Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Конденсаторные установки промышленных предприятий

Силовые фильтры промышленного назначения - Конденсаторные установки промышленных предприятий

Оглавление
Конденсаторные установки промышленных предприятий
Реактивная мощность и средства ее компенсации
Схемы соединения конденсаторных установок
Разряд конденсаторов
Измерение, управление, сигнализация и блокировка
Релейная защита
Переходные процессы при коммутации конденсаторных установок
Условия работы и выбор выключателей конденсаторных установок
Высшие гармоники и их ограничение с помощью конденсаторных установок
Выбор количества и мощности ступеней регулирований конденсаторных установок
Способы регулирования мощности конденсаторных установок
Программное автоматическое регулирование по времени суток
Автоматическое регулирование по напряжению
Автоматическое регулирование по току нагрузки
Автоматическое регулирование по значению и направлению реактивной мощности
Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок
Комбинированные схемы автоматического регулирования
Повышение устойчивости с помощью управляемых компенсирующих устройств
Форсировка мощности конденсаторных установок
Управляемые устройства для компенсации реактивной мощности
Характеристики силовых конденсаторов
Конструкции конденсаторов и их технические характеристики
Конденсаторные установки промышленных предприятий
Конструирование и комплектация конденсаторных установок 380 В
Конденсаторные установки 380 В в сетях силового электрооборудования
Конденсаторные установки в осветительных сетях
Конденсаторные установки до 1000 В специального назначения
Комплектация конденсаторных установок 3-10 кВ
Конденсаторные установки внутренней установки в сетях 3-10 кВ
Конденсаторные установки наружной установки в сетях 3-10 кВ
Конденсаторные установки специального назначения
Применение конденсаторных установок в схемах силовых фильтров
Силовые фильтры промышленного назначения
Поставка оборудования
Монтаж оборудования
Эксплуатация конденсаторных установок
Зарубежные конденсаторные установки
Список литературы

9.2. Силовые фильтры промышленного назначения

В связи с широким применением постоянного тока в системах электроснабжения промышленных предприятий возникает необходимость в компенсации реактивной мощности статических преобразовательных агрегатов. Для компенсации реактивной мощности статических преобразовательных агрегатов могут быть использованы синхронные компенсаторы или КУ. Однако статические преобразовательные агрегаты по отношению к сети переменного тока являются еще и источниками высших гармоник. Параллельное присоединение конденсаторной установки к шинам преобразовательных установок со стороны переменного тока позволяет использовать их, кроме компенсации реактивной мощности, также для создания фильтров высших гармоник.
Применяемые в промышленных установках шестифазные преобразовательные агрегаты имеют в первичном токе гармонические порядка 5, 7, 11, 13 и т. д.
Относительные значения их обратно пропорциональны порядку гармоник и равны соответственно 0,2; 0,143; 0,091; 0,077 первой гармоники. С увеличением числа фаз преобразовательного агрегата порядок высших гармоник увеличивается, а относительная величина их уменьшается. Так, при создании 12-фазной схемы преобразовательного агрегата гармонические составляющие более низкого порядка исключаются и будут только 11, 13, 23, 25 и т. д. и их величина соответственно 0,091; 0,077; 0,0435; 0,04 и т. д.
При включении конденсаторных установок в сеть, по которой проходят высшие гармонические тока, вызванные работой преобразовательных агрегатов, потребляемый КУ ток будет также содержать высшие гармонические, которые могут вызвать перегрузку конденсаторов. Значение высших гармонических тока в конденсаторных установках значительно увеличивается, если для гармонических образуется резонансный контур. Для защиты КУ от высших гармонических тока последовательно с ней включают реактор. Включение реактора приводит к увеличению потерь мощности и повышению напряжения на всех конденсаторах. По согласованию с заводом-изготовителем рекомендуется применять конденсаторы с повышенным номинальным напряжением 6,6 кВ для сетей 6 кВ и 11 кВ для сетей 10 кВ„ На мощных КУ реакторы включаются последовательно с частью конденсаторов, что создает резонансный контур для высших гармонических. Конденсаторная установка выполняется в виде нескольких параллельных групп, каждая из которых с помощью последовательно включенного реактора настраивается в резонанс на одну из высших гармоник— обычно на 5, 7, 11, 13-ю.
Таким образом, КУ, у которых возможна перегрузка высшими гармоническими тока, должны быть оборудованы устройствами, ограничивающими их величину, и защитой, действующей при перегрузках. Эта защита должна действовать с выдержкой времени, которую следует принимать больше времени действия устройства защиты и автоматики системы электроснабжения предприятия, с тем чтобы не вызывать отключение конденсаторной установки, пока не определится схема электрической системы в результате работы релейной защиты и действия автоматики.
Непрерывный рост мощности и числа электроприемников со статическими преобразовательными агрегатами усложняет фильтры, применяемые в системах электроснабжения металлургических заводов, которые рекомендуется выполнять из однофазных конденсаторов напряжением 3,15; 6,3 и 10,5 кВ. Конденсаторы должны иметь встроенные разрядные резисторы. Защита конденсаторов должна выполняться индивидуальными малогабаритными предохранителями. Конденсаторы большой единичной мощности целесообразно оснащать релейной защитой.
Установки должны выполняться со схемой соединения конденсаторов звездой и комплектоваться в зависимости от мощности и напряжения из ряда отдельных одинаковых ячеек с конденсаторами и вводных.

Схема подключения фильтров высших гармоник с выключателем на каждой группе конденсаторной установки
Рис. 9.2. Схема подключения фильтров высших гармоник с выключателем на каждой группе конденсаторной установки

Каждая конденсаторная ячейка должна иметь две сборки шин: одну — от входных контактов конденсаторов, другую — от выходных контактов для возможности подключения их  к реактору.
Мощность отдельной конденсаторной ячейки зависит от мощности  используемых  конденсаторов, которые  устанавливаются в количестве, кратном трем. На рис. 9.2 приведена схема подключения фильтров высших гармоник одной из четырех   секций   РУ 6 кВ, потребителями   которого являются статические преобразовательные   агрегаты приводов мелкосортного прокатного стана металлургического комбината.
Для компенсации реактивной мощности предусматриваются четыре КУ, подключаемые к каждой секции РУ 6 кВ. Потребляемая мощность при полной загрузке стана каждой секции РУ 6 кВ составляет: без компенсации 8,5 MB-А, при применении конденсаторных установок 6,0 MB-А. Конденсаторная установка каждой секции РУ 6 кВ является   одновременно и фильтром, необходимым для устранения высших гармонических составляющих напряжений и токов, генерированных статическими преобразователями.
Схема одной группы устройства фильтра высших гармоник, состоящего из конденсаторных установок 6 кВ и трех однофазных реакторов, соединенных в звезду
Рис. 9.3. Схема одной группы устройства фильтра высших гармоник, состоящего из конденсаторных установок 6 кВ и трех однофазных реакторов, соединенных в звезду
Компоновка устройства фильтра высших гармоник, состоящего из четырех КУ 6 кВ и реакторов
Рис. 9.4. Компоновка устройства фильтра высших гармоник, состоящего из четырех КУ 6 кВ и реакторов

Каждая такая КУ в свою очередь состоит из четырех групп, мощности которых распределены следующим образом: первая группа (рис. 9.3) фильтра 5-й гармоники (250 Гц) мощностью 2000 квар с реактором индуктивностью 2,7 мГн; вторая 7-й гармоники (350 Гц) мощностью 1500 квар с реактором 1,8 мГн; третья 11-й гармоники (550 Гц) мощностью 1000 квар с реактором 1,1 мГн; четвертая 13-й гармоники (650 Гц) мощностью 500 квар с реактором 1,4 мГн.
Так как при расчете компенсирующих устройств не всегда могут быть учтены все необходимые условия, то при вводе установки в эксплуатацию должна   быть проведена   проверка   режима сети в части гармоник.  При  получении  уточненных данных о перегрузке конденсаторов токами высших гармоник или перенапряжениях необходимо принять соответствующие меры против их воздействия.
Управление каждой группой конденсаторной установки производится дистанционно с центрального щита управления. При параллельной работе отдельных секций РУ 6 кВ конденсаторные установки должны иметь одинаковые схемы соединения, иначе могут возникнуть перегрузки токами высших гармоник. Между отдельными группами КУ взаимной блокировки на включение и отключение, как правило, не требуется, так как отключение вследствие ошибочных операций произведет защита от перегрузки.

Схема подключения фильтров высших гармоник с общим выключателем для всех групп КУ
Рис. 9.5. Схема подключения фильтров высших гармоник с общим выключателем для всех групп конденсаторных установок

На рис. 9.4 приведена компоновка устройства фильтра высших гармоник, составленная из конденсаторных установок и реакторов по схеме рис. 9.3. Конденсаторные установки соединены в звезду и состоят из четырех групп, каждая группа в свою очередь состоит из ячейки ввода и одной, двух, трех или четырех ячеек с конденсаторами мощностью по 500 квар каждая.
Рядом с конденсаторной установкой размещаются реакторы каждой группы, соединяемые
между собой кабелями.
На рис. 9.5 приведена схема подключения фильтров высших гармоник к одной из трех секций РУ 6 кВ, потребителями которого являются статические преобразовательные агрегаты приводов прокатного стана цеха холодного проката. При нагрузке каждой секции РУ 6 кВ около 15 MB-А КУ будет состоять из трех групп мощностью соответственно 2800, 2400 и 1800 квар.
В отличие от предыдущей схемы управление конденсаторной установки осуществляется одним общим выключателем на РУ 6 кВ, а каждая группа управляется вручную разъединителем, сблокированным с общим выключателем (во избежание ошибочных операций).



 
« Каталог АСКО-УКРЕМ   Контроль за состоянием трансформаторов »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.