Форум проєктувальників електричних та слабострумних мереж

Второй вопрос: откуда гармоники в жилом доме?

Привожу скрин,с уровнем гармоник в моем доме(квартире):.
Если об этом никто не говорит,это не значит,что этого явления нет.
Вот исследования на эту тему:
https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnoe-opredelenie-koeffitsientov-iskazheniya-sinusoidalnosti-toka-i-napryazheniya-v-selskom-zhilom-dome
Чем это черевато:
1.Увеличением потерь 1% THDU -это дополнительные 0,5 % потерь в активной мощности.
2.Сокращением срока службы(перегрев) всего подключенного к сети оборудования.
3. Отгорание нулевого проводника в сетях с очень высоким уровнем гармоник,кратных 3-м. Компьютерные блоки питания как раз и являются источниками этих гармоник.
В соответствии с этим в Европейских нормах для питания Центров обработки данных давно рекомендуют сечение нейтрального проводника в 2 раза больше,чем основного(линейного).
Можно представить, когда у нас была обратная норма нулевой -половина линейного.И сейчас  эти сети нагружают нелинейной нагрузкой.Еще "майнинг" как добавится,сразу все проблемные места вылезут.

Полностью поддерживаю предыдущее сообщение.
Необходимо просто запомнить:
Соединительные провода между началами фаз нагрузки и началами фаз генератора называют линейными проводами

Если все делать по правильному,тогда необходимо:

1.Провести измерения уровня гармоник в месте,где установлен трансформатор для КУ.
2.В соответствии с полученным спектром гармоник расчитать полный ток, протекающий через конденсатор.
3.Сравнить полученное значение с номиналом контактора-24А и сделать вывод.
Обращаю внимание,что зависимость перегрева от номинального тока квадратичная,поэтому даже незначительная перегрузка приведет к быстрому выходу из строя контактной группы.
4.Рекомендовать установить не настроенные дроссели для защиты конденсаторов и уменьшения проходящего через них тока.
5.Частота дросселя ниже доминантной частоты(например -3-й) скорее всего.

Во вложении полезная информация по компенсации реактивной мощности.

Предлагаю взглянуть на стр. 31 где указано,что номинальный ток контактора должен быть в 1,43-1,5 выше номинального тока ступени конденсаторов.
В нашем случае,для ступени 20 кВАр, с номинальным током 28,9 А ток контактора должен быть 43,35 А. В приведенных Вами фото Ie контактора -24 А.
Такая разница и обуславливает то,что он сгорел практически сразу,если бы она была не столь значительна просто уменьшился ресурс.

На практике уровень гармонических составляющих для бытовой нагрузки очень высокий,так как в основном потребители -импульсные блоки питания.
Я занимаюсь этим вопросом,по роду деятельности и ради интереса измерил уровень гармоник блока питания своего ноутбука.Результаты меня ошеломили 3 и 5 гармоники были около 80% от основной.
На практике это означает,что через конденсатор будет протекать дополнительный ток высших гармоник и значение полного тока будет значительно выше,чем расчетный ток конденсатора.
Это и является основной причиной такого коэффициента запаса при выборе контактора для КУ.

Посмотрел изготовление КУ-это ужас.

1.Каждая ступень должна быть защищена или автоматом или предохранителем соответствующего номинала(1,5-1,7 от номинального тока).
На фото только вводной автомат и контакторы,защиты на ступенях нет.

2.При подключении конденсаторов контакты контакторов обычно подключают в "плечи" треугольника,чтобы уменьшить рабочий ток(в 1,73 раза).

Здесь же наверно об этом не заморачивались, ведь для такого включения необходим защитный аппарат сверху для обслуживания ступени,а он отсутствует.

Есть еще,решение,которое использовали на некоторых объектах:

1.Контакторы с фиксатором,которые включаются и отключаются только по внешней команде (как поляризованное реле).

http://download.schneider-electric.com/files?p_Reference=1468387_01A55&p_EnDocType=Instruction%20sheet&p_File_Id=5069209472&p_File_Name=146838701A50_%2006.pdf

Они конечно дороже обычных,но не отлипают, и  не потребляют энергию при удержании(за несколько лет сэкономят повышенную стоимость).
2.Вы описали,что устанавливаются  также частотники. Рекомендую проверить и их на корректную работу при перерывах в питании.Некоторые Заказчики имели проблемы с ПЧ в таких ситуациях.
Если решать задачу комплексно,то я бы предложил оперативное питание 24 В DC на все цепи управления и для ПЧ и для двигателей с прямым пуском,тем более в системах диспетчеризации и управления оно уже присутствует,необходимо только увеличить мощность блоков питания.Мы используем для таких целей блоки питания Phoenix c аккумуляторными модулями.

Вот несколько устройств,которые могут подойти:

http://elspec-ltd.com/metering-protection/

и плюс СКАДА:

http://elspec-ltd.com/power-quality-software-pqscada-software/