На однолинейной схеме конденсаторная батарея обозначается символом с двумя пластинами и питающим к ним проводом. В распределительном щите аналогичная схема представляет собой кабель, идущий между щитом и корпусом, заполненным реактивным оборудованием, которое включается и выключается в течение всего дня.

Размеры такого кабеля часто определяются только исходя из номинальных параметров аккумуляторной батареи, исходя из предположения, что ток имеет синусоидальную и стабильную форму. Оба предположения вызывают сомнения на предприятии, где значительную часть нагрузки составляют приводы, выпрямители и другие нелинейные нагрузки.

Далее представлен практический обзор тех случаев, когда от кабеля конденсаторной батареи требуется больше, чем указано на его маркировке, а также вопросов, которые стоит решить перед размещением заказа.

Почему реактивная мощность становится причиной проблем с кабелями конденсаторных батарей?

Низкий коэффициент мощности означает, что источник питания вынужден выдавать больший ток, чем требуется для обеспечения необходимой мощности. Коррекция этого тока снижает ток на входе, что и является основной причиной установки данного оборудования.

Однако между распределительным щитом и конденсатором по фидеру проходит ток от аккумуляторной батареи. Этот ток зависит от номинальных характеристик батареи при приложенном напряжении, и в реальной установке он также включает в себя любые гармонические составляющие, которые создает сеть.

В результате получается питающий кабель, тепловая нагрузка которого не очевидна из паспортной таблички, в цепи, которая включается чаще, чем почти любая другая в здании.

Всё это, конечно, не усложняет выбор кабеля. Это просто означает, что в расписании необходимо явно указать предположение о наличии гармоник, а не оставлять его подразумеваемым.

Кабель конденсаторной батареи работает в цепи, где ток не имеет чистой синусоидальной формы, поэтому при выборе сечения следует учитывать и гармонические искажения.

Что передает питающий кабель между платой и конденсатором?

В разговоре присутствуют четыре компонента, и только первый учитывается при простом расчете рейтинга.

• Основной ток, соответствующий номинальной мощности аккумуляторной батареи при приложенном напряжении.
• Гармонический ток, потребляемый или подаваемый банком при наличии искажений в сети.
• Переходные процессы происходят каждый раз при подаче напряжения на аккумуляторную батарею или при изменении параметров схемы.
• Любой циркулирующий ток, возникающий в результате расположения ступеней и реакторов в одном и том же корпусе.

Кабель для конденсаторной батареи, сечение которого определяется только первым параметром, представляет собой кабель, сечение которого рассчитано на самую простую часть его работы.

Оборудование для коррекции коэффициента мощности часто устанавливается после модернизации электростанции, а это значит, что кабель необходимо учитывать с учетом уже имеющихся гармоник.

Сравнение традиционной и расстроенной компенсации

В искаженной сети эти две конфигурации ведут себя по-разному, и разница ощущается в кабеле.

В абстрактном смысле ни один из вариантов не лучше другого. Сеть решает, какой вариант размещения является наиболее подходящим, и кабель следует этому решению.

Расстроенный реактор изменяет ток, проходящий через фидер, а также частотную характеристику блока, поэтому для кабельных целей эти два параметра неразделимы.

Гармонические токи и выбор проводника

Размер проводника выбирается с учетом силы тока и повышения температуры. Когда ток содержит гармоники, среднеквадратичное значение возрастает, а скин-эффект и эффект близости изменяют эффективное сопротивление на этих частотах.

В случае фидера, подающего топливо к реактивному оборудованию, практическим следствием является необходимость включения коэффициентов снижения мощности в расчет, и их следует указывать с указанием допущения, на основании которого они были получены.

Нейтральный проводник и любой защитный проводник заслуживают отдельного внимания, поскольку тройные гармоники ведут себя иначе в трехфазных системах и могут создавать больший ток в нейтрали, чем можно было бы предположить для простой сбалансированной нагрузки.

При поэтапной установке кабельного блока размер фидера может быть рассчитан на конечный общий ток, в то время как начальный этап будет меньше. Это разумно, при условии, что в документации четко указано, для какого этапа был выбран кабель и каким будет промежуточный ток.

Гармонический ток повышает температуру проводника при той же основной частоте, и этот эффект легко упустить из виду при составлении графика для составляющей 50 или 60 Гц.

Практика защиты, коммутации и заземления

Пять факторов, определяющих, будет ли фидер в эксплуатации вести себя так же, как и в ходе исследования.

Защита, допускающая наличие гармонических искажений.

Устройства, выбранные исключительно на основе основного тока, могут работать неправильно при искажении формы сигнала.

Частота переключения и коэффициент заполнения

Банк, который постоянно вмешивается и отключается, налагает циклическую нагрузку как на кабель, так и на его разъемы.

Порядок выписки и изоляции

Перед началом работы с цепью необходимо управлять накопленной энергией, и это относится к процедуре коммутации.

Заземление корпуса и питающего кабеля

Схема расположения защитных проводников должна определяться совместно с системой электроснабжения, а не выводиться из чертежа.

Окончание, соответствующее проводнику

Реактивное оборудование часто подключается с помощью крупных или гибких проводников, и клемма или сальник должны соответствовать тому, что подключается.

Компенсация реактивной нагрузки — это нагрузка, которая часто переключается, а частое переключение — это следствие старения изоляции и соединений на каждом конце.

Условия окружающей среды и условия внутри корпуса конденсаторов

Реактивное оборудование находится в одних из самых жарких мест на предприятии, и кабель также находится в этой среде.

Эти данные позволяют преобразовать номинальный ток в поперечное сечение кабеля, и они получены непосредственно на предприятии, а не из каталога.

Банк, который дважды перемещали.

Ситуация: За три года на предприятии были установлены новые приводы на технологическую линию, а затем смонтирована конденсаторная батарея для восстановления коэффициента мощности до уровня, предусмотренного договором поставки. Батарея была размещена в свободном месте на распределительном щите, а не там, где находилась реактивная нагрузка.

Вывод: В первом варианте батарея была размещена на длинном фидере и вблизи участка сети, где искажения уже были высокими. Установка сработала, и измеренный на плате ток был заметно выше, чем значение, полученное в первоначальном расчете.

Решение: Блок был перемещен ближе к нагрузке, а фидер был выбран заново с учетом измеренного содержания гармоник, указанного в техническом задании, а не предполагаемого. Этапы также были перегруппированы таким образом, чтобы режим работы менялся реже.

Результат: измеренный ток на плате приблизился к расчетному значению, а количество переключений уменьшилось. Кабель во второй позиции был заказан на основе данных, а не предположений, и это стоит повторить.

Прокладка кабелей между платой и блоком конденсаторов.

В этой схеме длина трассы имеет двойное значение. Она влияет на напряжение на блоке питания и на импеданс между источником питания и конденсаторами, который является одним из параметров, определяющих реакцию установки на гармоники.

Короткие, прямые маршруты обычно предпочтительнее по соображениям стоимости и напряжения, а также они уменьшают вероятность того, что фидер будет располагаться в одном лотке с цепями, которые сами вносят искажения.

Если кабель должен проходить через инфраструктуру предприятия, маршрут следует записывать с указанием его фактической длины. Расчет, выполненный на основе масштабных измерений чертежа, содержит неизвестную погрешность.

Ввод в эксплуатацию и предварительные проверки перед подключением банка к электросети.

Пять проверок, позволяющих выявить большинство проблем, пока на сайте еще тихо.

• Убедитесь, что фидер соответствует выбранному кабелю, с указанием номинальных параметров и их снижения, зафиксированных в документации.
• Проверьте соединения на обоих концах на предмет подготовки проводников, момента затяжки и снятия натяжения.
• Перед любым переключением убедитесь в правильности заземления защитного проводника и корпуса.
• Запишите значения тока и напряжения на плате управления при работающей и неработающей батарее.
• Запишите температуру окружающей среды в камере на момент проведения измерений, чтобы впоследствии можно было интерпретировать полученные данные.

Данные о вводе в эксплуатацию, полученные на спокойном участке, гораздо полезнее, чем измерения, проведенные в неспокойный день два года спустя.

Техническое обслуживание и старение кабелей конденсаторных батарей

В реактивной установке больше всего страдают соединения и коммутационное оборудование. Изоляция кабеля стареет с повышением температуры, и фидер, работающий при температуре выше расчетной, изнашивается быстрее, чем предполагает его номинальный срок службы.

Плановая проверка, включающая термографический осмотр контактов, проверку температуры корпуса и анализ схемы переключения, позволит выявить большинство развивающихся неисправностей на ранней стадии.

Когда на станции снова происходят изменения, а это обычно случается, именно записи с первой установки позволяют быстро переоценить состояние кабельной сети и её питающего кабеля. В этот момент вопрос заключается не в том, что это за кабель, а в том, какую нагрузку он фактически выполнял.

Подробности запроса коммерческого предложения на кабель для конденсаторной батареи

Эти характеристики позволяют выбирать кабель для конденсаторной батареи, исходя из того, с какой сетью он будет фактически взаимодействовать, а не только из номинальных характеристик батареи.

• Пошаговая оценка номинального напряжения банка в зависимости от приложенного напряжения и схемы подключения.
• включены ли реакторы и как настраиваются этапы.
• измеренное или прогнозируемое содержание гармоник в точке подключения
• Расчетная температура окружающей среды внутри корпуса или распределительного помещения
• Длина маршрута от доски до берега, нарисованная, а не в масштабе.
• Как часто происходит переключение между этапами в течение обычного рабочего дня?
• Требования к заземлению системы электроснабжения и защитным проводникам
• используемые клеммы на обоих концах и ожидаемый тип проводника

Технические стандарты, такие как IEC 60502 , IEC 60228 и IEC 60332, могут согласовывать терминологию, касающуюся конструкции кабеля и испытаний. Однако окончательное решение по системе по-прежнему принимается на основе утвержденной проектной спецификации, применимых местных правил и решений квалифицированного проектного органа.

Кабельные опоры JINCHHUAN для установок коррекции коэффициента мощности

Компания JINCHUAN Cable производит силовые кабели для цепей, где ток не имеет чистой синусоидальной формы, и может предоставить данные о проводниках и изоляции для фидера, питающего реактивное оборудование.

Ознакомьтесь с ассортиментом силовых кабелей и профилем производителя , затем отправьте данные о банке и измеренные условия сети, чтобы можно было подобрать фидер в соответствии с ними.

Перед заказом фидера необходимо устранить несоответствия в расположении кабелей и измерить искажения, поскольку от кабеля, выбранного для чистого синусоидального тока, требуется выполнение другой задачи.

Часто задаваемые вопросы

Требуется ли для кабеля конденсаторной батареи проводник большего сечения, чем указано в номинальном значении?

Зачастую так и происходит, поскольку гармонический ток суммируется с основной частотой и повышает температуру проводника при той же полезной мощности.

Для чего нужен реактор с расстроенной конфигурацией?

Это смещает резонансную частоту блока ниже доминирующей гармоники, что предотвращает усиление искажений, уже присутствующих в сети.

Почему здесь важна длина подающего устройства?

Это влияет на напряжение в аккумуляторной батарее и импеданс между источником питания и конденсаторами, и то и другое влияет на работу установки.

Частая смена каналов связи является проблемой для кабельного телевидения?

Повторяющиеся циклы включения питания воздействуют на клеммы и изоляцию кабеля, поэтому режимы работы при переключении следует учитывать при составлении технических характеристик.

Следует ли относиться к нейтральному лицу иначе?

В трехфазных системах с утроенными гармониками нейтраль может пропускать больший ток, чем можно было бы предположить при сбалансированной основной нагрузке, поэтому стоит проверить это отдельно.

Какую температуру окружающей среды следует использовать?

Температура внутри корпуса или коммутационного помещения, где проложен кабель, обычно выше расчетного значения для наружного применения.

Как осуществляется заземление?

Схема расположения защитных проводников соответствует методу заземления системы электроснабжения, и ее следует уточнить у проектировщика электрооборудования, а не предполагать.

Можно ли установить банк поэтапно?

Да, и размер кормушки часто определяется по итоговому количеству. В записи должно быть указано, на каком этапе был сделан отбор.

Что следует зафиксировать при вводе в эксплуатацию?

Значения тока и напряжения на плате при включенном и выключенном блоке питания, а также температура окружающей среды в момент измерения.

Каким образом компания JINCHUAN Cable поддерживает подобные проекты?

Компания JINCHUAN Cable поставляет силовые кабели и предоставляет данные о проводниках и изоляции, что позволяет проверить фидер на соответствие реальным условиям эксплуатации.