Статични кондензатори за компенсация на реактивната мощност
Статичните кондензатори се използват най -широко в промишлените предприятия като средство за компенсиране на реактивната мощност.Основните предимства на статичните кондензатори за компенсация на реактивната мощност са:
1) незначителни загуби на активна мощност, лежащи в диапазона от 0,3-0,45 kW на 100 kvar;
2) липсата на въртящи се части и относително ниската маса на инсталацията с кондензатори и в това отношение няма нужда от фундамент; 3) още проста и евтина операцияот други компенсаторни устройства; 4) възможността за увеличаване или намаляване на инсталирания капацитет, в зависимост от необходимостта; 5) възможността за инсталиране на статични кондензатори във всяка точка на мрежата: на отделни електрически приемници, на групи в работилници или големи батерии. В допълнение, повредата на отделен кондензатор, ако е правилно защитена, обикновено не се отразява на работата на целия кондензатор. Класификация и технически характеристики на статичните кондензатори за компенсация на реактивната мощност Статичните кондензатори се класифицират според следните критерии: номинално напрежение, брой фази, тип инсталация, вид импрегниране, общи размери. За да компенсира реактивната мощност на променливотокови електрически инсталации с честота 50 Hz, местната промишленост произвежда кондензатори за следните номинални напрежения: 220 — 10500 V. Кондензаторите с напрежение 220-660 V се предлагат както в еднофазни, така и в трифазни (делта-свързани участъци), а кондензатори с напрежение 1050 V и повече се предлагат само в еднофазни. Кондензатори с възможност за изпълнение на трифазни кондензаторни агрегати с напрежение 3.6 и 10 kV със схема за свързване със звезда. Кондензаторите с напрежение 1050, 3150, 6300 и 10500 V се използват за направата на трифазни кондензаторни единици с напрежение 1, 3, 6 и 10 kV с делта връзка. Същите кондензатори се използват и в кондензаторни банки с по -високо напрежение. Според вида на инсталацията могат да се произвеждат кондензатори с всички номинални напрежения както за външни, така и за вътрешни инсталации. Кондензаторите за външни инсталации се произвеждат с външна изолация (терминални изолатори) за напрежение най -малко 3150 V. Според вида на импрегнирането кондензаторите се разделят на кондензатори, импрегнирани с минерално (петролно) масло и кондензатори, импрегнирани със синтетичен течен диелектрик. По отношение на размера кондензаторите са разделени на две измерения: първият с размери 380x120x325 mm, вторият с размери 380x120x640 mm. Видове и обозначения на статични кондензатори за компенсация на реактивната мощност Статичните кондензатори се произвеждат от следните типове: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A, а знаците за класификация са отразени в буквено -цифровото обозначение на типа. Буквите и цифрите означават: K — «косинус», M и C — импрегнирани с минерално масло или синтетичен течен диелектрик, A — версия за външен монтаж (без буква A — за вътрешни), 2 — версия в случай на втори размер ( без номер 2 — в случай на първото измерение). След обозначаване на типа кондензатори са обозначени с цифри Номинално напрежение кондензатор (kV) и номинална мощност (kvar). Така например: KM-0,38-26 означава «косинусов» кондензатор (за компенсация на реактивната мощност в мрежа с променлив ток с честота 50 Hz), импрегниран с минерално масло, за вътрешна инсталация, първо измерение, за напрежение от 380 V, с мощност 26 kvar; KS2-6.3-50-«косинус», импрегниран със синтетична течност, втори размер, за вътрешен монтаж, за напрежение 6.3 kV, мощност 50 kvar.
Статично кондензаторно устройство за компенсация на реактивната мощност
Основните конструктивни елементи на кондензаторите са резервоар с изолатори и подвижна част, състояща се от батерия от секции от най -простите кондензатори.
Кондензаторите от една серия с напрежение до 1050 V включително се произвеждат с вградени предпазители, свързани последователно с всяка секция. Кондензаторите с по-високо напрежение нямат вградени предпазители и трябва да бъдат инсталирани отделно. В този случай се извършва групова защита на кондензатори с предпазители. Когато груповата защита се извършва под формата на предпазители, един предпазител предпазва на всеки 5-10 кондензатора, а номиналният ток на групата не надвишава 100 А. Освен това, за цялата батерия са инсталирани общи предпазители.
За кондензатори с напрежение 1050 V и по -ниско, с вградени предпазители, също се монтират общи предпазители за батерията като цяло и със значителна мощност на батерията — за отделни секции.
В зависимост от мрежовото напрежение, трифазните кондензаторни банки могат да бъдат допълнени с еднофазни кондензатори със последователно или паралелно последователно свързване на кондензатори във всяка фаза на батерията.
Свързване на кондензаторни банки към мрежата
Кондензаторните банки с всякакво напрежение могат да бъдат свързани към мрежата или чрез отделно устройство, предназначено да включва или изключва само кондензатори, или чрез общо устройство за управление със силов трансформатор, асинхронен двигател или друг приемник на електричество.
Статичните кондензатори в инсталации с напрежение до 1000 V са свързани към мрежата и изключени от мрежата с помощта на прекъсвачи или прекъсвачи.
Кондензаторите, използвани в инсталации с напрежение над 1000 V, са свързани към мрежата и изключени от мрежата само чрез превключватели или разединители на захранването (превключватели за прекъсване на товара).
За да не бъдат много високи разходите за изключване на оборудването, не се препоръчва да се вземат капацитети на кондензаторни банки по -малко от:
а) 400 kvar при напрежение 6-10 kV и свързване на батериите към отделен ключ;
б) 100 kvar при напрежение 6-10 kV и свързване на батерията към превключвател, общ със силов трансформатор или друг електрически приемник;
в) 30 kvar при напрежения до 1000 V.
Използване на разрядни резистори с кондензатори за компенсация на реактивната мощност
За безопасността при обслужване на изключени кондензатори при отстраняване на електрическия заряд е необходимо използването на разреждащи резистори, свързани паралелно с кондензаторите. За целите на надеждно разреждане, свързването на разрядните съпротивления към кондензаторите трябва да се извършва без междинни разединители, ключове или предпазители. Разрядните съпротивления трябва да осигуряват бързо автоматично намаляване на напрежението в клемите на кондензатора.
По желание на клиента, кондензаторите могат да бъдат произведени с вградени разрядни съпротивления, разположени под капака на изолационно уплътнение. Тези резистори намаляват напрежението от максималното работно напрежение до 50 V за не повече от 1 минута за кондензатори с напрежение 660 V и по -ниско и за не повече от 5 минути за кондензатори с напрежение 1050 V и повече.
Повечето кондензатори, които вече са инсталирани в промишлени предприятия, нямат вградени съпротивления при разреждане.В този случай лампите с нажежаема жичка за напрежение 220 V. обикновено се използват като съпротивление на разряд при напрежение до 1 kV за кондензаторни батерии. Свързването на лампи, свързани последователно с няколко части във всяка фаза, се извършва съгласно към триъгълната схема. При напрежения над 1 kV като разрядно съпротивление се монтират трансформатори на напрежение, които се включват съгласно схемата делта или отворена делта.
Превключваща схема на лампа с нажежаема жичка за разреждане на кондензаторни батерии (до 1000 V) с помощта на превключвател с двойни ножове
Постоянното свързване на лампи с нажежаема жичка, които обикновено се използват като разрядни съпротивления за кондензаторни батерии с напрежение до 660 V, причинява непродуктивни загуби на енергия и консумация на лампа.
Колкото по -ниска е мощността на батерията, толкова по -голяма е мощността на лампата на 1 kvar инсталирани кондензатори. По -целесъобразно е лампите да не се свързват постоянно, а автоматично да се включват, когато кондензаторният блок е изключен. За тази цел може да се използва диаграмата, показана на фигурата, в която се използват двойни превключватели с ножове. Допълнителните ножове са разположени по такъв начин, че лампите се включват преди изключването на батерията от електрическата мрежа, и се изключват след включване на батерията. Това може да се постигне чрез избор на подходящ ъгъл между главните и спомагателните лопатки на прекъсвача.
При директното свързване на кондензатори и приемник на електричество към мрежата под общия превключвател не се изискват специални съпротивления при разреждане. В такъв случай разряд на кондензатор възниква върху намотките на електрическия приемник.
Пълни кондензационни агрегати за общ промишлен дизайн
При внедряването на системи за захранване на промишлени предприятия се открива все по -широко приложение с цялостни, напълно произведени елементи във фабрики. Това важи и за трансформаторни подстанции в магазините, разпределителни шкафове и други елементи на захранващи системи, включително кондензаторни блокове. Използването на цялостни устройства значително намалява обема на строителните и електроинсталационните работи, подобрява тяхното качество, намалява времето за въвеждане в експлоатация, повишава надеждността на работата и безопасността по време на работа.
Пълни кондензаторни банки за напрежение 380 V се произвеждат за вътрешен монтаж, а за напрежение 6-10 kV — както за вътрешно, така и за външно. Обхватът на капацитета на тези блокове е доста широк и повечето видове съвременни цялостни кондензаторни агрегати са оборудвани с устройства за едно- или многостепенно автоматично управление на тяхната мощност.
Пълните кондензаторни единици за напрежение 380 V са направени от трифазни кондензатори, а за напрежение 6-10 kV-от еднофазни кондензатори с капацитет 25-75 kvar, свързани в триъгълник.
Пълният кондензационен блок се състои от входящ шкаф и шкафове с кондензатори. При инсталации за напрежение 380 V в входящия шкаф се монтират устройство за автоматично управление, токови трансформатори, разединители, измервателни уреди (три амперметра и волтметър), оборудване за управление и сигнализация и шини.
В случай на използване на кондензатори с вградени разрядни съпротивления, трансформатори на напрежение не се монтират. Входната клетка се захранва от кабел от разпределителната клетка 6-10 kV (RU), в която е монтирано оборудването за управление, измерване и защита.