ФКТФ

ФКТФ – Фильтрующий конденсатор сборный с токодемпфирующими функциями, состоящий из множества параллельно включенных LC цепей и обладающий свойствами, в том числе:

  • значительно увеличивает срок службы, безопасность и надежность электрооборудования;
  • компенсирует реактивную энергию, поддерживает cos φ = (0,99 ÷ 1);
  • уменьшает пусковые токи асинхронных электродвигателей в среднем в 3 раза;
  • снижает рабочую температуру электропроводников и электродвигателей в 2-3 раза;
  • увеличивает КПД электроприемников в среднем на 4%;
  • улучшает все заводские показатели электрических установок и электропередач;
  • снижает электропотребление на 10 ÷ 40% в зависимости от режимов работы;
  • имеет срок окупаемости от 6 до 36 месяцев.

Области применения ФКТФ 

  • асинхронные двигатели;
  • трансформаторы и электродвигатели;
  • электроприемники индуктивного типа, электрические сети в целом;
  • системы электрической плавки и сварки;
  • индукционные печи;
  • электропоезда и электровозы;
  • тяговые подстанции железных дорог;
  • выпрямительные установки сетей постоянного тока;
  • осветительное оборудование.

Описание установки

ФКТФ предназначен для шунтирования импульсов тока нагрузки электроприемника и компенсации его реактивной энергии индуктивного характера. 

В идеологию работы ФКТФ заложен подход регулирования переходных процессов, проходящих в электроприемниках индуктивного характера с целью уменьшения потерь на перемагничивание при изменении магнитной индукции как в режимах с постоянной нагрузкой, так и динамике. Использование индуктивности совместно с емкостью позволяет решать не только задачи оптимизации переходных процессов в электроприемнике, но и ограничивать до допустимых значений токи зарядки конденсаторов.

 ФКТФ является установкой индивидуального пользования, подключается к каждому электроприемнику индуктивного характера (асинхронные двигатели, трансформаторы и т.д.).

Устройство и принцип действия ФКТФ состоит из множества параллельно включенных LC цепей и подключается параллельно электроприемнику, являясь индивидуальным его дополнением и неотъемлемой частью устройства.

Конденсатор собирается на платах, состоящих из множества параллельных LC цепей. Тангенс потерь одной LC цепи и собственно самого ФКТФ не более 0,003.

132

ФКТФ включается через автоматы защиты и имеет наружную световую сигнализацию. Прибор выполняется под любую степень защиты, (например, во взрывозащищённом исполнении, с самовентиляционным эффектом), до напряжения 35 кВ.

Расчет параметров LC цепочек (сварка, дуговая лектроприемника и его технические параметры. Индуктивности каждой секции собираются на общем магнитопроводе (феррит, феррометалл), обеспечивая демпфирование, как токов зарядки, так и напряжения питания электроприемника. Изменение емкости ФКТФ осуществляется методом резонанса напряжений с управлением по вторичной сети дросселя. Регулирование текущего cos φ  осуществляется соединением конденсаторов в треугольник, но cos φ регулируется по каждой фазе. Алгоритм регулирования является «ноу-хау». 

Размещение и монтаж

ФКТФ размещается в непосредственной близости и подключается после коммутационной аппаратуры параллельно электроприемнику. Рекомендуемая длина кабеля от нагрузки до ФКТФ не больше 3м.

Функциональные эффекты ФКТФ 

  1. Ограничивает токи зарядки конденсаторов при включении за счет увеличения времени основного заряда, что позволяет обойтись без специальной коммутационной аппаратуры;
  2. Улучшает все заводские показатели электрических установок и электропередач;
  3. Поглощает вредные гармоники различной частоты;
  4. Увеличивает динамический КПД электроприемников в среднем на 4%;
  5. Уменьшает токи нагрузки;
  6. Обладает низкими собственными тепловыми потерями;
  7. Подавляет генерацию акустических шумов;
  8. Обладает коэффициентом мощности около единицы;
  9. Шунтирует реактивную энергию электроприемников;
  10. Уменьшает пусковые токи асинхронных электродвигателей, систем.
  11. Шунтирование электродвижущей силы электромагнитной индукции при коммутациях электроприемника;
  12. Демпфирование токов нагрузки при ее изменениях;
  13. Уменьшение уровня электромагнитного излучения электрических сетей;
  14. Снижение активных сетевых потерь в электросистемах;
  15. Уменьшает вибрацию электродвигателей как функцию гироскопического момента ротора при колебаниях сетевого напряжения;
  16. Увеличение срока службы двигателей и коммутационной аппаратуры.

Сравнительная характеристика ФКТФ и конкурентных изделий

Преимущества использования ФКТФ 

  • Повсеместное внедрение ФКТФ в электрические системы позволит снизить удельную плотность тока в среднем в два раза, что адекватно такому же увеличению генерирующих мощностей.
  • Применение ФКТФ в областях, где режимы работы повторно-кратковременные, позволяет экономить до 40% электрической энергии, улучшает электродинамические характеристики электроприемников.
  • Практическое отсутствие собственных активных потерь ФКТФ.
  • Окупаемость ФКТФ колеблется от 6 до 36 месяцев в зависимости от электродинамических нагрузок и является функцией цикла производства. 

Сравнительная характеристика ФКТФ и относительно конкурентных изделий

Параметр ФКТФ АКУ (автоматическая конденсаторная установка) ОКРМ (общий компенсатор реактив-ной мощности) ИКРМ (индивидуальный компенсатор реактив-ной мощности) ЧП (частотный преобразователь) СР (сетевой реактор) ИКРМ + СР
Снижение активной мощности, %, макс. 40
Увеличение cos φ, макс. 1 0,95 0,85 0,98 0,98
Снижение реактивной мощности, %, макс. 100 95 85 98 98
Снижение высших гармоник, %, макс. 100 90 90
Снижение пусковых токов, %, макс. 70 20 50 100
tg собственных потерь, %, макс. 3х10-4 0,8 1,1 0,8 1,2 1 1
Снижение перепадов напряжения, %, макс. 80 80 80 80 90 90
Время реагирования, сек, макс. 0,001 1 1 2 5 1 1
Снижение температуры нагрева оборуд., %, макс. 90 10 50 50
Увеличение КПД, %, макс. 100 50 100 50
Окупаемость, лет, макс. 2 5 4 8 10 8

Видео о ФКТФ

Предлагаем Вашему вниманию видео-доклад директора ООО «РАССАР» Р.Р. Сафина о ФКТФ:

Внедрение ФКТФ в РФ и СНГ

Внедрение ФКТФ в России. Ряд примеров

Предприятия, на которых установлены ФКТФ Номинальная мощность эл. приемника, кВт Годовая экономия эл.эн., кВт∙ч Уменьшение потребления активной эл.эн., % Уменьшение потребления полной эл.эн., %
ООО «Бассет», г.Уфа 30 12 740 30,3 61,1
ООО «Бассет», г.Уфа 200 63 269 15,455 25,1
ОАО «Модульнефтегазкомплект», г.Самара 200 63 268 15,45 25,1
ОАО «Модульнефтегазкомплект» 200 104 208 32,2 55,2
ОАО «Модульнефтегазкомплект» 530 460 000 34,9 61,3
ОАО «Модульнефтегазкомплект» 45 16 500 42,8 72,3
ОАО «Метрополитен», г.Самара 75 41 577 37 60,35
ОАО «Метрополитен», г.Самара 75 62 887 13,3 19,7
ОАО «Метрополитен», г.Самара 55 21 999 24,7 40,2
ОАО «Метрополитен», г.Самара 90 57 111 17,2 29,0
ЧП «Виктория-Н», г.Н.Новгород 90 45 612 12,53 22,2
ЧП «Виктория-Н», г.Н.Новгород 75 56 877 15 22,8
ЧП «Виктория-Н», г.Н.Новгород 45 50 116 21,1 39,0
ЧП «Виктория-Н», г.Н.Новгород 14 26 280 17,9 28,7
Новочеркасский з-д по пр-ву графитовых стержней 75 71 440 19,1 35,5
Новочеркасский з-д по пр-ву графитовых стержней 75 31 555 44,1 60,1
Водоканал, г.Самара 75 77 120 19,8 29,8
Водоканал, г.Самара 55 23 784 28,0 47,6
Водоканал, г.Самара 90 54 663 15,3 22,9
Бахчисарайский цементный завод 45 27 665 21,9 40,0
Бахчисарайский цементный завод 37 14 998 35,5 51,2
Бахчисарайский цементный завод 22 13 887 21,6 34,5
ГОК, г.Полтава 110 47 112 11,0 16,8
ГОК, г.Полтава 37 18 997 31,1 58,2
Уфимский фанерный комбинат 110 53 361 14,1 22,1
Уфимский фанерный комбинат 30 23 089 40,0 57,1
ОАО»РусГидро-Жигулевская ГЭС» 750 458 980 31,4 50,9
ОАО»РусГидро-Жигулевская ГЭС» 750 410 200 30,1 49,7
ОАО»РусГидро-Жигулевская ГЭС» 750 461 000 27,4 43,3
ОАО»РусГидро-Жигулевская ГЭС» 750 420 030 29,7 33,3
ОАО»РусГидро-Жигулевская ГЭС» 90 45 612 12,53 22,2
ОАО»РусГидро-Жигулевская ГЭС» 75 56 877 15 22,8
ГОК, Республика Казахстан 45 50 116 21,1 39,0
ГОК, Республика Казахстан 14 26 280 17,9 28,7
Завод комбайновых изделий, г.Тула 75 71 440 19,1 35,5
Завод комбайновых изделий 132 45 898 29,4 50,9
Завод комбайновых изделий 160 41 666 30,1 49,7
Завод «Измеритель», г.Смоленск 160 49 496 12,1 19,9
Завод «Измеритель», г.Смоленск 37 33 220 20,9 34,3
ООО «Лесобалт», г.Калининград 200 63 269 15,455 25,1
ООО «Лесобалт», г.Калининград 200 63 268 15,45 25,1
ООО «Исток», г.Белебей 200 104 208 32,2 55,2

 Внедрение ФКТФ в Белоруссии. Ряд примеров

Предприятия, на которых установлены ФКТФ Номинальная мощность эл. приемника, кВт Годовая экономия эл.эн., кВт∙ч Уменьшение потребления активной эл.эн., % Уменьшение потребления полной эл.эн., %
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3»,г.Солигорск 55 23 784 28,0 47,6
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 90 44 862 14,6 21,0
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 45 15 223 26,8 41,3
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 37 13 829 38,7 68,8
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 22 13 945 23,2 39,0
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 37 14 664 40,0 73,2
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 110 53 361 14,1 22,1
ЗЖБК ОАО «Стройтрест № 3» 30 20 030 43,6 64,6
ОАО «Полоцкстекловолокно» 3078,5 1 313 788 15,0 25,0
ОАО «Лошницкий комбикормовыйзавод» 90 39 624 14,0 26,0
ОАО «Белкард», г.Гродно 200 72 682 32,2 55,2
Отдел. железной дороги, г.Гомель 90 45 612 12,5 22,2
ОАО «БЭЗ», г.Белозерск, РБ 200 103 193 46,5 78,2
ОАО «БЭЗ», г.Белозерск, РБ 55 35 986 21,2 45,3
Стеклозавод, Польша 30 12740 30,3 61,1