Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности — это про экономию и стабильную работу. Без неё сеть нагружается зря. Кабели греются, автоматы срабатывают, счётчики накручивают лишнее. Особенно в сетях с асинхронными двигателями, люминесцентным светом, трансформаторами. Там реактивка — почти всегда.

Чтобы убрать лишнюю нагрузку, ставят батареи конденсаторов. Они гасит реактивку, восстанавливают cos φ. Эффект: меньше потерь, стабильное напряжение, освобождение мощности. Иногда добавляют дроссели — для фильтрации гармоник. Ставят в РУ, на ВРУ, в отдельный шкаф. Всё зависит от нагрузки и схемы.

Где применяют

1. Промышленность — станки, двигатели
2. Цеха с люминесцентным освещением
3. Бизнес-центры, торговые залы
4. АТС, насосные станции
5. Объекты с трансформаторами

Состав решений

Плюсы

• Снижает потребление реактивной энергии
• Освобождает трансформаторную мощность
• Стабилизирует напряжение
• Уменьшает нагрев кабелей
• Снижает аварийность сети

Ошибки, которые делают

• Ставят конденсаторы без дросселей — ловят резонанс
• Берут не по мощности — эффекта нет
• Устанавливают без автомата — при КЗ всё горит
• Не контролируют cos φ — переподключение в холостую
• Забывают ввести в эксплуатацию — просто шкаф на стене

Вопросы

Что будет, если не компенсировать?
Штрафы от облэнерго, потери по кабелям, постоянные отключения, снижение ресурса оборудования.

Какие cos φ считать нормой?
Минимум — 0.92. Лучше — 0.98. Свыше 1 — избыточная компенсация. Вредит.

Нужно ли техобслуживание?
Да. Проверка фаз, пуск, термоконтроль. Менять вздувшиеся банки. Контролировать дроссели.

Стандарты и документы

Используются ГОСТ 32144, ПУЭ, СНиП по электроустановкам. Рекомендовано: cos φ > 0.95. Обязательно согласовывать проект с энергоснабжающей организацией. Некоторые регионы требуют расчёт и паспорт компенсации по каждому объекту.

Практика

На заводе, где 15 двигателей по 11 кВт, после компенсации счёт за электроэнергию упал на 17%. Кабель стал меньше греться. Ушли перегрузки по вводу. В торговом центре после монтажа шкафа КРМ ушло проседание по фазе С, стабилизировалось освещение. На насосной станции компенсировали до 0.97 — плата за реактивку ушла совсем.

Советы

Проверяй потребление по фазам. Не всегда равномерно. Не ставь КРМ вслепую. Всегда делай расчёт. Лучше ступенчатая схема — 3, 6, 12 ступеней. Так точнее. Защита — автомат, УЗИП, реле. Учитывай гармоники, особенно если есть ЧП или светодиоды.

Вывод

Компенсация — это не опция. Это норма. Без неё сеть греется, плата растёт, оборудование страдает. Поставил КРМ — освободил мощности. Сделал расчёт — защитил сеть. Монтаж занимает день, результат — надолго. Особенно критично для промышленных объектов, но и на малых мощностях это работает.

Типы решений

• Фиксированная компенсация — без автоматики. Постоянно включена. Используют при стабильной нагрузке.
• Автоматическая — ступенчатое подключение. Контролирует cos φ. Включает/отключает блоки по мере необходимости.
• Гибридная — с дросселями и фильтрами. Используют в сетях с нелинейной нагрузкой (ЧП, ИБП, светодиоды).

Схемы подключения

Чаще — трёхфазное включение на ввод. Если нагрузка неравномерная — применяют фазную компенсацию. Распределённая схема — установка в нескольких точках сети. В шкафах ВРУ, РУ, щитах этажных. При установке важно выдержать фазировку, не перепутать порядок ступеней, обеспечить охлаждение.

Подбор по мощности

Стандартно: на 100 кВт активной мощности — 40–60 квар компенсации. Точный подбор по анализу профиля потребления. Используют приборы учёта с функцией cos φ, снимают замеры в течение суток. Потом составляют схему. Желательно — с запасом 10–15% и отключением ступеней на ночь.

Из практики

На пищевом производстве после монтажа КРМ в РУ напряжение стабилизировалось: просадки ушли. В логистическом складе ушёл перегрев кабелей при пусках техники. В поликлинике — отказались от установки доп. трансформатора, компенсировали реактивку, хватило существующего ввода. Один КРМ за сезон себя окупил. Часто такие решения согласовываются с энергоснабжающей — как альтернатива реконструкции ТП.

Где нельзя ставить

• В сетях с резонансными частотами — без дросселей
• В цепях с частым изменением нагрузки — без автоматики
• На линии с сильно искажённой синусоидой — без фильтра
• Вне помещения — без защиты IP54 и выше
• Без проекта — может выйти из строя всё РУ

Условия эксплуатации

Температура: от -25 до +45 °C. Влажность: не выше 80% при +25 °C. Запрещено размещение вблизи источников тепла. Допускается монтаж в шкафах с естественной или принудительной вентиляцией. Запылённость — не выше 2 класса. Не ставить рядом с трансформаторами без экранирования — риск наводок.

Срок службы

Конденсаторы — от 5 до 10 лет. При условии отсутствия перенапряжений. Реле — 8–12 лет. Контакторы — 100 000 включений. Дроссели — 15 лет. При регулярной проверке и отсутствии перегрузок. Шкаф целиком служит 10–15 лет, если соблюдать техобслуживание.

Обслуживание

• Раз в полгода — осмотр конденсаторов
• Раз в год — термографическая съёмка шкафа
• Проверка сопротивлений и контактов
• Очистка от пыли и грязи
• Перемаркировка, если выцвели обозначения

Подбор по классу напряжения

Для 0.4 кВ — стандартные шкафы КРМ. Для 6–10 кВ — вакуумные конденсаторные установки с разрядниками, автоматами, трансформаторами напряжения. Подбор по напряжению обязателен — ошибка приводит к пробою изоляции. Часто применяются ступенчатые схемы 50/100/150 кВАр.