Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок

Схемы соединения конденсаторных установок - Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок

Оглавление
Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок
Компенсация реактивной мощности
Способы компенсации реактивной мощности
Выбор мощности и размещение конденсаторных установок
Схемы соединения конденсаторных установок
Управление конденсаторными установками
Переходные процессы в конденсаторных установках
Регулирование мощности конденсаторных установок
Выбор конденсаторных установок
Системы регулирования мощности конденсаторных установок
Автоматическое регулирование по времени суток
Автоматическое регулирование по уровню напряжения
Автоматическое регулирование по току нагрузки
Автоматическое регулирование по характеру реактивной мощности
Автоматическое регулирование от неэлектрических датчиков
Комбинированные схемы автоматического регулирования
Форсировка мощности конденсаторных установок
Новые решения по управляемым компенсирующим устройствам
Монтаж и эксплуатация конденсаторных установок
Конденсаторные установки за рубежом

Ввиду малой мощности конденсаторов в единице они обычно соединяются в группы, секции и целые установки. В принципе не существует каких-либо препятствий, ограничивающих получение конденсаторных установок на любую мощность и на любое напряжение, и они могут выполняться как однофазными, так и трехфазными с параллельным или параллельно-последовательным соединением конденсаторов. Соединение конденсаторов в установках выполняется в виде двух основных схем — треугольником или звездой. Выбор той или иной схемы соединений конденсаторов зависит от различных факторов технического и конструктивного характера.
Конденсаторы напряжением 220, 380, 500 и 600 В изготовляются в основном в трехфазном исполнении, но по отдельным заказам могут изготовляться и в однофазном. Трехфазные конденсаторы соединяются только треугольником (рис. 5,6,г), а однофазные могут Соединяться как звездой, так и треугольником рис. 5,а,в, д, ё).
Схемы соединений конденсаторных установок
Рис. 5. Схемы соединений конденсаторных установок.
а, в. е — звездой; б, г, д — треугольником.
Однофазные конденсаторы применяются в сетях для индивидуальных однофазных электроприемников (электрические печи и др.).
Б осветительных и силовых сетях напряжением 220 и 380 Б применяют главным образом трехфазные конденсаторные установки с параллельным соединением конденсаторов, соединенных по схеме треугольника. Б осветительных сетях трехфазные конденсаторные установки обычно подключаются непосредственно (без выключателя) к групповым линиям этих сетей после выключателя (рис. 6,а). В силовых сетях трехфазные конденсаторные установки могут подключаться как непосредственно под общий выключатель с электроприемником (рис. 6,6), так и через отдельный выключатель к шинам распределительных щитов напряжением 380 Б (рис. 6, в, г,д).
При необходимости комплектования конденсаторной установки напряжением 380 Б большой мощности применяются секционированные схемы, состоящие из нескольких отдельных секций конденсаторных установок, которые через свой выключатель подключаются к шинам распределительного щита напряжением 380 Б.

Схемы присоединения конденсаторных установок напряжением 380 В
Схемы присоединения конденсаторных установок напряжением 380 В.
б — 1с общим выключателем; в — с рубильником и предохранителем: с предохранителем и контактором; а —с автоматическим выключателем.
Конденсаторы напряжением 1,05; 3,15; 6,3 и 10,5 кВ изготовляются только в однофазном исполнении и могут соединяться в схемах конденсаторных установок как по схеме треугольника (рис. 7,а) с предохранителями индивидуальной защиты конденсаторов, так и по схеме звезды и двойной звезды (рис. 7,б,в). Благодаря появлению высококачественных материалов, синтетических хлорированных пропитывающих жидкостей и совершенствованию технологии изготовления конденсаторов промышленностью разработана единая серия (I, II, III и IV) конденсаторов с улучшенными удельными характеристиками. Для всех серий эти конденсаторы изготовляются двух габаритов: для первого — с высотой бака без изолятора 325 мм; для второго — 640 мм. Размеры основания корпуса конденсатора составляют 380 X 120 мм для напряжений 0,22—10,5 кВ. Мощность конденсатора в единице 50—100 кВАр.

Схемы присоединения конденсаторных установок напряжением 3—10 кВ
Рис. 7. Схемы присоединения конденсаторных установок напряжением 3—10 кВ.
а — с выключателем и конденсаторами со встроенными разрядными сопротивлениями; б — с выключателем и трансформаторами напряжения для разряда; в — в виде двойной звезды с выкатным выключателем.
Шкала напряжений и мощности конденсаторов имеет широкий диапазон, допускающий комплектовать конденсаторные установки на различные напряжения и мощности. Конденсаторы для повышения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частоты 50 Гц выпускаются в соответствии с ГОСТ 1282-72. Основные технические данные конденсаторов напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц приведены в табл. 2. Основные технические данные конденсаторов напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц приведены в табл. 3.
Основные технические данные конденсаторов до 1000 В, частотой 50 Гц

Тип конденсатора

Напряжение, кВ

Мощность, кВАр

Емкость, мкФ

Общая

Конденсаторы серии I

КМ 1 -0,22-4,5-ЗУЗ

0.22

4.5

296

404

КМ1-0.38-13-ЗУЗ

0,38

13

286

404

КМ 1-0,5-13-ЗУЗ

0.5

13

165

404

КМ1-0.66-13-ЗУЗ

0,66

13

95

418

КМ2-0.22-9-ЗУ 3

0,22

9

592

719

КМ2-0.38-26-ЗУЗ

0,38

26

572

719

КМ2-0.5-26-ЗУЗ

0,5

26

330

719

КМ2-0.66-26-ЗУЗ

0,66

26

190

733

Конденсаторы серии 11

КС1-0.22-6-ЗУЗ

0,22

6

395

410

КС1 -0,38-18-ЗУЗ

0,38

18

397

410

КС1-0,5-18-ЗУЗ

0,5

18

229

410

КС1-0.66-20-ЗУЗ

0,66

20

146

424

КС1-0.22-6-ЗУЗ

0,22

6

395

472

КС1-0,38-14-ЗУ1

0,38

14

309

472

КС1-0,5-14-ЗУ1

0,5

14

178

472

КС1-0.66-16-ЗУ1

0,66

117

472

КС2-0.22-12-ЗУЗ

0,22

12

790

725

КС2-0.38-36-ЗУЗ

0,38

36

794

725

КС2-0.5-36-ЗУЗ

0,5

36

458

725

КС2-0.66-40-ЗУ 3

0,66

40

292

739

КС2-0.22-12-ЗУ1

0,22

12

790

787

КС2-0.38-28-ЗУ1

0,38

28

618

787

КС2-0.5-28-ЗУ1

0.5

28

357

787

КС2-0.66-32-ЭУ 1

0,66

32

234

787

Конденсаторы серии III

КС1-0.22-8-ЗУЗ

0,22

8

526

410

КС1-0.38-25-ЗУЗ

0,38

25

551

410

КС1-0.66-25-ЗУЗ

0,66

25

183

418

КС1-0.22-8-ЗУ1

0,22

8

526

472

КС1-0.38-20-ЗУ1

0,38

20

442

472

КС1-0.66-20-ЗУ1

0,66

20

146

466

КС2-0.22-16-ЗУЗ

0,22

16

1052

725

КС2-0.38-50-ЗУЗ

0,38

50

1102

725

КС2-0.66-50-ЗУЗ

0,66

50

366

739

КС2-0.22-16-ЗУ1

0,22

16

ICi 2

787

КС2-0.38-40-ЗУ1

0,38

40

884

787

КС2-0.66-40-ЗУ1

0,66

40

292

787

Примечания: 1. ЗУЗ — конденсаторы трехфазные внутренней установки, ЗУ 1 — наружной установки.
2. Масса конденсаторов всех типов первого габарита (КС1) 30 кг, второго габарита (КС2) 60 кг.
Таблица 3
Основные технические данные конденсаторов выше 1000 В, частотой 50 Гц


Тип конденсатора

Напряжение, кВ

Мощность, кВар

Емкость, мкФ

Общая высота.

Конденсаторы серии I

КМ1-Э.15-13-2УЗ

3,15

13

4,2

441

КМ1-6.3-13-2УЗ

6,3

13

1,0

471

КМ1-10.5-13-2УЗ

10,5

13

0,4

526

КМ1-3.15-12-2У1

3,15

12

3,8

466

КМ1-6.3-12-2У1

6,3

12

1,0

506

КМ1-10.5 12-2У1

10,5

12

0,35

546

КМ 2-3.15-26-2УЭ

3,15

26

8,4

756

К М2-Б.З-26-2УЗ

6,3

26

2,1

786

КМ2-10.5-26-2УЗ

10,5

26

0,8

841

КМ2-3.15-24-2У1

3,15

24

7,7

781

КМ2-6.3-24-2У1

6,3

24

1,9

821

КМ2-10.5-24-2У1

10,5

24

0.7

861

Конденсаторы серии III

КС1-1,05-37,5-2УЗ

1,05

37,5

108

418

КС1-3,15-37,5-2УЗ

3,15

37,5

12

441

КС1-6.3-37.5-2УЗ

6,3

37,5

3

471
526

КС1-10,5-37,5-2УЗ

10,5

37,5

1

КС1-1,05-30-2У1

1,05

30

86,7

466

КС1-3.15-30-2У1

3,15

30

10

466

КС1-6.3-30-2У1

6,3

30

2

506

КС1-10.5-30-2У1

10,5

30

1

546

КС2-1,05-75-2У 3

1,05

75

217

739

КС2-ЗЛ5-75-2УЗ

3,15

75

24

756

КС2-6.3-75-2УЗ

6,3

75

6

786

КС2-10.5-75-2УЗ

10,5

75

2

841

КС2-1.05-60-2У1

1,05

60

173

787

КС2-3.15-60-2У1

3,15

60

19

787

КС2-6.3-60-2У1

6,3

60

5

821

КС2-10.5-60-2У1

10,5

60

2

861

Конденсаторы серии IV

КС1 -З,1г-.Г0-2УЗ

3,15

50

16

441

КС1-6.3-50-2УЗ

6,3

50

4

471

КС1-10.5-50-2УЗ

10,5

50

1.4

526

КС1-3,15-37,5 2У1

3,15

37,5

12

466

КС1-6.3-37.5-2У1

6,3

37,5

3

506

КС1 -10,5-37,5-2У1

10.5

37,5

1,1

546

КС2-3.15 100-2УЗ

3,15

100

32,7

756

КС2-6.3-1С0-2УЗ

6.3

100

8

786

КС2-10.5-1С0-2УЗ

10.5 |

100

2.9

841

КС2-3.15-75-2У1

3,15

75

24

781

КС2-6.3-75-2У1

6,3

75

16

821

КС2-10.5-75-2У1

10,5

75

2,2

861

Примечания: I. 2Уз — конденсаторы однофазные внутренней установки, 2У1 — наружной установки. 2. Масса конденсаторов всех типов первого габарита КС1 30 кг, второго габарита (КС2) 60 кг. 
Для конденсаторных установок напряжением выше 10 кВ применяются схемы соединений фаз в звезду с параллельно-последовательным соединением однофазных конденсаторов в фазе. При последовательном соединении однофазных конденсаторов напряжение, приходящееся на один конденсатор, равно напряжению фазы установки, деленному на число последовательно включенных конденсаторов. Обычно это напряжение не совпадает точно с номинальным напряжением конденсаторов, поэтому при подсчете реактивной мощности конденсаторной установки необходимо учитывать отклонение фактической мощности конденсаторов от номинальных значений.
Фактическая реактивная мощность конденсатора Q, включенная в сеть с напряжением UCl отличным от номинального напряжения конденсатора U,„ определяется следующим образом, кВАр:
где QH — номинальная мощность конденсатора, кВАр.
Если конденсатор типа КМ2-10.5 номинальной мощностью 26 кВАр подключить к шинам подстанции напряжением 10 кВ. то его фактическая мощность составит, кВАр:
мощность конденсатора
или соответственно 90% номинальной мощности конденсатора.
Таким образом, при установке конденсаторов необходимо учитывать фактический уровень напряжения в сети, к которой будут присоединяться конденсаторы. В условиях эксплуатации конденсаторных установок может возникнуть необходимость использовать при параллельно-последовательном соединении конденсаторы с различными напряжениями и мощностью. В этом случае необходимо соблюдать два условия:
1- При различных напряжениях и одинаковой мощности следует комплектовать конденсаторы в группы таким образом, чтобы ток во всех группах при последовательном соединении был равным и мог быть определен по формуле
где <21,2,з — номинальная мощность одного конденсатора, кВАр; mi,2,з — количество конденсаторов, включенных в группе параллельно; С/1,2,3 — номинальное напряжение конденсаторов, кВ.
Схемы соединений конденсаторных установок
Рис. 8. Схемы соединений конденсаторных установок (одной фазы) при различном напряжении (о) или мощности (б) конденсаторов.

Например, необходимо скомплектовать конденсаторную установку для напряжения 6 кВ из имеющихся в наличии однофазных конденсаторов типа КМ-0,5 и КМ-1,05 мощностью по 25 кВАр в единице (рис 8,а). Проверяем ток, проходящий по группам:
2. При одинаковом напряжении, но различной мощности следует комплектовать конденсаторы в группы таким образом, чтобы мощность во всех группах была одинаковой и соответственно ток при последовательном соединении один и тот же. Количество параллельно соединенных конденсаторов в группе в зависимости от их мощности будет различно.
Например, необходимо скомплектовать конденсаторную установку для напряжения 6 кВ из имеющихся в наличии однофазных конденсаторов типа КМ-0,66 мощностью 25 и 50 кВАр в единице (рис. 8, б). Проверяем ток, проходящий по группам:

В зависимости от наличия конденсаторов и необходимой мощности конденсаторной установки могут быть и другие комбинации параллельно-последовательного соединения конденсаторов. При этом необходимо учитывать, что разнотипность в габаритах конденсаторов различной мощности и напряжения может привести к выполнению специальной нетиповой конструкции такой конденсаторной установки.
В процессе управления конденсаторной установки при отключении от сети в ней остается электрический заряд, напряжение которого примерно равно напряжению сети в момент разрыва тока. Для быстрого снижения напряжения на зажимах отключенной от сети конденсаторной установки предусматриваются специальные активные или индуктивные сопротивления, которые подключают параллельно конденсаторам. Разряд конденсаторной установки необходим также для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, так как естественный саморазряд происходит медленно.
Схемы соединений разрядных сопротивлений в трехфазных конденсаторных установках выполняются: треугольником, открытым треугольником и звездой. Наиболее надежной схемой для установки до 1000 В следует считать соединение треугольником, так как пои обрыве одной фазы будет происходить разряд по схеме открытого треугольника во всех трех фазах.
Для конденсаторных установок выше 1000 В в качестве разрядных сопротивлений рекомендуется применять два однофазных трансформатора напряжения, соединенных в открытый треугольник, причем если для конденсаторов до 1000 В «Правила устройства электроустановок» рекомендуют в целях экономии электроэнергии работу без постоянного присоединения сопротивлений с автоматическим присоединением последних в момент отключения конденсаторов, то для конденсаторов выше 1000 В разрядные сопротивления должны быть постоянно присоединены к конденсаторам. Поэтому в цепи между сопротивлениями и конденсаторами не должно быть каких-либо коммутационных аппаратов.
При разделении конденсаторных установок на несколько секций для многоступенчатого регулирования в схемах форсировки каждая секция с отдельным выключателем должна иметь свой комплект разрядных сопротивлений.
Для конденсаторной установки, присоединенной через общий с трансформатором или электродвигателем выключатель, разрядные сопротивления не требуются, так как разрядка конденсаторов происходит через обмотки этих электроприемников. Наилучший способ разряда конденсатора, а также надежное снижение напряжения на зажимах конденсаторов при внезапных разрывах электрической цепи дает применение конденсаторов со встроенными разрядными сопротивлениями. При этом исключается необходимость установки для разряда конденсаторов трансформаторов напряжения и другой аппаратуры.
У конденсаторов со встроенными разрядными сопротивлениями на напряжение 380 В сопротивления устанавливают снаружи между выводами конденсатора. У конденсаторов на напряжения 3—6—10 кВ ввиду отсутствия малогабаритных сопротивлений, рассчитанных на высокое напряжение, разрядное сопротивление устанавливают внутри верхней части бака конденсатора и присоединяют параллельно выводам.
Значение разрядного сопротивления R, Ом, определяется по формуле

где V<t — фазное напряжение сети, кВ; Q — мощность конденсаторной установки, кВАр.
Величина капитальных затрат на конденсаторную установку определяется мощностью, напряжением, наличием автоматического регулирования, типом распределительных устройств, используемых при подключении установки в электрической сети. С увеличением мощности конденсаторной установки удельные характеристики снижаются, так как стоимость и монтаж коммутационной, защитной, измерительной и разрядной аппаратуры, а также вводных ячеек и аппаратуры автоматического регулирования почти не зависят от мощности конденсаторной установки.
Для специальных конденсаторных установок различных напряжений стоимость их определяется в зависимости от конкретной схемы и конструкции установки.



 
« Автоматическое противоаварийное управление   Агрегаты питания электрофильтров »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.