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