2. Схемы соединений конденсаторных установок
В зависимости от назначения, напряжения и мощности схемы соединений конденсаторных установок выполняют однофазными и трехфазными с параллельным или параллельно-последовательным соединением конденсаторов.
На рис. 1 приведены схемы присоединения конденсаторных установок.
В осветительных и силовых сетях 220 и 380 в применяют главным образом трехфазные конденсаторные
Рис. 1. Схемы присоединения конденсаторных установок.
а — о общим выключателем; б —с рубильником и предохранителем; в — с предохранителями и контактором: г — с автоматическим выключателем; д — выключателем высокого напряжения. е — в виде двойной звезды с выключателем высокого напряжения.
установки с параллельным соединением конденсаторов, последние соединены по схеме треугольника.
Однофазные конденсаторные батареи на напряжение 220 и 380 в применяют для индивидуальных однофазных электроприемников (электрические печи и др.).
В осветительных сетях трехфазные конденсаторные батареи обычно подключают непосредственно (без выключателя) к групповым линиям этих сетей после выключателя.
В силовых сетях трехфазные конденсаторные батареи могут подключаться как непосредственно под общий выключатель с электроприемником, так и через отдельный выключатель к шинам распределительных щитов напряжением 380 в (рис. 1,а—г).
При необходимости комплектования конденсаторной установки напряжением 380 в большой мощности применяются секционированные схемы, состоящие из нескольких отдельных конденсаторных установок, которые через свой выключатель подключаются к шинам распределительного щита напряжением 380 в.
Основной схемой соединения конденсаторных установок напряжением 3—10 кВ является параллельное соединение однофазных конденсаторов в каждой фазе батареи с соединением фаз треугольником (рис. 1,<3). В этой схеме номинальное напряжение конденсаторов соответствует номинальному напряжению сети.
Шкала номинальных напряжений 3,15; 6,3 и 10,5 кВ существующих однофазных конденсаторов не позволяет комплектовать конденсаторные батареи по схеме в звезду, так как при стандартном напряжении сети напряжение в фазе батареи составляет соответственно 1,73 кВ для линейного напряжения 3 кВ; 3.47 кВ для С кВ и 5,78 кВ для 10,5 кВ. В настоящее время ведется разработка конденсаторов, позволяющая соединять их по схеме в звезду.
Комплектование конденсаторных батарей 3—10 кВ из однофазных конденсаторов напряжением 660 и 1 050 в с параллельно-последовательным соединением их в фазы батареи, схемы соединений батарей обычно выполняют в виде одной или двойной звезды, при этом напряжение конденсаторов будет в 1,73 раза меньше линейного напряжения сети (рис. 1,е).
Поскольку один из изоляторов каждого конденсатора при соединении батареи в звезду может соединяться с землей, то для этой цели могут применяться однофазные конденсаторы с одним изолирующим выводом.
Для более мощных конденсаторных батарей на напряжение 3—10 кВ или при необходимости регулирования их мощности применяются секционированные схемы, состоящие из нескольких отдельных конденсаторных установок.
Схемы соединении таких отдельных секций конденсаторных установок при их автоматическом регулировании могут быть с индивидуальным выключателем на каждой установке либо с одним главным выключателем для нескольких конденсаторных установок, каждая из которых оборудована своим выключателем-переключателем (рис. 2).
Рис. 2. Схемы ККУ 6(10) кВ с тремя конденсаторными установками на двух секциях.
В — главный выключатель: BR — переключатель (вакуумный) секций.
ГИ — трансформатор напряжения для разряда батареи.
Выключатель-переключатель применяют облегченного типа, так как он предназначен только для переключения батарей при автоматическом регулировании, а главный выключатель — для отключения коротких замыканий внутри любой или всех секций батареи.
В первом случае схема несколько дороже из-за стоимости выключателей на каждой секции, но в эксплуатации проста, и действие релейной защиты упрощается.
Во втором случае схема усложняется коммутационными переключениями главною выключателя, который
должен отключаться только при аварии в любой секции установки, подавать импульс в бестоковую паузу па отключение переключателя аварийной секции установки и затем снова включаться. В то же время переключатели секций, предназначенные только для переключений при автоматическом регулировании, будут работать в специфических условиях, т. е. включать отдельные секции конденсаторных установок на параллельную работу с незаряженной секцией, отключать работающие секции и т. д. В качестве переключателя в этом случае целесообразно применять вакуумный выключатель.
Схемы соединения конденсаторных батарей на напряжение 35 кВ и выше могут выполняться но схемам звезды и треугольника.
Каждая фаза батареи в этом случае составляется из параллельно-последовательных групп однофазных конденсаторов для получения необходимого напряжения и мощности. При этом номинальное напряжение конденсаторов следует выбирать таким, чтобы иметь минимальное количество последовательных групп и максимальное количество параллельных конденсаторов в группе. Такая схема снижает величину напряжения на конденсаторах после выхода из работы одного или нескольких конденсаторов в какой-нибудь из последовательных групп.
И наоборот, чем больше последовательных групп, тем труднее получить равномерное распределение напряжения па отдельных группах и избежать перегрузки их по напряжению, а также обеспечить надежную защиту установки от повреждения отдельных конденсаторов или последовательных групп.
Схемы соединения конденсаторных батарей могут выполняться и для специального назначения.
Основным недостатком косинусных конденсаторных батарей по сравнению с синхронными компенсаторами является уменьшение выдачи реактивной мощности при снижении напряжения сети. Для устранения этого недостатка применяют форсировку мощности конденсаторной батареи автоматическим изменением схемы батареи, которая обеспечивает на определенное время при снижении напряжения неизменную или даже повышенную выдачу реактивной мощности
Такие схемы форсировки мощности батарей выполняются переключением из треугольника в двойную звезду 1для сетей с изолированной нейтралью), шунтироёанием части конденсаторов со стороны нейтрали (для батарей, выполненных по схеме звезды) и др.
Форсировка мощности батарей может применяться и для резервирования при выходе из строя других источников реактивной мощности, а также для увеличения выдачи реактивной мощности в часы максимума нагрузки и др.
Включение батареи производится от пусковых органов схемы форсировки, которые обеспечивают включение основного выключателя и переключающего или шунтирующего переключателей. Например, при наличии нескольких регулируемых ККУ, обычно управляемых разновременно по определенному графику, при резком изменении напряжения или реактивной мощности включаемых или отключаемых одновременно всех ККУ простейший вид форсировки мощности конденсаторных установок может быть осуществлен специальными реле. В этом случае представляется возможность поддерживать напряжение до необходимой величины и не допускать, например, отключения пускателей двигателей и т. и.
