Отечественные косинусные конденсаторы КЭС

Силовые косинусные конденсаторы КЭС и их современные аналоги КПС.

Анонс: Пригодность силовых конденсаторов для работы в современных силовых сетях. КЭС конденсаторы со смешанным диэлектриком. Современные силовые пленочные конденсаторы КПС с металлизированным диэлектриком.

Менеджментам промышленных, коммерческих, муниципальных объектов, главным энергетикам или выполняющим их функции сотрудникам согласно Постановления Минтруда РФ от 21 августа 1998 года N 37 (с изм. 27.03.2108), компания Миркон предлагает рассмотреть вопрос замены морально и технически устаревших силовых КЭС конденсаторов со смешанным диэлектриком на современные пленочные металлизированные КПС с эффектом самовосстановления. Команда Миркон напоминает, что помимо повышенной материалоемкости любой КЭС конденсатор:

• характеризуется сильно выраженной зависимостью тангенса угла диэлектрических потерь, емкости, коэффициента мощности от температуры эксплуатации и в интервале допустимых температур эти показатели могут изменяться в разы, что недопустимо при обеспечении производственно-технологических процессов;
• имеет срок службы и интенсивность отказов, de facto определяемые реальными значениями напряжения и температуры во время эксплуатации (см. более детально о действительном сроке службы силовых конденсаторов в этом материале);
• рассчитывался на электрические нагрузки времени разработки, а это отнюдь не современные силовые сети с значительной долей нелинейных нагрузок и искажений гармонической составляющей по току и частоте.

КЭС конденсаторы со смешанным диэлектриком.

КЭС - конденсатор со смешанным диэлектриком и экологически безопасной пропиткой был одобрен к производству в 70-е годы прошлого века, как лучшая на то время альтернатива силовым бумажным конденсаторам с алюминиевой фольгой в качестве электродов и заполнением полихлорированными бифенилами, запрещенными к использованию из-за их влияния на окружающую среду и пожароопасности.

Номиналы для сетей низкого (КЭС04, КЭС038) и среднего напряжения (по классификации пп. 3.1.11/12 ГОСТ 32144-2013) с различным климатическим исполнением и категорией размещения КЭС0, КЭС1, КЭС2 по ГОСТ 15150-69 изначально были задекларированы с допустимыми колебаниями емкости и мощности при температуре в 20 градусов от -5 до 10%. Однако лучшие конструктивные решения с двуосноориентированной полипропиленовой пленкой и крафт-бумагой из древесной пульпы в сочетании с алюминиевой фольгой демонстрировали изменение коэффициента мощности в диапазоне температур своего климатического исполнению до 50% и выше, а пробой слоев диэлектрика бескомпромиссно приводит к выходу из строя КЭС конденсатора. В схемах групповой или централизованной компенсации, а зачастую и при индивидуальной в случае применения сборок или батарей такие изменения мощности и отказы КЭС конденсаторов на практике отслеживаются только при плановой проверке или в случае разрыва корпуса. Но негативы недокомпенсации в итоге находят отражение не только в завышенном энергопотреблении, но сказываются на стабильности работы оборудования из-за снижения качества электроэнергии, приводят к нарушениям технологических процессов, повышают себестоимость и снижают конкурентоспособность продукции или услуг.

К ключевым недостаткам разработок конструкций КЭС относят фольговые обкладки единичных элементов (фольга по ГОСТ 25905-83), исключающие возможность самовосстановления конденсатора КЭС после локального пробоя; наличие крафт-бумаги, имеющей не только более высокие диэлектрические потери и более низкую пороговую напряженность электрического поля в сравнении с полимерной пленкой, но и существенную зависимость от состава, качества заполнения пор наряду с горючестью; наличие жидкой фазы пропитки, преимуществом которой может быть только «экологичность» в сравнении с заполнением полихлорированными бифенилами, а по факту даже пригодность синтетических масел определяется количественным, структурным составом их ароматических углеводородов, причем вязкость, стойкость к старению (деструкции), в том числе полимеризации с образованием парафинов, газостойкость и электрические характеристики сильно зависимы от режима эксплуатации КЭС конденсаторов.

Современные силовые пленочные конденсаторы КПС с металлизированным диэлектриком.

Современные прогрессивные модели пленочных конденсаторов КПС заполняются твердеющим компаундом (сухие), что исключает негативы жидких пропиток в пленочных конденсаторных элементах, а электродами в них служат слой металла на диэлектрике с соотношением толщин не более 3/10. Благодаря тонкому слою металлизации при пробое диэлектрика происходит испарение металла с образованием локализованной деметаллизированной зоны и восстановлением электроизоляционной способности диэлектрика и электрических свойств конденсатора – эффект самовосстановления.

Использование твердеющих компаундов в сочетании с тонкой пленкой полипропилена позволяет увеличить коэффициент запрессовки элементов, снизить материалоемкость, себестоимость и конечную цену конденсатора КПС, улучшить стабильность электрических характеристик при колебаниях температуры эксплуатации, напряжения и частоты сети, в том числе при гармонических искажениях, сделать конденсаторы пожаробезопасными, а при обустройстве разрядниками и предохранителями - взрывопожаробезопасными. Традиционно для всех продуктов компании Миркон силовые пленочные конденсаторы КПС с металлизированным диэлектриком проходят добровольную сертификацию по ключевым пунктам всех стандартов, в том числе введенных в действие в последнее десятилетие. Компания гарантирует пригодность конденсаторов КПС к эксплуатации в сетях с современной нелинейной нагрузкой, гармоническими искажениями, сложными режимами.

Важно: «Ямочный ремонт» в схемах компенсации реактивной мощности заменой КЭС конденсаторов на современные КПС даст эффект, но не решит всех проблем нестабильных параметров силовой сети, низкого качества электроэнергии, задач энергосбережения и повышения энергетической эффективности предприятия в целом. В полной мере нивелировать перетоки реактивной мощности и повысить качество передаваемой на нагрузки электроэнергии можно только заменой устаревших батарей и устройств наиболее прогрессивными на текущий момент регулируемыми установками КРМ, УКРМ, АКМ и пр. В этой связи компания Миркон предлагает профессиональный энергоаудит силовой сети объектов с подбором оптимальных схем компенсации требуемых установок повышения коэффициента мощности, что в совокупности обойдется не дороже замены конденсаторов КЭС на их аналоги со смешанным или комбинированным диэлектриком и заполнением жидкой пропиткой.