в электроустановке. Вместе с тем, преобладающая ёмкостная нагрузка создаёт свои проблемы.
Характерный пример - объекты с протяжёнными кабельными линиями. Это могут быть вдольтрассовые линии электропередачи трубопроводных систем, сети берегового питания платформ на шельфе, ветропарки и др. Ёмкостная нагрузка на таких присоединениях может достигать нескольких Мвар и создавать большие токи.
При автономном электроснабжении реактивная мощность ёмкостного характера в цепях нагрузки опасна для электростанции. Если её величина превышает 15-20% от установленной мощности генератора, возникают риски срабатывания защиты и прекращения электроснабжения.
Перетоки реактивный мощности также могут возникать при параллельном включении генераторов из-за некорректной настройки регуляторов систем возбуждения. Работающий с перевозбуждением генератор формирует излишек реактивный мощности, который потребляется «соседним» генератором с недовозбуждением. Последний при этом нагружается реактивной мощностью ёмкостного характера и может быть отключен защитой.
Пример перетоков реактивной мощности в процессе перевода нагрузки с ЭСН2, (+) 700 квар, на ЭСН7 (-) 150 квар
Активные фильтры отлично справляются с задачей компенсации реактивной мощности ёмкостного характера, а также при её изменении с индуктивной на ёмкостную и наоборот. Во всех случаях активные фильтры уверенно поддерживают cos φ на заданном уровне.
Приведенное ниже видео демонстрирует работу активных фильтров АДФ-У при компенсации ёмкостных токов кабелей в условиях автономного электроснабжения.
Активные фильтры АДФ-У. Компенсация ёмкостных токов кабелей
Смотреть это видео на VK Видео, YouTube, Rutube или Дзен
Система динамической компенсации устраняет реактивную мощность ёмкостного характера на сборных шинах электростанции собственных нужд.
Силовой блок системы компенсации реактивной мощности ёмкостного характера (1200 квар)
Применение активных фильтров снижает риски отключения генераторов и нештатной работы электроустановок ответственного объекта.
Предложения Инженерного центра «АРТ»
Полный комплекс работ по созданию систем компенсации высших гармоник и реактивной мощности в электроустановках до и выше 1000 В (низкого и среднего напряжения).
