Динамические фильтрокомпенсирующие устройства (ДФКУ) 0,4 кВ.

В настоящее время большая часть промышленной и коммерческой нагрузки является нелинейной, что увеличивает уровень высших гармоник тока в низковольтных распределительных сетях и во всей системе электроснабжения. Это выражается в перегрузке трансформаторов, увеличении потерь мощности, ускоренном старении оборудования, ложных срабатываниях устройств защиты и т.д. Соответственно устройства сглаживания или компенсации гармонических составляющих тока приобретают все большую значимость как для производителей и поставщиков электроэнергии, так и для их потребителей.

В сетях с повышенным содержанием высших гармоник, генерируемых нелинейными нагрузками, применение обычных средств компенсации реактивной мощности, рассчитанных на синусоидальные токи и напряжения, связано с техническими трудностями.

При необходимости компенсации нагрузок с быстроизменяющейся реактивной мощностью применяемое повсеместно регулирование мощности конденсаторной батареи путем подключения или отключения ее секций с помощью механических выключателей оказывается затруднительным, а часто и невозможным в связи с высокой стоимостью, малым быстродействием и низкой механической прочностью выключателей, а также ступенчатым характером регулирования мощности батареи. Возможно, кроме того, возникновение ударных коммутационных сверхтоков, зависящих от момента подключения батареи конденсаторов к питающей сети, а также неблагоприятное воздействие на конденсаторы токовых перегрузок при частоте высших гармоник, генерируемых нелинейными нагрузками.

Практика работы промышленных предприятий свидетельствует о том, что батареи конденсаторов, работающие при несинусоидальном напряжении, в ряде случаев быстро выходят из строя в результате вспучиваний и взрывов. Причиной разрушения конденсаторов является перегрузка их токами высших гармоник, которая возникает, как правило, из-за того, что конденсаторные батареи изменяют частотные характеристики систем и способствуют возникновению резонанса токов. При подключении батареи конденсаторов к шинам подстанции, питающей мощную вентильную нагрузку, какое бы ни было значение емкости батареи, всегда найдется такая группа гармоник, при которых конденсаторы вступают в режим резонанса токов (или близкий к нему) с индуктивностью сети.

Токи резонансной группы гармоник, генерируемые вентильным преобразователем в сеть, приложены к батарее конденсаторов непосредственно. В то же время емкостное сопротивление батареи конденсаторов уменьшается с увеличением номера гармоники. Это приводит к тому, что через БК протекают значительные токи резонирующих гармоник, соизмеримые, а иногда и значительно превосходящие ток первой гармоники. Перегрузки по току на конденсаторы допускают до 30%, по напряжению – до 10% от номинальных значений. На самом деле за счет появления резонансных явлений перегрузка по току может достигать 400–500%, т.к. токи резонансных частот могут значительно превышать ток первой гармоники.

Для приведения в соответствие с ГОСТ параметров электроэнергии в сетях любых объектов служат динамические фильтрокомпенсирующие установки – ДФКУ, другие названия:

Эти устройства предназначены для подавления гармоник до 25 включительно. Выборочно либо одновременно, на усмотрение пользователя - компенсации реактивной мощности и контроля коэффициента мощности.

Принцип действия ДФКУ

Электронная измерительная система контролирует активную и реактивную составляющую мощности путем измерения мгновенных значений напряжения и тока в силовой сети. Данные анализируются процессорной системой для определения картины спектра гармоник и фазового угла сдвига тока. Эта информация используется генератором импульсов, поступающих на мост широтно-импульсной модуляции преобразователя на основе IGBT для производства и выдачи в цепь именно такого гармонического тока (по амплитуде, форме и фазе), который необходим для компенсации искажений нагрузки и реактивной составляющей, выходящей за установленные пределы в следующем цикле основной кривой тока (синусоиды).

Особенности и достоинства

Результат применения ДФКУ

Конструкция

ДФКУ изготавливаются в металлических 19-дюймовых шкафах (IP 21), внутри которых расположены специальные IGBT – модули, модуль индикации и управления и блок коммутации установки к сети. Модули снабжены системой принудительной вентиляции, что допускает работу в помещениях с температурой окружающей среды от +5 до +30 С.

Блок-схема ДФКУ
Рис 1. Блок-схема ДФКУ

Технические характеристики

Модель ДФКУ-0,4-35 У3 ДФКУ-0,4-75 У3 ДФКУ-0,4-110 У3 ДФКУ-0,4-150 У3 ДФКУ-0,4-185 У3 ДФКУ-0,4-225 У3
Схема подключения 4-х проводная
Компенсируемые токи гармонических составляющих фаз и реактива, А 35 75 110 150 185 225
Пиковые токи гармонических составляющих и реактива, А 50 106 155 212 262 318
Потребляемая мощность, кВт От 300Вт (Х.х.) до 5% компенсируемого тока
Номинальное напряжение, В 380±15%
Частота сети, Гц 50/60±10%
Номера компенсируемых гармоник 2…50
Быстродействие менее 1 мс
Размеры (ШхВхГ), мм 600х820х1200 600х820х2100 600х820х2300
Вес, кг 95 115 125 240 260 280
Ввод кабеля Снизу, сверху
Коммуникационный интерфейс RS485
Степень защиты IP21
Климатическое исполнение УХЛ4 (+1…+30°С)


На главную О фирме Дилеры Продукция Цены Интернет-магазин Тех.поддержка Контакты Поиск Карта сайта

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru