Устройства компенсации реактивной мощности обеспечивают оптимизацию режима работы электрической сети. Приближение источника реактивной мощности к потребителю реактивной мощности позволяет: снизить потери мощности и напряжения на элементах электрической сети, повысить пропускную способность участков электрической сети, разгружаемых от циркуляции реактивной мощности. Наиболее распространенный способ компенсации реактивной мощности – использование устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ) на базе конденсаторов. При групповой и централизованной компенсации реактивной мощности УКРМ размещаются в центрах питания и подключаются к шинам распределительных пунктов, к шинам главных распределительных щитов, к шинам распределительных устройств трансформаторных подстанций.
В период с 2000 по 2010 г. в УКРМ напряжением до 1000 В взамен металлобумажных конденсаторов начали применяться самовосстанавливающиеся пленочные конденсаторы, обладающие лучшими массогабаритными показателями и соответствующие более высоким требованиям экологических стандартов. Первые годы эксплуатации УКРМ с пленочными конденсаторами выявили ряд проблем, связанных с обеспечением нормальных условий эксплуатации пленочных конденсаторов при воздействии таких электромагнитных явлений, как высшие гармоники напряжения, высшие гармоники тока и импульсные напряжения.
В [1] приводятся данные исследований влияния высших гармоник напряжения на процесс старения диэлектрика металлобумажных конденсаторов с пропиткой изоляции минеральным маслом. Отмечается, что за счет ускорения физико-химических процессов, обуславливающих старение диэлектрика, при коэффициенте гармонических составляющих напряжения KU = 5 % через 2 года эксплуатации tgδ конденсаторов увеличивается в 2 раза. Отмечается, что срок службы конденсаторов, работающих в условиях перегрузки высшими гармониками тока, сокращается. Допустимая перегрузка по току для конденсаторов составляет не более 1,3 · Iном.
В табл. 1 приведены результаты эксплуатации УКРМ на базе самовосстанавливающихся пленочных конденсаторов российского производства. Характер нагрузки центров питания – общепромышленная нагрузка, режим работы – преимущественно односменный, электромагнитная обстановка – класс 2 в соответствии ГОСТ 51317.2.4-2000 [2]. Для оценки условий эксплуатации конденсаторов в табл. 1 приведены полученные в рамках периодического контроля показателей качества электрической энергии: