Косинусный конденсатор что это
Моторные и косинусные конденсаторы для силовых сетей
«Моторные», а согласно терминам и определениям действующих стандартов рабочие и пусковые конденсаторы двигателей, а также «косинусные», или соответственно в соответствии с формализованной терминологией конденсаторы для коррекции коэффициента мощности энергосистем переменного тока — популярные сленговые названия наиболее востребованных конденсаторов рынка электротехнического оборудования сегмента «пассивных элементов силовых электрических сетей», что само по себе является технически некорректным, поскольку:
Пленочные конденсаторы для асинхронных двигателей и конденсаторных батарей для коррекции коэффициента мощности
Наиболее востребованными в России и развитых странах мира конденсаторами для асинхронных двигателей и конденсаторных батарей для коррекции коэффициента мощности являются пленочные металлизированные (реже фольговые) конденсаторные устройства (capacitor unit) (в терминологии ГОСТ IEC 61071-2014 «Конденсаторы силовые электронные» конденсаторное устройство — узел из одного или более конденсаторных элементов в одном контейнере, с выведенными наружу выводами), каждый конденсаторный элемент которых (по ГОСТ IEC 61071-2014 конденсаторный элемент — устройство из двух электродов, разделенных диэлектриком) конструктивно выполнен из двух токопроводящих обкладок из алюминиевой фольги или металлизированного слоя (покрытия) на твердом диэлектрике, разделенных одним или более слоями электроизоляционного материала (диэлектрика). Пленочный конденсаторный элемент (при отсутствии необходимости указания конденсаторного устройства или конденсаторной батареи по ГОСТ IEC 61071-2014 допустимо использование термина конденсатор) формируется на специальном намоточном станке и может иметь сегментную или бессегментную конструкцию.
Справка: ГОСТ IEC 61071-2014 впервые ввел для металлизированных пленочных конденсаторов термины «особая сегментная металлизированная конструкция (segmented metallization design)» и «особая бессегментная металлизированная конструкция (special unsegmented metallization design)» — конструкции с помещением слоя металла поверх диэлектрика в форме, позволяющей соответственно «изолировать его небольшую часть в случае локального короткого замыкания или пробоя с тем, чтобы восстановить полную работоспособность устройства при крайне малой потере емкости» или «сохранить самовосстанавливающиеся свойства при работе на напряжении вплоть до пикового напряжения (по стандарту — неповторяющееся импульсное напряжение, порожденное переключением или любым иным возмущением системы, которое допускается ограниченное число раз и на длительности менее основного периода) и гарантирующая полную работоспособность устройства при крайне малой потере емкости». Это является очень важным, поскольку наиболее передовые отечественные производители уже сертифицируют свои рабочие и пусковые конденсаторы для асинхронных двигателей на класс защиты S3, введенный для сегментных конденсаторов IEC 60252-1:2010+A1:2013 и IEC 60252-2:2010+A1:2013, заменившими морально устаревшие IEC 60252-1:2001 «AC motor capacitors. Part 1. General. Performance, testing and rating. Safety requirements. Guide for installation and operation» и IEC 60252-2:2003 «AC motor capacitors — Part 2: Motor start capacitors», рецепциями которых являются действующие отечественные ГОСТ IEC 60252-1-2011 и ГОСТ IEC 60252-2-2011 соответственно.
Действующая российская нормативно-правовая база на моторные и косинусные конденсаторы для силовых сетей
Общие положения для конденсаторов силовой электроники формализует ГОСТ IEC 61071-2014, пусковые и рабочие конденсаторы (пропитанные или непропитанные) с диэлектриком из бумаги, органической синтетической пленки (или их комбинации) и металлизированными или металлофольговыми электродами для асинхронных двигателей номинальным напряжением до 660 В включительно — ГОСТ IEC 60252-1-2011 «Конденсаторы для двигателей переменного тока. Часть 1. Общие положения. Рабочие характеристики, испытания и номинальные параметры. Требования безопасности. Руководство по установке и эксплуатации» (общая часть стандарта) и ГОСТ IEC 60252-2-2011 «Конденсаторы для двигателей переменного тока. Часть 2. Пусковые конденсаторы».
Конденсаторы батарей для коррекции коэффициента мощности сегмента несамовосстанавливающихся конденсаторных устройств описывают ГОСТ IEC 60931-1-2013 «Конденсаторы шунтирующие силовые несамовосстанавливающегося типа для систем переменного тока на номинальное напряжение до 1000 В включительно. Часть 1. Общие положения. Рабочие характеристики, испытания и номинальные параметры.
Требования техники безопасности. Руководство по установке и эксплуатации», ГОСТ IEC 60931-2-2013 Конденсаторы шунтирующие силовые несамовосстанавливающиеся для систем с переменным током и номинальным напряжением до 1000 В включительно. Часть 2. Испытание на старение и испытание на разрушение» и ГОСТ IEC 60931-3-2013 «Конденсаторы шунтирующие силовые несамовосстанавливающиеся для систем переменного тока с номинальным напряжением до 1000В включительно. Часть 3. Внутренние плавкие предохранители», а также (аспекте батарей) ГОСТ IEC 61921-2013 «Конденсаторы силовые. Конденсаторные батареи для коррекции коэффициента мощности при низком напряжении».
Пока нет аутентичных переводов блоков международных стандартов IEC 60831-2014 «Конденсаторы шунтирующие силовые самовосстанавливающегося типа для систем переменного тока на номинальное напряжение до 1000 В включительно», IEC 60871-2014 «Конденсаторы шунтирующие для энергосистем переменного тока на номинальное напряжение свыше 1000 В», что затрудняет сертификацию соответствующих силовых конденсаторов для коррекции коэффициента мощности в сетях среднего напряжения.
Источник: Компания «Нюкон»
Компенсация реактивной мощности с помощью силовых косинусных конденсаторов
Компенсирующие (или косинусные) конденсаторы традиционно лидируют по объемам производства и продаж в сравнении с другими типами силовых конденсаторов (сглаживающих (фильтрующих), демпферных (снабберных), импульсных и конденсаторов для асинхронных двигателей переменного тока) и регламентируются рядом отечественных и международных стандартов (ГОСТ 1282-88, DIN EN 60143-1, DIN EN 61921, VDE 0560-42:2004-12, VDE 0560-700:2004-02, в силовой электронике — DIN EN 61071; VDE 0560-120:2008, электроэнергетике — DIN IEC 62146, VDE 0560-50:2003).
Несмотря на значительный пакет нормативно-правовых актов, регулирующих производство конденсаторов и их использование, следует отметить определенную некорректность концепции силовых конденсаторов у конечных потребителей. Как правило, силовые косинусные конденсаторы ассоциируются с сетями высокого напряжения, хотя de facto основные сферы применения, как единичных конденсаторов, так и конденсаторных батарей — сети низкого (220, 380, 600 В и т.д.) и среднего напряжения (3, 6, 10, 15, 20 и 30 кВ), параметры которых de jure определены по согласованию VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), CENELEC (Comité Européen de Normalisation Électrotechnique), ETSI (European Telecommunications Standards Institute) и IEC (International Electrotechnical Commission).
Причем в России с ее спецификой нового подхода к определению границ балансовой принадлежности сетей различного напряжения и прав/ответственности их реальных/формальных владельцев, компенсация реактивной мощности пока и далеко не в требуемых объемах используется преимущественно в сетях (и на границах сетей) 0.4, 6.3 (10.5), 110 (35) кВ (0.4/6.3 кВ, 10.5 (6.3) /110 (35) кВ), а в сетях высокого (60 и 110 кВ) и сверхвысокого (extra-high) напряжения (220, 380, 500, 700 и 1150 кВ) в основном применяются другие технологии компенсации реактивной мощности.
Основные критерии необходимости компенсации реактивной мощности
Для нормальной работы электрической нагрузки (асинхронные электродвигатели, сварочное оборудование, дуговые печи, осветительные приборы в потребительских сетях 0.4, иногда 6.3 (10.5) кВ) и/или нормального функционирования сегментов и целых сетей наряду с активной (или полезной) мощностью (кВт) необходима передача определенных объемов реактивной мощности (кВА), идущей на возбуждение обмоток трансформаторов и двигателей, компенсацию электрических/электромагнитных потерь и т.д., а в целом — на повышение качества передаваемой электроэнергии до уровня, установленного стандартами и обеспечивающего долговечную и бесперебойную работу электрического оборудования.
Упрощенно эффективность работы и живучесть электрических сетей и их отдельных сегментов определяется уровнем отношения активной составляющей мощности к общей поставляемой/потребляемой мощности (cosφ). Т.е. по факту чем больше cosφ, тем более эффективна энергосеть по качественным/количественным (надежность, живучесть, стабильность напряжения/тока и т.д.) критериям, а также экономическим показателям (снижение объемов транспортируемой полной мощности за счет увеличения доли активной составляющей, уменьшение затрат на реновацию/замену сетей/участков сетей/оборудования благодаря повышению качества поставляемой энергии и нормальному функционированию сетей/оборудования).
Так, например, при передаче в трехфазной сети 0.4 кВ активной (потребляемой по расчету) мощности объемом 500 кВт при cosφ=1 транспортируется ток 722 А, а при cosφ=0.6 — уже 1203 А, что может привести к перегрузке оборудования по току и обусловит существенное повышение электрических потерь, нагрев токоведущих элементов сети и т.д. (снижение cosφ с 1 до 0.6 увеличивает рассеиваемую мощность в среднем на 180%).
Косинусные конденсаторы и конденсаторные батареи для повышения коэффициента мощности
На текущий момент выделяют несколько условных групп косинусных конденсаторов для повышения коэффициента мощности, основными из которых являются:
Причем сегмент силовых конденсаторов (leichstungs-kondensatoren) для напряжений от 0.4 до 100 кВ в большей степени формируют пленочные конденсаторы — фольговые, металлизированные и фольгово-металлизированные с диэлектриком из бумаги, полимерной пленки или комбинаций бумага/полимерная пленка.
Вне зависимости от типа (по DIN 41 379 и DIN IEC 60384 — см. таблицу ниже) пленочные конденсаторы подбираются для компенсации реактивной мощности по нескольким базовым параметрам:
Таблица. Типы пленочных конденсаторов по конструкции и диэлектрику
Международная аббревиатура диэлектрика
Тип конденсатора по европейским техническим регламентам и DIN 41379
Что такое и где применяются косинусоидные конденсаторы?
Косинусные конденсаторы представляют собой эффективное средство, с помощью которого (при должном применении) можно экономить на электропроводке, а также на тарифах за электроэнергию.
Означенный вид конденсаторов позволяет существенно увеличить такую величину, как коэффициент мощности (это работает только в сетях переменного тока).
Как использовать конденсаторы косинусоидного типа
На производственных мощностях используются батареи конденсаторов означенного типа. Этот приём позволяет разгрузить электрическую сеть. Речь идёт об индуктивной нагрузке.
Принимая этот факт во внимание, можно использовать провода меньшего сечения. Кроме того, потери будут значительно сокращены – платить по тарифу придётся гораздо меньше.
Список технических характеристик косинусных конденсаторов:
Эксплуатация косинусоидных конденсаторов
Означенный электротехнический элемент представляет собой цилиндр или параллелепипед. Чаще всего, означенный тип конденсаторов выполняется «сухим».
То есть пропитка специальной жидкостью отсутствует. Приведённый факт является существенным плюсом, так как риски взрыва и пожара сводятся к минимуму (практически к нулю).
Наиболее долговечными конденсаторами являются те, которые заполнены полиуретановой смолой. Даже при значительном превышении допустимой температуры, эти конденсаторы не выделяют испарений, ядовитых для человека.
Высокая степень теплоотвода увеличивает срок службы конденсаторной батареи в разы.
Сферой применения конденсаторных батарей служат электрические подстанции. Кроме того, конденсаторная батарея (КБ) позволит значительно снизить потери, необходимые на осуществление перемагничивания АД (асинхронного двигателя).
Фактически, с помощью КБ осуществляется высокоточная регулировка угла сдвига фаз sin φ.
Монтаж и подключение конденсаторных батарей необходимо осуществлять строго по прилагаемой производителем инструкции. Если Вы не имеет опыта подобных работ, обратитесь за помощью к профессиональным электрикам.
Специалист CHIPDIP подробно расскажет о способах компенсации реактивной мощности на предприятиях:
КОНДЕНСАТОРЫ КОСИНУСНЫЕ
Конденсаторы косинусные высоковольтные в основном используются на промышленных предприятиях, где потребителями электроэнергии являются индуктивные приемники, такие как асинхронные электродвигатели и трансформаторы. Работа ККС связана с потреблением реактивной энергии для создания электромагнитных полей. Реактивная энергия не производит полезной работы, а циркулируя между приемником и источником тока, приводит к дополнительной загрузке линий электропередачи и генераторов, снижает коэффициент мощности сети. Это все увеличивает потери электроэнергии на нагревание кабелей и проводов в сети, а также обмоток электрических машин. В результате чего возникает необходимость повышения мощности генераторов и трансформаторов на станциях, увеличиваются колебания и скачки напряжения в сети электропередач, и вследствие чего происходит не эффективное использование мощности первичных двигателей.
Генерирование реактивной мощности у потребителя называют компенсацией реактивной мощности, а накопителем энергии являются силовые косинусные конденсаторы. Экономически целесообразно устанавливать на предприятиях и производственных компаниях устанавливать энергосберегающие источники повышающие качество и экономию электроэнергии. Наш коллектив поможет вам подобрать необходимые косинусные конденсаторы по их техническим показателям. По техническому заданию заказчика готовы рассмотреть возможность изготовить косинусные конденсаторы высоковольтные. Конденсаторы косинусные высоковольтные сертифицированы в соответствия действующим на территории РФ регламентом международного стандарта. ККВ используются в электроустановках с переменным током для увеличения коэффициента мощности тока частотой 50 Гц, а также для комплектации конденсаторных установок. Свойство самовосстановления высоковольтных косинусных конденсаторов в случаи перегрузок в электросети разработаны ведущими конструкторами АО «УККЗ». Встроенный предохранитель избыточного давления ККВ предохраняет от разрыв корпуса при аварийной эксплуатации, связанной превышением напряжения.
Конденсаторы косинусные низковольтные применяются на производственных предприятиях и компаниях выполняют все те же функции что и конденсаторы косинусные высоковольтные, с той разницей, что используется с низковольтными электроустановками. Их работа связана с потреблением реактивной энергии для создания электромагнитных полей. Конденсаторы косинусные низковольтные используются в электроустановках с переменным током для увеличения коэффициента мощности тока частотой 50 Гц, а также для комплектации конденсаторных установок. Длительная сухая вакуумная обработка обеспечивает косинусным конденсаторам удаление влаги из их активных элементов. Конденсатор косинусный низковольтный для пожара безопасной смолой, такой процесс помогает избежать возгорания под нагрузками реактивной мощности.
Косинусный конденсатор что это
Конденсаторы для компенсации реактивной мощности (косинусные конденсаторы) — очень надежные устройства, по сравнению с другими типами конденсаторов, например с электролитическими. Но для обеспечения долгой работы 100. 200 тыс. часов необходимо придерживаться правил эксплуатации этих конденсаторов. Известность бренда косинусных конденсаторов, в нашем случае Epcos, не является гарантией надежной их работы при нарушении рекомендуемых правил эксплуатации.
Основные причины выхода из строя косинусных конденсаторов:
3. Превышение тока в процессе работы.
Для конденсаторов Epcos типа MKP допускаются рабочие токи до 1,5*IN, а для MKK — 1,6*IN. Превышение тока от комбинации гармоник и перенапряжений не должно превышать эти пределы. Повышенные токи возникают от гармоник входящей сети или использования тиристорного регулятора. Для моторов тиристорные регуляторы скорости вращения (за исключением софтстартеров) приводят к высоким значениям 3-й, 5-й, 7-й и 9-й гармоник, что приводит к токовым перегрузкам. Для борьбы с этими гармониками используют дроссели, которые в свою очередь увеличивают ток через повышенное напряжение UC > UN. Наибольшую опасность несут 5-я и 7-я гармоники, особенно для серии MKP.
4. ВЧ-помехи в сети.
Еще одной из причин выхода из строя косинусных конденсаторов может быть наличие высокочастотных импульсных помех, если в сети используются мощные импульсные блоки питания, сконструированные без соблюдения требований ЭМС. Если не используется антирезонансный дроссель, такие ВЧ-помехи могут вызвать локальные микропробои диэлектрика, которые в свою очередь приводят к преждевременному старению и, в конечном счете, выходу конденсатора их строя.
5. И последняя причина выхода из строя косинусных конденсаторов — заводской брак. Должен отметить, что у конденсаторов Epcos доля такого брака 
Конденсатор,который неправильно эксплуатируетсясильно греется, и в последствии вздуваетсяи выходит из строя на разрыв. Так выглядитконденсатор после «непаспортной»эксплуатации (см. рис. 3).
Покупаяу компании Дискон конденсаторы длякомпенсации реактивной мощности выполучаете 5% скидку на конденсаторныеконтакторы.