Condensatoare statice pentru compensarea puterii reactive
Condensatoarele statice sunt cele mai utilizate în întreprinderile industriale ca mijloc de compensare a puterii reactive.Principalele avantaje ale condensatoarelor statice pentru compensarea puterii reactive sunt:
1) pierderi minore de putere activă în intervalul 0,3-0,45 kW la 100 kvar;
2) absența pieselor rotative și masa relativ mică a instalației cu condensatoare, iar în acest sens nu este nevoie de o fundație; 3) mai mult operare simpla si ieftinade la alte dispozitive compensatorii; 4) posibilitatea de creștere sau scădere a capacității instalate, în funcție de necesitate; 5) posibilitatea instalării condensatoarelor statice în orice punct al rețelei: pe receptoare electrice individuale, pe grupuri în ateliere sau baterii mari. În plus, defecțiunea unui condensator individual, dacă este protejat corespunzător, de obicei nu afectează funcționarea întregului condensator. Clasificarea și caracteristicile tehnice ale condensatoarelor statice pentru compensarea puterii reactive Condensatoarele statice se clasifică după următoarele criterii: tensiune nominală, număr de faze, tip de instalație, tip de impregnare, dimensiuni de gabarit. Pentru a compensa puterea reactivă a instalațiilor electrice de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz, industria casnică produce condensatoare pentru următoarele tensiuni nominale: 220 — 10500 V. Condensatorii cu o tensiune de 220-660 V sunt disponibili atât monofazați, cât și trifazate (secțiuni conectate în delta) și condensatoare cu o tensiune de 1050 V și mai mult sunt disponibile numai în monofazat. Condensatoare cu posibilitatea de a realiza unități de condensatoare trifazate cu o tensiune de 3,6 și 10 kV cu o schemă de conectare în stea. Condensatoarele cu tensiuni de 1050, 3150, 6300 și 10500 V sunt utilizate pentru a realiza unități de condensatoare trifazate cu tensiuni de 1, 3, 6 și 10 kV cu conexiune delta. Aceiași condensatori sunt utilizați în băncile de condensatoare de tensiune mai mare. În funcție de tipul de instalație, condensatoarele pot fi produse cu toate tensiunile nominale atât pentru instalații exterioare cât și interioare. Condensatoarele pentru instalații exterioare sunt produse cu izolație exterioară (izolatoare terminale) pentru o tensiune de cel puțin 3150 V. În funcție de tipul de impregnare, condensatoarele se împart în condensatoare impregnate cu ulei mineral (petrol) și condensatoare impregnate cu un dielectric lichid sintetic. Din punct de vedere al dimensiunilor, condensatoarele sunt împărțite în două dimensiuni: prima cu dimensiunile de 380x120x325 mm, a doua cu dimensiunile de 380x120x640 mm. Tipuri și denumiri de condensatoare statice pentru compensarea puterii reactive Condensatoarele statice sunt produse în următoarele tipuri: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A, iar semnele de clasificare sunt reflectate în denumirea alfanumerică a tipului. Literele și cifrele înseamnă: K — «cosinus», M și C — impregnat cu ulei mineral sau dielectric lichid sintetic, A — versiune pentru instalare exterioară (fără litera A — pentru interior), 2 — versiune în cazul a doua dimensiune (fără numărul 2 — în cazul primei dimensiuni). După desemnarea tipului, condensatorii sunt indicați prin numere Tensiune nominală condensator (kV) și puterea nominală (kvar). De exemplu: KM-0.38-26 înseamnă un condensator „cosinus” (pentru compensarea puterii reactive într-o rețea de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz), impregnat cu ulei mineral, pentru instalare interioară, dimensiunea întâi, pentru o tensiune de 380 V, cu o putere de 26 kvar; KS2-6.3-50-«cosinus», impregnat cu lichid sintetic, mărime a doua, pentru instalare interioară, pentru tensiune 6,3 kV, putere 50 kvar.
Dispozitiv condensator static pentru compensarea puterii reactive
Principalele elemente structurale ale condensatoarelor sunt un rezervor cu izolatori și o parte mobilă constând dintr-o baterie de secțiuni ale celor mai simple condensatoare.
Condensatoarele cu o singură serie de până la 1050 V inclusiv sunt fabricate cu siguranțe încorporate conectate în serie cu fiecare secțiune. Condensatoarele de tensiune mai mare nu au siguranțe încorporate și trebuie instalate separat. În acest caz, se realizează protecția de grup a condensatoarelor cu siguranțe.Când protecția grupului se realizează sub formă de siguranțe, o siguranță protejează la fiecare 5-10 condensatoare, iar curentul nominal al grupului nu depășește 100 A. În plus, siguranțele comune sunt instalate pentru întreaga baterie.
Pentru condensatoarele cu o tensiune de 1050 V și mai jos, cu siguranțe încorporate, siguranțele comune sunt instalate și pentru baterie în ansamblu și cu o putere semnificativă a bateriei - pentru secțiuni individuale.
În funcție de tensiunea rețelei, băncile de condensatoare trifazate pot fi completate cu condensatoare monofazate cu conectare în serie sau în serie paralelă a condensatoarelor în fiecare fază a bateriei.
Conectarea băncilor de condensatoare la rețea
Băncile de condensatoare de orice tensiune pot fi conectate la rețea fie printr-un dispozitiv separat proiectat să pornească sau să oprească condensatorii numai, fie printr-un dispozitiv de control comun cu un transformator de putere, motor asincron sau alt receptor de energie electrică.
Condensatoarele statice din instalațiile cu o tensiune de până la 1000 V sunt conectate la rețea și deconectate de la rețea folosind întrerupătoare sau întrerupătoare.
Condensatorii utilizați în instalațiile cu tensiuni de peste 1000 V sunt conectați la rețea și deconectați de la rețea numai prin intermediul întrerupătoarelor sau întrerupătoarelor (sezionatoare de sarcină).
Pentru ca costurile de oprire a echipamentului să nu fie prea mari, nu este recomandat să luați capacități ale băncilor de condensatoare mai mici decât:
a) 400 kvar la o tensiune de 6-10 kV și conectarea bateriilor la un întrerupător separat;
b) 100 kvar la o tensiune de 6-10 kV și conectarea bateriei la un întrerupător comun cu un transformator de putere sau alt receptor electric;
c) 30 kvar la tensiuni de până la 1000 V.
Utilizarea rezistențelor de descărcare cu condensatoare pentru compensarea puterii reactive
Pentru siguranță la întreținerea condensatoarelor deconectate la îndepărtarea sarcinii electrice, este necesar să folosiți rezistențe de descărcare conectate în paralel cu condensatoarele. În scopul unei descărcări fiabile, conectarea rezistențelor de descărcare la condensatoare ar trebui să se facă fără întrerupătoare intermediare, întrerupătoare sau siguranțe. Rezistoarele de descărcare trebuie să asigure o reducere automată rapidă a tensiunii la bornele condensatorului.
La cererea clientului, condensatoarele pot fi produse cu rezistente de descărcare încorporate amplasate sub capacul unui sigiliu izolator. Aceste rezistențe reduc tensiunea de la tensiunea maximă de funcționare la 50 V în cel mult 1 minut pentru condensatoare cu o tensiune de 660 V și mai mică și în cel mult 5 minute pentru condensatoare cu o tensiune de 1050 V și mai mult.
Majoritatea condensatoarelor care sunt deja instalate în întreprinderile industriale nu au rezistențe de descărcare încorporate.În acest caz, lămpile cu incandescență pentru o tensiune de 220 V. sunt de obicei utilizate ca rezistență de descărcare la o tensiune de până la 1 kV pentru bateriile condensatoare. Conectarea lămpilor conectate în serie cu mai multe părți în fiecare fază se realizează conform schemei triunghiulare. La tensiuni de peste 1 kV, transformatoarele de tensiune sunt instalate ca rezistență de descărcare, care sunt conectate conform schemei delta sau delta deschisă.
Circuitul de comutare al unei lămpi cu incandescență pentru descărcarea bateriilor condensatoare (până la 1000 V) folosind un comutator cu două lame
Conectarea permanentă a lămpilor incandescente, care sunt de obicei folosite ca rezistențe de descărcare pentru băncile de condensatoare cu tensiuni de până la 660 V, provoacă pierderi neproductive de energie și consum de lămpi.
Cu cât puterea bateriei este mai mică, cu atât puterea lămpii este mai mare la 1 kvar condensatori instalați. Este mai convenabil ca lămpile să nu fie conectate în mod constant, ci să se aprindă automat când blocul condensatorului este oprit. În acest scop, poate fi utilizată diagrama prezentată în figură, în care se folosesc întrerupătoare duble cu cuțit. Lamele suplimentare sunt amplasate în așa fel încât lămpile să se aprindă înainte de a deconecta bateria de la rețea și să se oprească după conectarea bateriei. Acest lucru poate fi realizat prin alegerea unui unghi adecvat între paletele principale și auxiliare.
La conectarea condensatoarelor și a receptorului de electricitate direct la rețea sub comutatorul comun, nu sunt necesare rezistențe speciale de descărcare. Apoi descărcarea condensatorului are loc pe înfășurările receptorului electric.
Unități complete de condensare pentru design industrial general
În implementarea sistemelor de alimentare cu energie electrică a întreprinderilor industriale, o aplicație din ce în ce mai largă se găsește cu elemente complete, complet fabricate în fabrici. Acest lucru se aplică și stațiilor de transformare din magazine, dulapuri de distribuție și alte elemente ale sistemelor de alimentare, inclusiv băncile de condensatoare.Utilizarea dispozitivelor complete reduce semnificativ volumul lucrărilor de construcție și instalații electrice, îmbunătățește calitatea acestora, reduce timpul de punere în funcțiune, crește fiabilitatea muncii și siguranța în timpul lucrului.
Bancile complete de condensatoare pentru tensiune 380 V sunt produse pentru instalare interioară și pentru tensiune 6-10 kV — atât pentru utilizare în interior, cât și în exterior. Gama de capacitate a acestor unități este destul de largă, iar majoritatea tipurilor de unități moderne de condensatoare complete sunt echipate cu dispozitive pentru controlul automat pe un singur sau mai multe niveluri a puterii lor.
Unitățile complete de condensatoare pentru tensiune 380 V sunt realizate din condensatoare trifazate, iar pentru tensiune 6-10 kV - din condensatoare monofazate cu o capacitate de 25-75 kvar, conectate într-un triunghi.
Unitatea completă de condensare constă dintr-un dulap de admisie și dulapuri de condensator. În instalațiile de 380 V, în dulapul de intrare sunt instalate un dispozitiv de control automat, transformatoare de curent, deconectatoare, dispozitive de măsură (trei ampermetre și un voltmetru), echipamente de control și semnalizare și bare colectoare.
În cazul utilizării condensatoarelor cu rezistențe de descărcare încorporate, transformatoarele de tensiune nu sunt instalate. Cablul de intrare este alimentat de un cablu din cabina de distribuție (RU) 6-10 kV, în care sunt instalate echipamentele de control, măsurare și protecție.