Фильтровая конденсаторная установка или фильтрокомпенсирующее устройство. Что выбрать?

При отсутствии компенсаторов реактивной мощности на крупных предприятиях страдают не только они сами, но и другие заводы, находящиеся неподалеку. Это происходит в результате возникновения перетоков реактивной энергии и «пробивающихся» из сети крупного завода гармонических искажений. В результате качество электроэнергии заметно понижается.

В целях устранения подобных проблем применяются конденсаторные установки с фильтрами гармоник– (УКРМ фильтровые), либо фильтрокомпенсирующие устройства ФКУ. Об этих двух типах устройств и пойдет речь в данной статье.

УКРМ с фильтрами гармоник и ФКУ обычно устанавливаются для компенсации реактивной мощности и фильтрации гармоник высоковольтных потребителей, таких как, например, сталеплавильные печи и электролитические ванны на металлургических комбинатах. В чем разница между ними?

Установка компенсации реактивной мощности УКРМ 6 -10 кВ в сетях с высоким уровнем гармоник комплектуется специальными защитными фильтрами, представляющими собой сухие трехфазные реакторы (по сути катушки индуктивности), необходимые преимущественно для защиты конденсаторных банок самой УКРМ. Это дроссели с металлическими сердечниками, внешне похожие на мощные сухие трансформаторы.

Для установки компенсации реактивной мощности также играют роль токоограничивающих реакторов для защиты конденсаторов от пусковых токов. Для фильтрокомпенсирующих устройств ФКУ используются катушки с воздушным сердечником,  которые обеспечивают нормализацию уровня гармоник во всей сети. «Оттягивание» опасной гармоники из сети происходит в результате введения в электрическую цепь элемента «индуктивность-ёмкость», частота которого близка к частоте самой гармоники. В результате резонансные явления переходят в тепловую энергию на реакторе, не представляя более опасности для сети.

Стоит заметить, что цена конденсаторной установки  с фильтрами гармоник на металлическом сердечнике КРМФ примерно такая же, как цена фильтрокомпенсирующих устройств ФКУ такой же мощности. Вы можете спросить: а зачем же тогда применять КРМФ, если можно использовать ФКУ и убить «одним камнем двух зайцев»: и защита конденсаторов обеспечена, и сеть фильтруется от гармоник.

Ответ заключается в способе регулирования реактивной мощности, различным у этих двух устройств. Дело в том, что реактивная нагрузка на предприятии как правило переменная: ее желательно компенсировать в автоматическом режиме (по крайней мере основную часть). С этой целью КРМФ изготавливается с одной или несколькими автоматическими ступенями, которые подключаются и отключаются автоматически по команде контроллера.

ФКУ же, для «очистки» сети должна работать в постоянном режиме, иначе эффект будет малозначительным. Но поскольку фильтрокомпенсирующее устройство работает только совместно с конденсаторами, то и компенсация реактивной мощности не происходит в данном случае автоматически. Получается, что в случае с ФКУ, функция компенсации реактивной мощности является второстепенной.  В какие-то моменты даже может возникать перекомпенсация или недокомпенсация. КРМФ не допускает таких явлений за счет наличия автоматических ступеней. Она обеспечивает конденсаторы защитой от перегрузок гармониками, и даже частично фильтрует саму сеть, но только в момент включения той или иной ступени, что не обеспечивает полноценной фильтрации.

Поэтому для правильного выбора между этими двумя устройствами нужно определиться, какая задача в Вашем случае стоит на первом месте, а какая на втором: компенсация реактивной мощности, фильтрация сети от гармоник.

Перед тем, как купить конденсаторную установку или ФКУ, нужно детально изучить сеть, провести замеры параметров, рассчитать выгоду для обоих вариантов. И, конечно же, рекомендуем воспользоваться помощью экспертов от заводов-производителей подобных устройств.