Вся электротехника России без посредников
Выбор силовых конденсаторов для конденсаторных установок УКРМ, УКРМТ низкого напряжения
На что обратить внимание при выборе компонентов для емкостных блоков компенсации реактивной мощности.
Выбор силовых конденсаторов для конденсаторных установок УКРМ, УКРМТ по факторам напряжения, температуры, емкости. При реализации схем компенсации реактивной мощности с использованием емкостных установок УКРМ, УКРМТ собственник предприятия (в пределах имеющихся средств для инвестирования) в идеале должен: . В принципе, это может быть реализовано путем проведения профессионального и тщательного энергетического аудита установки, который предоставит первый набор данных для проектирования емкостных блоков для повышения коэффициента мощности. нормативной базы и выполнять эти требования в конкретных условиях работы учреждения.
Речь здесь идет о конкретных парадоксах нормативных документов и реальных предложений производителей УКРМ, УКРМТ. Так, с одной стороны, существует СТО Россетей 34.01-3.2.11-012-2017, определяющее минимальный срок службы емкостных установок для повышения коэффициента мощности на 30 лет, а также предельные значения выхода из строя конденсатора. скорость в течение первых двух лет и после соответственно ≤1*10-7 и ≤0,5*10-7 1/ч. В то же время практически все производители-сборщики УКРМ, УКРМТ заявляют средний срок службы конденсаторных установок в климатическом исполнении У1 15, а в УХЛ4 - 25 лет, и при этом нарушают даже основные требования к конструкции. и размещением элементов (расстояние между конденсаторами блока ≥50 мм (по ГОСТ Р 56744), принудительное охлаждение, радиусы изгиба кабельных ограждений, демпфирование пусковых токов и гармонических токов и др.).
Более того, даже сведения о характеристике и частоте коммутации электромагнитных контакторов (или тиристорных вентилей) далеко не всегда доступны, а для силовых конденсаторов автопроизводители предоставляют лишь информацию о заявленном производителями сроке службы, что не имеет смысла, если не связаны с конкретными условиями эксплуатации. То есть поэтому УКРМ, УКРМТ с заявленным сроком службы 25 лет, вполне вероятно, что их придется полностью "заселять" с заменой комплектующих через 3-5 лет (вероятно и раньше), а это инвестиции . дополнительные и немалые финансовые, не говоря уже о том, что по мере ухудшения реальных электрических характеристик тех же конденсаторов установка будет становиться все более неэффективной.
В ходе технического осмотра установки будут выявлены критические нарушения и соответственно будут наложены санкции на руководство и собственника.
Выбор силовых конденсаторов для низковольтных емкостных установок УКРМ, УКРМТ
Надежность, безотказность (условно) и эффективность силовых конденсаторов в емкостных установках для компенсации реактивной мощности во многом зависят от правильного выбора напряжения, емкости и предполагаемой рабочей температуры. Максимальный набор факторов, влияющих на интенсивность отказов и срок службы конденсаторов, а также контакторов, переключателей, резисторов, реакторов и т. д. , подробно изложен в NOTICE 2 MIL-HDBK-217F (стандарт Министерства обороны США), который стал основой для разработки программных приложений IEC TR 62380 (используется большинством производителей), SN 29500 (Siemens Group и др.).
В общем, при разработке CCRM, CCRM (или проверки проекта) можно использовать формулы и усеченные таблицы для расчета частоты отказов (λ) и срока службы (tsl) по IEC TR 62380 с использованием зависимостей (tsl=tsl , ref * 1/πV*1 /πT*1/πC и λ=λref*πV*πT *πC) в факторах температуры (πT), напряжения (πV) и емкости (πC). Влияние фактора напряжения на интенсивность отказов и срок службы силовых конденсаторов Фактор напряжения (πV) среди других факторов отрицательного воздействия на электрические свойства, надежность и ресурс силовых конденсаторов можно признать одним из автомобильных (по данным MIL -HDBK-217F ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ 2) для металлизированных пленочных подложек πV=(S/0,6)5+1 (S – отношение фактического действующего напряжения при номинальном напряжении на конденсаторе) и уже при S ≥0,5 коэффициент напряжения превышает единицу .
Так, если для УКРМ в сети 380 В используются конденсаторы с номинальным напряжением 450 В, то S = 0,84, πV (по MIL-HDBK-217F WARNING 2) = 6,9 (3,7 по таблицам IEC TR 62380 ), а значит, реальный срок службы уменьшится почти в семь раз по сравнению с заявленным производителем. Ссылка Несоответствие между расчетными формулами MIL-HDBK-217F NOTICE 2 и справочными таблицами IEC TR 62380 по коэффициенту напряжения может быть правомерно признано лоббированием стандарта европейскими производителями и фактически не может считаться правильным. В то же время MIL-HDBK-217F NOTICE 2 и IEC TR 62380 определяют значение πV=1,0 при отношении фактического действующего напряжения к номинальному (паспортному) напряжению на конденсаторе менее 0,5.
То есть для устранения отрицательного фактора силовые конденсаторы в УКРМ, УКРМТ должны иметь номинальное или паспортное напряжение на них в два раза больше фактического. Влияние температурного фактора на интенсивность отказов и срок службы силовых конденсаторов В отношении температурного фактора в IEC TR 62380 действуют более строгие стандарты, хотя европейские и американские стандарты практически сходятся во мнении, что πT≤1 только при температуре окружающей среды вблизи конденсатора ниже 40 градусов (минус 30 на MIL-HDBK-217F
По мере увеличения рабочей температуры в шкафу УКРМ УКРМТ рядом с конденсаторами при 70 градусах πT становится выше 5 (согласно МЭК ТР 62380 - 5.2), а значит, количество отказов будет увеличиваться и заявленное значение срока службы конденсаторы сразу уменьшатся в пять раз. Справочные таблицы коэффициентов температуры и напряжения МЭК ТР 62380 Влияние коэффициента емкости на интенсивность отказов и срок службы силовых емкостных сборок с емкостными элементами и количество отказов увеличится, продолжительность заявленного ресурса конденсаторов уменьшится в 1,4, 1,6 и 1,9 раза соответственно.
В результате суммарно при использовании силового конденсатора емкостью 40 мкФ с номинальным напряжением 450 В и температурой 70 градусов Цельсия при 380 В УКРМ заявленный срок службы в 100 000 часов фактически составит 100 000 часов. (6.9*5.2*1.4) = 1990 часов, т.е. 82,9 суток в непрерывной работе, т.е. почти три месяца, а не требуемые СТО 34.01-3.2.11-012-2017 заявленные изготовителем 30 лет или четверть века.
Выбор силовых конденсаторов для конденсаторных установок УКРМ, УКРМТ по факторам напряжения, температуры, емкости. При реализации схем компенсации реактивной мощности с использованием емкостных установок УКРМ, УКРМТ собственник предприятия (в пределах имеющихся средств для инвестирования) в идеале должен: . В принципе, это может быть реализовано путем проведения профессионального и тщательного энергетического аудита установки, который предоставит первый набор данных для проектирования емкостных блоков для повышения коэффициента мощности. нормативной базы и выполнять эти требования в конкретных условиях работы учреждения.
Речь здесь идет о конкретных парадоксах нормативных документов и реальных предложений производителей УКРМ, УКРМТ. Так, с одной стороны, существует СТО Россетей 34.01-3.2.11-012-2017, определяющее минимальный срок службы емкостных установок для повышения коэффициента мощности на 30 лет, а также предельные значения выхода из строя конденсатора. скорость в течение первых двух лет и после соответственно ≤1*10-7 и ≤0,5*10-7 1/ч. В то же время практически все производители-сборщики УКРМ, УКРМТ заявляют средний срок службы конденсаторных установок в климатическом исполнении У1 15, а в УХЛ4 - 25 лет, и при этом нарушают даже основные требования к конструкции. и размещением элементов (расстояние между конденсаторами блока ≥50 мм (по ГОСТ Р 56744), принудительное охлаждение, радиусы изгиба кабельных ограждений, демпфирование пусковых токов и гармонических токов и др.).
Более того, даже сведения о характеристике и частоте коммутации электромагнитных контакторов (или тиристорных вентилей) далеко не всегда доступны, а для силовых конденсаторов автопроизводители предоставляют лишь информацию о заявленном производителями сроке службы, что не имеет смысла, если не связаны с конкретными условиями эксплуатации. То есть поэтому УКРМ, УКРМТ с заявленным сроком службы 25 лет, вполне вероятно, что их придется полностью "заселять" с заменой комплектующих через 3-5 лет (вероятно и раньше), а это инвестиции . дополнительные и немалые финансовые, не говоря уже о том, что по мере ухудшения реальных электрических характеристик тех же конденсаторов установка будет становиться все более неэффективной.
В ходе технического осмотра установки будут выявлены критические нарушения и соответственно будут наложены санкции на руководство и собственника.
Выбор силовых конденсаторов для низковольтных емкостных установок УКРМ, УКРМТ
Надежность, безотказность (условно) и эффективность силовых конденсаторов в емкостных установках для компенсации реактивной мощности во многом зависят от правильного выбора напряжения, емкости и предполагаемой рабочей температуры. Максимальный набор факторов, влияющих на интенсивность отказов и срок службы конденсаторов, а также контакторов, переключателей, резисторов, реакторов и т. д. , подробно изложен в NOTICE 2 MIL-HDBK-217F (стандарт Министерства обороны США), который стал основой для разработки программных приложений IEC TR 62380 (используется большинством производителей), SN 29500 (Siemens Group и др.).
В общем, при разработке CCRM, CCRM (или проверки проекта) можно использовать формулы и усеченные таблицы для расчета частоты отказов (λ) и срока службы (tsl) по IEC TR 62380 с использованием зависимостей (tsl=tsl , ref * 1/πV*1 /πT*1/πC и λ=λref*πV*πT *πC) в факторах температуры (πT), напряжения (πV) и емкости (πC). Влияние фактора напряжения на интенсивность отказов и срок службы силовых конденсаторов Фактор напряжения (πV) среди других факторов отрицательного воздействия на электрические свойства, надежность и ресурс силовых конденсаторов можно признать одним из автомобильных (по данным MIL -HDBK-217F ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ 2) для металлизированных пленочных подложек πV=(S/0,6)5+1 (S – отношение фактического действующего напряжения при номинальном напряжении на конденсаторе) и уже при S ≥0,5 коэффициент напряжения превышает единицу .
Так, если для УКРМ в сети 380 В используются конденсаторы с номинальным напряжением 450 В, то S = 0,84, πV (по MIL-HDBK-217F WARNING 2) = 6,9 (3,7 по таблицам IEC TR 62380 ), а значит, реальный срок службы уменьшится почти в семь раз по сравнению с заявленным производителем. Ссылка Несоответствие между расчетными формулами MIL-HDBK-217F NOTICE 2 и справочными таблицами IEC TR 62380 по коэффициенту напряжения может быть правомерно признано лоббированием стандарта европейскими производителями и фактически не может считаться правильным. В то же время MIL-HDBK-217F NOTICE 2 и IEC TR 62380 определяют значение πV=1,0 при отношении фактического действующего напряжения к номинальному (паспортному) напряжению на конденсаторе менее 0,5.
То есть для устранения отрицательного фактора силовые конденсаторы в УКРМ, УКРМТ должны иметь номинальное или паспортное напряжение на них в два раза больше фактического. Влияние температурного фактора на интенсивность отказов и срок службы силовых конденсаторов В отношении температурного фактора в IEC TR 62380 действуют более строгие стандарты, хотя европейские и американские стандарты практически сходятся во мнении, что πT≤1 только при температуре окружающей среды вблизи конденсатора ниже 40 градусов (минус 30 на MIL-HDBK-217F
По мере увеличения рабочей температуры в шкафу УКРМ УКРМТ рядом с конденсаторами при 70 градусах πT становится выше 5 (согласно МЭК ТР 62380 - 5.2), а значит, количество отказов будет увеличиваться и заявленное значение срока службы конденсаторы сразу уменьшатся в пять раз. Справочные таблицы коэффициентов температуры и напряжения МЭК ТР 62380 Влияние коэффициента емкости на интенсивность отказов и срок службы силовых емкостных сборок с емкостными элементами и количество отказов увеличится, продолжительность заявленного ресурса конденсаторов уменьшится в 1,4, 1,6 и 1,9 раза соответственно.
В результате суммарно при использовании силового конденсатора емкостью 40 мкФ с номинальным напряжением 450 В и температурой 70 градусов Цельсия при 380 В УКРМ заявленный срок службы в 100 000 часов фактически составит 100 000 часов. (6.9*5.2*1.4) = 1990 часов, т.е. 82,9 суток в непрерывной работе, т.е. почти три месяца, а не требуемые СТО 34.01-3.2.11-012-2017 заявленные изготовителем 30 лет или четверть века.
