Конденсаторные батареи для компенсации реактивной мощности – » :

Содержание

Расчет и выбор конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности

Разместить публикацию Мои публикации Написать
6 марта 2013 в 10:00

Наиболее распространенными видами компенсирующих устройств, которые выполняют роль местных генераторов реактивной мощности на предприятиях, являются батареи статических конденсаторов и синхронные двигатели. Конденсаторные батареи устанавливают на цеховых общезаводских трансформаторных подстанциях — со стороны низкого или высокого напряжения.

Чем ближе компенсирующее устройство к приемникам реактивной энергии, тем больше звеньев системы электроснабжения разгружается от реактивных токов. Однако при централизованной компенсации, т. е. при установке конденсаторов на трансформаторных подстанциях, конденсаторная мощность используется более полно.

Мощность конденсаторных батарей может быть определена по диаграмме рис. 1.

 

Qк = P1 х tgφ1 - P2 х tgφ2,

где P1 и P2 - нагрузка до и после компенсации, φ1 и φ2 - соответствующие углы сдвига фаз.

Реактивная мощность, отдаваемая компенсирующей установкой,

Q = Q1 - Q2,

где Q1 и Q2 — реактивная мощность до и после компенсации.

Активная мощность, потребляемая из сети компенсирующим устройством

Рк = Р2 - Р1.

Величину необходимой мощности конденсаторной батареи можно определить приближенно без учета потерь в конденсаторах, которые составляют 0,003 - 0,0045 кВт/квар

Qк = P (tgφ1 - tgφ2)

Пример расчета и выбор конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности

Необходимо определить номинальную мощность Qк конденсаторной батареи, необходимой для повышения коэффициента мощности до значения 0,95 на предприятии с трехсменным равномерным графиком нагрузки. Среднесуточный расход электроэнергии Аа = 9200 кВтч; Ар = 7400 кварч. Конденсаторы установлены на напряжение 380 В.

Среднесуточная нагрузка

Pср = Аа/24 = 9200/24 = 384 кВт.

Мощность конденсаторных батарей

Qк = P (tgφ1 - tgφ2) = 384 (0,8 - 0,32) = 185 квар,

где tgφ1 = Ар/Аа = 7400/9200 = 0,8, tgφ2 = (1 - 0,952)/0,95 = 0,32

Выбираем трехфазные конденсаторы типа KM1-0,38-13 каждый номинальной мощностью 13 квар на напряжение 380 В. Число конденсаторов в батарее

n = Q/13 = 185/13 = 14

Мощность различных конденсаторных установок для среднесуточной нагрузки можно найти в электротехнических справочниках и каталогах производителей.

8 августа в 18:46 24

6 августа в 18:29 16

6 августа в 11:32 16

5 августа в 17:12 32

5 августа в 15:07 19

5 августа в 14:47 31

2 августа в 12:30 15

4 июня 2012 в 11:00 39510

12 июля 2011 в 08:56 14321

14 ноября 2012 в 10:00 8825

21 июля 2011 в 10:00 6986

28 ноября 2011 в 10:00 6507

29 февраля 2012 в 10:00 6431

25 декабря 2012 в 10:00 5872

24 мая 2017 в 10:00 5799

27 февраля 2013 в 10:00 5630

16 августа 2012 в 16:00 5277

energoboard.ru

Статические конденсаторы для компенсации реактивной мощности

Разместить публикацию Мои публикации Написать
6 сентября 2012 в 10:00

Статические конденсаторы получили на промышленных предприятиях наибольшее распространение как средство компенсации реактивной мощности.

Основными достоинствами статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности являются:

  1. незначительные потери активной мощности, лежащие в пределах 0,3-0,45 кВт на 100 квар;
  2. отсутствие вращающихся частей и сравнительно малая масса установки с конденсаторами, а в связи с этим отсутствие необходимости в фундаменте;
  3. более простая и дешевая эксплуатация, чем других компенсирующих устройств;
  4. возможность увеличения или уменьшения установленной мощности в зависимости от потребности;
  5. возможность установки статических конденсаторов в любой точке сети: у отдельных электроприемников, группами в цехах или крупными батареями.

Кроме того, выход из строя отдельного конденсатора, при надлежащей его защите, не отражается обычно на работе всей конденсаторной установки.

Классификация и технические характеристики статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности

Статические конденсаторы классифицируются по следующим признакам: номинальному напряжению, числу фаз, роду установки, виду пропитки, габаритным размерам.

Для компенсации реактивной мощности электроустановок переменного тока частотой 50 Гц отечественной промышленностью выпускаются конденсаторы на следующие номинальные напряжения: 220 - 10500 В.

Конденсаторы напряжением 220-660 В выпускаются как в однофазном, так и в трехфазном (соединение секций треугольником) исполнении, а конденсаторы напряжением 1050 В и выше — только в однофазном.

Конденсаторы с возможностью выполнения трехфазных конденсаторных установок напряжением 3,6 и 10 кВ со схемой соединения в звезду.

Конденсаторы напряжением 1050, 3150, 6300 и 10500 В применяются для выполнения трехфазных конденсаторных установок напряжением 1, 3, 6 и 10 кВ со схемой соединения в треугольник. Эти же конденсаторы используются и в конденсаторных установках более высоких напряжений.

По роду установки конденсаторы всех номинальных напряжений могут изготавливаться как для наружных, так и для внутренних установок.

Конденсаторы для наружных установок изготавливаются с внешней изоляцией (изоляторы выводов) на напряжение не ниже 3150 В. По виду пропитки конденсаторы разделяются на конденсаторы с пропиткой минеральным (нефтяным) маслом и конденсаторы с пропиткой синтетическим жидким диэлектриком.

По размерам конденсаторы разделяются на два габарита: первый с размерами 380x120x325 мм, второй с размерами 380x120x640 мм.

Типы и расшифровка обозначений статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности

Статические конденсаторы изготовляются следующих типов: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2, КСА, КС2А, причем в буквенно-цифровом обозначении типа отражаются классификационные признаки.

Буквы и цифры означают: К — "косинусный", М и С — с пропиткой минеральным маслом или синтетическим жидким диэлектриком, А — исполнение для наружной установки (без буквы А — для внутренней), 2 -исполнение в корпусе второго габарита (без цифры 2 — в корпусе первого габарита). После обозначения типа конденсаторов указываются цифрами номинальное напряжение конденсатора (кВ) и номинальная мощность (квар).

Так, например: КМ-0,38-26 расшифровывается как конденсатор "косинусный* (для компенсации реактивной мощности в сети переменного тока частотой 50 Гц) с пропиткой минеральным маслом, для внутренней установки, первого габарита, на напряжение 380 В, мощностью 26 квар; КС2-6.3-50 - "косинусный", с пропиткой синтетической жидкостью, второго габарита, для внутренней установки, на напряжение 6,3 кВ, мощностью 50 квар.

Устройство статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности

Основными элементами конструкции конденсаторов являются бак с изоляторами и выемная часть, состоящая из батареи секций простейших конденсаторов.

Конденсаторы единой серии напряжением до 1050 В включительно изготавливают со встроенными плавкими предохранителями, последовательно соединенными с каждой секцией. Конденсаторы более высокого напряжения не имеют встроенных плавких предохранителей и требуют отдельной их установки. В этом случае осуществляется групповая зашита конденсаторов плавкими предохранителями. При выполнении групповой защиты в виде плавких предохранителей один предохранитель защищает каждые 5—10 конденсаторов, причем номинальный ток группы не превышает 100 А. Кроме того, устанавливаются общие предохранители для всей батареи.

Для конденсаторов напряжением 1050 В и ниже, имеющих встроенные предохранители, устанавливаются также общие предохранители для батареи в целом, а при значительной мощности батареи — и для отдельных секций.

В зависимости от напряжения сети трехфазные батареи конденсаторов могут комплектоваться из однофазных конденсаторов с последовательным или параллельно — последовательным соединением конденсаторов в каждой фазе батареи.

Присоединение конденсаторных батарей к сети

Батареи конденсаторов любых напряжений могут присоединяться к сети или через отдельный аппарат, предназначенный для включения или отключения только конденсаторов, или через общий аппарат управления с силовым трансформатором, асинхронным двигателем или другим приемником электроэнергии.

Статические конденсаторы в установках напряжением до 1000 В включаются в сеть и отключаются от сети с помощью автоматических выключателей или рубильников.

Конденсаторы, применяемые в установках напряжением выше 1000 В, включаются в сеть и отключаются от сети только посредством выключателей или разъединителей мощности (выключателей нагрузки).

Для того чтобы затраты на отключающую аппаратуру не были очень велики, не рекомендуется принимать мощности конденсаторных батарей менее:

  • 400 квар при напряжении 6-10 кВ и присоединении батарей к отдельному выключателю;
  • 100 квар при напряжении 6-10 кВ и присоединении батареи к общему с силовым трансформатором или другим электроприемником выключателю;
  • 30 квар при напряжении до 1000 В.

Использование разрядных сопротивлений с конденсаторами для компенсации реактивной мощности

Для безопасности обслуживания отключенных конденсаторов при снятии электрического заряда требуется применение разрядных сопротивлений, присоединенных параллельно к конденсаторам. В целях надежного разряда присоединение разрядных сопротивлений к конденсаторам следует производить без промежуточных разъединителей, рубильников или предохранителей. Разрядные сопротивления должны обеспечивать быстрое автоматическое снижение напряжения на зажимах конденсатора.

По желанию заказчика конденсаторы могут изготовляться со встроенными внутрь разрядными сопротивлениями, расположенными под крышкой на изоляционной прокладке. Эти сопротивления снижают напряжение с максимального рабочего до 50 В не более чем за 1 мин для конденсаторов напряжением 660 В и ниже и не более чем за 5 мин для конденсаторов напряжением 1050 В и выше.

Большинство уже установленных на промышленных предприятиях конденсаторов не имеют встроенных разрядных сопротивлений. В таком случае в качестве разрядного сопротивления при напряжении до 1 кВ для батарей конденсаторов обычно применяют лампы накаливания на напряжение 220 В. Соединение ламп, включенных по нескольку штук последовательно в каждой фазе, производится по схеме треугольника. При напряжении выше 1 кВ в качестве разрядного сопротивления устанавливаются трансформаторы напряжения, включаемые по схеме треугольника или открытого треугольника.

Постоянное присоединение ламп накаливания, применяемых обычно в качестве разрядных сопротивлений для батарей конденсаторов напряжением до 660 В, вызывает непроизводительные потери энергии и расход ламп.

Чем меньше мощность батареи, тем большая мощность ламп приходится на 1 квар установленных конденсаторов. Более целесообразным является не постоянное присоединение ламп, а их автоматическое включение при отключении конденсаторной установки. Для этой цели может быть использована схема, изображенная на рисунке, в которой применяются рубильники с двойными ножами. Добавочные ножи располагаются таким образом, чтобы включение ламп происходило до отключения батареи от сети, а их отключение — после включения батареи. Это может быть достигнуто путем подбора соответствующего угла между главными и дополнительными ножами рубильника.

При непосредственном присоединении конденсаторов и приемника электроэнергии к сети под общий выключатель специальных разрядных сопротивлений не требуется. В этом случае разряд конденсаторов происходит на обмотки электроприемника.

Комплектные конденсаторные установки общепромышленного исполнения

При выполнении систем электроснабжения промышленных предприятий все более широкое применение находят комплектные, изготавливаемые полностью на заводах элементы. Это относится и к цеховым трансформаторным подстанциям, к ячейкам распределительных устройств и к другим элементам систем электроснабжения, в том числе и к конденсаторным установкам. Применение комплектных устройств значительно сокращает объем строительных и электромонтажных работ, повышает их качество, снижает сроки ввода в эксплуатацию, повышает надежность работы и безопасность при эксплуатации.

Комплектные конденсаторные установки на напряжение 380 В изготавливаются для внутренней установки, а на напряжение 6-10 кВ - как для внутренней, так и для наружной. Диапазон мощностей этих установок достаточно широк, причем большинство типов современных комплектных конденсаторных установок оборудовано устройствами для одно— или многоступенчатого автоматического ^регулирования их мощности.

Комплектные конденсаторные установки на напряжение 380 В выполняются из трехфазных конденсаторов, а на напряжение 6—10 кВ — из однофазных конденсаторов мощностью 25—75 квар, соединенных в треугольник.

Комплектная конденсаторная установка состоит из вводного шкафа и шкафов с конденсаторами. В установках на напряжение 380 В в вводном шкафу устанавливаются: устройство автоматического регулирования, трансформаторы тока, разъединители, измерительные приборы (три амперметра и вольтметр), аппаратура управления и сигнализации, а также ошиновка.

В случае применения конденсаторов со встроенными разрядными сопротивлениями трансформаторы напряжения не устанавливаются. Ячейка ввода питается кабелем от ячейки распределительного устройства (РУ) 6 — 10 кВ, в которой устанавливается аппаратура управления, измерения и защиты.

8 августа в 18:46 24

6 августа в 18:29 16

6 августа в 11:32 16

5 августа в 17:12 32

5 августа в 15:07 19

5 августа в 14:47 31

2 августа в 12:30 15

4 июня 2012 в 11:00 39510

12 июля 2011 в 08:56 14321

14 ноября 2012 в 10:00 8825

21 июля 2011 в 10:00 6986

28 ноября 2011 в 10:00 6507

29 февраля 2012 в 10:00 6431

25 декабря 2012 в 10:00 5872

24 мая 2017 в 10:00 5799

27 февраля 2013 в 10:00 5630

16 августа 2012 в 16:00 5277

energoboard.ru

Статические конденсаторы для компенсации реактивной мощности

Статические конденсаторы получили на промышленных предприятиях наибольшее распространение как средство компенсации реактивной мощности.

Основными плюсами статических конденсаторов для
компенсации реактивной мощности являются:

1) малозначительные утраты активной мощности, лежащие в границах 0,3-0,45 кВт на 100 квар;

2) отсутствие крутящихся частей и сравнимо малая масса установки с конденсаторами, а в связи с этим отсутствие необходимости в фундаменте;

3) более обычная и доступная эксплуатация, чем других компенсирующих устройств;

4) возможность роста либо уменьшения установленной мощности зависимо от потребности;

5) возможность установки статических конденсаторов в хоть какой точке сети: у отдельных электроприемников, группами в цехах либо большими батареями.

Не считая того, выход из строя отдельного конденсатора, при соответствующей его защите, не отражается обычно на работе всей конденсаторной установки.

Систематизация и технические свойства статических
конденсаторов для компенсации реактивной мощности

Статические конденсаторы классифицируются по последующим признакам: номинальному напряжению, числу фаз, роду установки, виду пропитки, габаритным размерам.

Для компенсации реактивной мощности электроустановок
переменного тока частотой 50 Гц российскей индустрией выпускаются
конденсаторы на последующие номинальные напряжения: 220 — 10500 В.

Конденсаторы напряжением 220-660 В выпускаются как в однофазовом, так и в трехфазном (соединение секций треугольником) выполнении, а конденсаторы напряжением 1050 В и выше —
исключительно в однофазовом.

Конденсаторы с возможностью выполнения трехфазных конденсаторных установок напряжением 3,6 и 10 кВ со схемой соединения в звезду.

Конденсаторы напряжением 1050, 3150, 6300 и 10500 В используются для выполнения трехфазных конденсаторных установок напряжением 1, 3, 6 и 10 кВ со схемой соединения в треугольник. Эти же конденсаторы употребляются и в конденсаторных установках более больших напряжений.

По роду установки конденсаторы всех номинальных напряжений могут изготавливаться как для внешних, так и для внутренних установок.

Конденсаторы для внешних установок делаются с наружной изоляцией (изоляторы выводов) на напряжение не ниже 3150 В.
По виду пропитки конденсаторы делятся на конденсаторы с пропиткой минеральным (нефтяным)
маслом и конденсаторы с пропиткой синтетическим водянистым диэлектриком.

По размерам конденсаторы делятся на два габарита: 1-ый с размерами 380x120x325 мм,
2-ой с размерами 380x120x640 мм.

Типы и расшифровка обозначений статических конденсаторов
для компенсации реактивной мощности

Статические конденсаторы изготовляются последующих типов: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2,
КСА, КС2А, при этом в буквенно-цифровом обозначении типа отражаются классификационные признаки.

Буковкы и числа означают: К — «косинусный», М и С — с пропиткой минеральным маслом либо синтетическим водянистым диэлектриком, А — выполнение для внешней установки (без буковкы А — для внутренней), 2 -исполнение в корпусе второго габарита (без числа 2 — в корпусе первого габарита). После обозначения типа конденсаторов указываются цифрами номинальное напряжение конденсатора (кВ) и номинальная мощность (квар).

Так, к примеру: КМ-0,38-26 расшифровывается как конденсатор «косинусный* (для компенсации реактивной мощности в сети переменного тока частотой 50 Гц) с пропиткой минеральным маслом, для внутренней установки, первого габарита, на напряжение 380 В, мощностью 26 квар; КС2-6.3-50 — «косинусный», с пропиткой синтетической жидкостью, второго габарита, для внутренней установки, на напряжение 6,3 кВ, мощностью 50 квар.

Устройство статических конденсаторов для компенсации
реактивной мощности

Основными элементами конструкции конденсаторов являются бак с изоляторами и выемная
часть, состоящая из батареи секций простых конденсаторов.

Конденсаторы единой серии напряжением до 1050 В включительно изготавливают со встроенными плавкими предохранителями, поочередно соединенными с каждой секцией. Конденсаторы более высочайшего напряжения не имеют интегрированных плавких предохранителей и требуют отдельной их установки. В данном случае осуществляется групповая зашита конденсаторов плавкими предохранителями. При выполнении групповой защиты в виде плавких предохранителей один предохранитель защищает каждые 5—10 конденсаторов, при этом номинальный ток группы не превосходит 100 А. Не считая того, инсталлируются общие предохранители для всей батареи.

Для конденсаторов напряжением 1050 В и ниже, имеющих интегрированные предохранители, инсталлируются также общие предохранители для батареи в целом, а при значимой мощности батареи — и для отдельных секций.

Зависимо от напряжения сети трехфазные батареи конденсаторов могут оснащаться из однофазовых конденсаторов с поочередным либо параллельно — поочередным соединением конденсаторов в каждой фазе батареи.

Присоединение конденсаторных батарей к сети

Батареи конденсаторов всех напряжений могут присоединяться к сети либо через отдельный аппарат, созданный для включения либо отключения только конденсаторов, либо через общий аппарат управления с силовым трансформатором, асинхронным движком либо другим приемником электроэнергии.

Статические конденсаторы в установках напряжением до 1000 В врубаются в сеть и отключаются от сети при помощи автоматических
выключателей либо рубильников.

Конденсаторы, используемые в установках напряжением выше 1000 В, врубаются в сеть и отключаются от сети только средством выключателей либо разъединителей мощности (выключателей нагрузки).

Для того чтоб издержки на отключающую аппаратуру не были очень значительны, не рекомендуется принимать мощности конденсаторных батарей наименее:

а) 400 квар при напряжении 6-10 кВ и присоединении батарей к отдельному выключателю;

б) 100 квар при напряжении 6-10 кВ и присоединении батареи к общему с силовым трансформатором либо другим электроприемником выключателю;

в) 30 квар при напряжении до 1000 В.

Внедрение разрядных сопротивлений с конденсаторами для
компенсации реактивной мощности

Для безопасности обслуживания отключенных конденсаторов при снятии электронного заряда требуется применение разрядных сопротивлений, присоединенных параллельно к конденсаторам. В целях надежного разряда присоединение разрядных сопротивлений к конденсаторам следует создавать без промежных разъединителей, рубильников либо предохранителей. Разрядные сопротивления должны обеспечивать резвое автоматическое понижение напряжения на зажимах конденсатора.

По желанию заказчика конденсаторы могут изготовляться со встроенными вовнутрь разрядными сопротивлениями, расположенными под крышкой на изоляционной прокладке. Эти сопротивления понижают напряжение с наибольшего рабочего до 50 В менее чем за 1 мин для конденсаторов напряжением 660 В и ниже и менее чем за 5 мин для конденсаторов напряжением 1050 В и выше.

Большая часть уже установленных на промышленных предприятиях
конденсаторов не имеют интегрированных разрядных сопротивлений. В таком случае в качестве разрядного сопротивления при напряжении до 1 кВ для батарей конденсаторов обычно используют лампы накаливания на напряжение 220 В. Соединение ламп, включенных по нескольку штук поочередно в каждой фазе, делается по схеме треугольника. При напряжении выше 1 кВ в качестве разрядного сопротивления инсталлируются трансформаторы напряжения, включаемые по схеме треугольника либо открытого треугольника.

Схема включения ламп накаливания для разряда батарей
конденсаторов (до 1000 В) при помощи рубильника с двойными ножиками

Неизменное присоединение ламп накаливания, используемых обычно в качестве разрядных сопротивлений для батарей конденсаторов напряжением до 660 В, вызывает непродуктивные энергопотери и расход ламп.

Чем меньше мощность батареи, тем большая мощность ламп приходится на 1 квар установленных конденсаторов. Более целесообразным является не неизменное присоединение ламп, а их автоматическое включение при выключении конденсаторной установки. Для этой цели может быть применена схема, изображенная на рисунке, в какой используются рубильники с двойными ножиками. Дополнительные ножики размещаются таким макаром, чтоб включение ламп происходило до отключения батареи от сети, а их отключение — после включения батареи. Это может быть достигнуто методом подбора соответственного угла меж главными и дополнительными ножиками рубильника.

При конкретном присоединении конденсаторов и приемника электроэнергии к сети под общий выключатель особых разрядных сопротивлений не требуется. В данном случае разряд конденсаторов происходит на обмотки электроприемника.

Комплектные конденсаторные установки общепромышленного
выполнения

При выполнении систем электроснабжения промышленных компаний все более обширное применение находят комплектные, изготавливаемые стопроцентно на заводах элементы. Это относится и к цеховым трансформаторным подстанциям, к ячейкам распределительных устройств и к другим элементам систем электроснабжения, в том числе и к конденсаторным установкам. Применение комплектных устройств существенно уменьшает объем строй и электромонтажных работ, увеличивает их качество, понижает сроки ввода в эксплуатацию, увеличивает надежность работы и безопасность при эксплуатации.

Комплектные конденсаторные установки на напряжение 380 В делаются для внутренней установки, а на напряжение 6-10 кВ — как для внутренней, так и для внешней. Спектр мощностей этих установок довольно широкий, при этом большая часть типов современных комплектных конденсаторных установок оборудовано устройствами для одно— либо многоступенчатого автоматического ^регулирования их мощности.

Комплектные конденсаторные установки на напряжение 380 В производятся из трехфазных конденсаторов, а на напряжение 6—10 кВ — из однофазовых конденсаторов мощностью 25—75 квар, соединенных в треугольник.

Комплектная конденсаторная установка состоит из вводного шкафа и шифанеров с конденсаторами. В установках на напряжение 380 В в вводном шкафу инсталлируются: устройство автоматического регулирования, трансформаторы тока, разъединители, измерительные приборы (три амперметра и вольтметр), аппаратура управления и сигнализации, также ошиновка.

В случае внедрения конденсаторов со встроенными разрядными сопротивлениями трансформаторы напряжения не инсталлируются. Ячейка ввода питается кабелем от ячейки распределительного устройства (РУ)
6 — 10 кВ, в какой устанавливается аппаратура управления, измерения и защиты.

elektrica.info

Важность использования специальных контакторов для конденсаторных батарей в устройствах компенсации реактивной мощности.

Для коммутации конденсаторных батарей чаще всего применяются контакторы ввиду ценовой доступности, простоты в монтаже и наличии ассортимента под любое бюджетное решение. Коммутация емкости батареи сопровождается переходным процессом заряжающим конденсатор, который помимо всего прочего генерирует очень высокие перегрузки по току, значительно (до 250 раз) превышающего номинальное значение, эквивалентные короткому замыканию. Установка и использование для этих целей обычных контакторов может поставить под угрозу безопасности обслуживающий персонал и установку в целом. Для включения конденсаторных батарей следует использовать только специальные контакторы, которые предназначены для коммутации такого рода нагрузки и снабжены контактным блоком с токоограничивающими резисторами. С помощью таких контакторов процесс включения производится в три этапа:

-          Момент коммутации демпфирующих резисторов – замыкаются дополнительные контакты которые пропускают ток через токоограничивающие резисторы. Это позволяет значительно снизить перегрузку по току которая была бы в момент включения при использовании обычных пускателей.

-           Основной контакт – через несколько миллисекунд, после включения доп.контактов ограничивающих скачки по току, коммутируются основные контакты без риска повреждения (сваривания).

-          Размыкание доп.контактов – после уверенного замыкания основной группы контактов, напряжение на конденсаторе вырастает и исчезает риск повреждения основных контактов, происходит размыкание доп.контактов.

 

Применение специальных контакторов для конденсаторных батарей позволит избежать просадок напряжения, которые неизбежно возникают во время переходных процессов при коммутации такого рода оборудовании и проявляют себя во всей сети и не безопасны для чувствительного к ним оборудования. Ограничение пускового тока не только обезопасит Ваших сотрудников, позволит гарантированно продлить срок службы контакторов и конденсаторов, а также конденсаторной установки в целом.

Наберите или напишите нам сейчас и Мы подберем и посоветуем Вам оптимальную коммутацию для конденсаторных батарей исходя из Ваших особенностей и предпочтений.

Большой выбор контакторов для конденсаторных установок мы предлагаем в нашем специализированном интернет-магазине: http://shop.voltenergo.com.ua/components_kku/kontaktoryi.  

Данная статья является авторской работой и интелектуальной собственностью компании Вольт Энерго. При копировании и перепечатывании материала ссылка на сайт voltenergo.com.ua обязательна!

shop.voltenergo.com.ua

Конденсаторные батареи — Руководство по устройству электроустановок

Емкостные элементы

Технология

Конденсаторы являются сухими элементами (т.е. не пропитаны жидким диэлектриком), представляющими собой катушку двухслойной ленты из металлизированной самовостанавливающейся полипропиленовой пленки. Они защищены высокоэффективной системой короткозамыкателя, срабатывающей при повышении давления, используемой с плавким предохранителем с высокой отключающей способностью, которая отключает конденсатор при внутреннем повреждении.

Схема защиты работает следующим образом:

  • короткое замыкание через диэлектрик приводит к перегоранию плавкого предохранителя;
  • иногда возникают уровни тока выше нормального, но недостаточные для перегорания предохранителя, например, из-за микроскопических пробоев в диэлектрической пленке. Такие «повреждения» часто ликвидируются из-за местного нагрева, вызванного током утечки («самовосстанавливающиеся» элементы).
  • если ток утечки сохраняется, повреждение может развиться в короткое замыкание и плавкий предохранитель перегорит;
  • газ, образующийся при испарении слоя металла в месте повреждения, постепенно повышает давление в пластиковом контейнере, что приводит к срабатыванию чувствительного к давлению устройства, которое закорачивает элемент и является причиной к перегоранию предохранителя.

Корпус конденсатора изготавливается из изоляционного материала, что обеспечивает его двойной изоляцией и устраняет необходимость заземления (см. рис. L33).


a)


b)

Электрические характеристики
Стандарты Стандарты МЭК 60439-1, NFC 54-104, VDE 0560 CSA, испытания UL
Рабочий диапазон Номинальное напряжение 400 B
Номинальная частота 50 Гц
Допустимое отклонение емкости - 5%,+ 10%
Диапазон температуры
(до 65 квар)
Максимальная температура 55 °C
Средняя температура за 24 ч 45 °C
Среднегодовая температура 35 °C
Минимальная температура - 25 °C
Уровень изоляции Выдерживаемое напряжение, 50 Гц, 1 мин: 6 кВ
Выдерживаемое импульс. напряжение 1,2/50: 25 кВ
Допустимая перегрузка по току Стандартный диапазон Диапазон Н
30% 50%
Допустимая перегрузка по напряжению 10% 20%


Рис. L33 : Емкостный элемент, (a) поперечное сечение, (b) электрические характеристики

Выбор устройств защиты и управления и соединительных кабелей

Выбор соединительных кабелей и устройств защиты зависит от токовой нагрузки.

Для конденсаторов ток зависит от следующих параметров:

  • приложенное напряжение и его гармоники;
  • величина емкости.

Номинальный ток батареи конденсаторов мощности Q (квар) и номинальным напряжением Un (кВ) определяется по формуле:

Допустимый диапазон приложенного напряжения основной частоты плюс гармонические составляющие вместе с производственными допусками на фактическую емкость (относительно номинального значения) могут приводить к повышению тока до 50% выше его расчетного значения. Приблизительно 30% такого повышения вызваны возможным повышением напряжения, а 15% - производственными допусками, так что:

1,3 x 1,15 = 1,5 In

Все компоненты конденсатора, проводящие ток, должны быть рассчитаны на «наихудший режим» работы при температуре окружающей среды не выше 50 °C. При более высоких температурах в корпусах и т.д. необходимо учесть уменьшение номинальных характеристик этих компонентов.

Защита

Выключатель выбирается так, чтобы обеспечить защиту от перегрузок при уставках по току равных:

  • 1,36 x In для типа Classic [1]
  • 1,50 x In для типа Comfort [1]
  • 1,12 x In для типа Harmony [1] (настройка на 2,7 f) [2]
  • 1,19 x In для типа Harmony [1] (настройка на 3,8 f) [2]
  • 1,31 x In для типа Harmony [1] (настройка на 4,3 f) [2]

Уставка защиты от КЗ должна быть нечувствительна к броску тока. Уставка составляет 10 x In для типов Classic, Comfort и Harmony.


Пример 1:

50 квар – 400 В – 50 Гц – тип Classic

Уставка защиты от перегрузок: 1,36 х 72 = 98 А

Уставка защиты от КЗ: 10 x In = 720 А


Пример 2:

50 квар – 400 В – 50 Гц – тип Harmony (настройка на 4,3 f)

In = 72 A

Уставка защиты от перегрузок: 1,31 х 72 = 94 А

Уставка защиты от КЗ: 10 х In = 720 А

Соединительные кабели

На рис. L34 приводятся минимальные значения площади поперечного сечения соединительного кабеля для конденсаторов Rectiphase.

Кабели управления

Минимальная площадь поперечного сечения таких кабелей – 1,5 мм2 для 230 В.

Для стороны вторичной обмотки трансформатора, рекомендуемая площадь поперечного сечения ≥ 2,5 мм2.

Мощность блока (квар) Сечение медного кабеля (мм2) Сечение алюминиевого кабеля (мм2)
230 B 400 B
5 10 2,5 16
10 20 4 16
15 30 6 16
20 40 10 16
25 50 16 25
30 60 25 35
40 80 35 50
50 100 50 70
60 120 70 95
70 140 95 120
90-100 180 120 185
200 150 240
120 240 185 2 x 95
150 250 240 2 x 120
300 2 x 95 2 x 150
180-210 360 2 x 120 2 x 185
245 420 2 x 150 2 x 240
280 480 2 x 185 2 x 300
315 540 2 x 240 3 x 185
350 600 2 x 300 3 x 240
385 660 3 x 150 3 x 240
420 720 3 x 185 3 x 300


Рис. L34 : Сечение кабелей, соединяющих блоки конденсаторов средней и большой мощности [3]

Переходные напряжения

Переходные напряжения высокой частоты сопровождают переходные токи высокой частоты. Максимальный пик переходного напряжения никогда (при отсутствии гармоник установившегося режима) не превышает удвоенное максимальное значение номинального напряжения при включении незаряженного конденсатора в работу.

Однако, если конденсатор уже заряжен в момент включения выключателя, переходное напряжение может достигать максимального значения, приблизительно в 3 раза превышающего номинальное амплитудное значение.

Этот максимальный режим возникает при следующих условиях:

  • существующее напряжение на конденсаторе равно амплитудному значению номинального напряжения;
  • контакты переключателя замыкаются в момент амплитудного питающего напряжения;
  • полярность питающего напряжения противоположна полярности заряженного конденсатора.

В такой ситуации переходный ток принимает свое максимальное возможное значение, а именно, вдвое больше своего максимума при включении предварительно незаряженного конденсатора, как указывается выше.

Для любых других значений напряжения и полярности на предварительно заряженном конденсаторе, переходные пики напряжения и тока будут меньше, чем указанные выше. В случае пикового номинального напряжения на конденсаторе, имеющего ту же полярность, что и питающее напряжение, и включения переключателя в момент пика питающего напряжения, не будет переходного напряжения или тока.

В случае автоматического переключения секций КБ, необходимо обеспечить, чтобы включаемая секция конденсаторов была полностью разряжена.

Время разрядки может уменьшаться, при необходимости, с помощью разрядных резисторов с пониженным значением сопротивления.

Примечания

[1] Classic, Comfort, Harmony - обозначения КБ Schneider Electric.

[2] КБ Harmony укомплектованы токоограничивающими реакторами.

[3] Минимальное поперечное сечение, недопустимое для любых факторов коррекции (режима установки, температуры и т.д.).
Расчет сделан для однофазных кабелей, проложенных открыто при температуре окружающей среды 30 °C.

ru.electrical-installation.org

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о