Комплектные конденсаторные установки - Общие требования при выполнении

1. Общие требования при выполнении конденсаторных установок

Комплектные конденсаторные установки должны удовлетворять требованиям ПУЭ (гл. V-6). Эти правила распространяются на конденсаторные установки напряжением до 220 кВ, присоединяемые параллельно индуктивным элементам электрических систем переменного тока частотой 50 гц (установки для поперечной компенсации) и предназначенные для повышения коэффициента мощности электроустановок, регулирования напряжения и т. д.
Комплектная конденсаторная установка, состоящая из конденсаторов, вспомогательного электрооборудования (выключателей, предохранителей, разрядных сопротивлений и т. и.), электрических соединений и укомплектованная на заводе-изготовителе в виде одной или нескольких ячеек, называется электроустановкой.
При монтаже этих ячеек на месте установки требуется только соединить их между собой и присоединить к сети. Комплектные конденсаторные установки выполняются для внутренней и наружной установки.
Помещения, где устанавливаются комплектные конденсаторные установки и ячейки конденсаторных батарей, должны иметь естественную вентиляцию; если последняя не обеспечивает снижения температуры воздуха в помещении до уровня максимально допустимой, необходимо применять искусственную вентиляцию.
Конденсаторы предназначаются для работы с меньшим превышением температуры, чем большинство электрических аппаратов, так как конденсаторы непрерывно работают с полной нагрузкой, что исключает снижение среднего превышения температуры, обусловленного обычным графиком нагрузки, по которому работают другие электрические аппараты.
Конденсаторы работают со сравнительно высокими напряженностями поля в диэлектрике. Совместное действие этих напряженностей и высокой рабочей температуры приводит к сокращению срока службы конденсаторов. Поэтому вентиляция помещений ККУ и расположение конденсаторов должны обеспечивать хорошую циркуляцию воздуха вокруг каждого конденсатора. Большое значение это имеет для конденсаторов, которые установлены в несколько ярусов один над другим.
Для обеспечения хорошей вентиляции следует избегать горизонтальных междуярусных перегородок. При этом необходимо учитывать определенные расстояния между соседними конденсаторами и окружающими стенками, для того чтобы можно было всю поверхность полностью использовать для отвода тепла. В противном случае может возникнуть значительный перегрев конденсаторов, что приведет к снижению их срока службы. Даже относительно небольшое промежуточное пространство влечет за собой полное изменение этого состояния, так как не только увеличивается теплоотводящая поверхность, но и улучшается условие естественной циркуляции воздуха. На рис. 10 приведены необходимые минимальные расстояния при установке конденсаторов.
Расстояние между стенками соседних конденсаторов обычно принимается 70—150 мм.
При нормальных температурных условиях (при 20° С) достаточно расстояние 70 мм, тогда как при более высоких температурах и многоярусных конструкциях каркаса конденсаторов целесообразно увеличивать эти расстояния.
Для конденсаторов напряжением до 10 кВ для внутренней установки расстояния между стенками соседних конденсаторов без применения каких-либо дополнительных мероприятий достаточно принимать не менее 0,6—0,8 b. Например, при толщине конденсатора 120 мм это расстояние должно быть соответственно 70—100 мм. Между дном конденсатора и полом для обеспечения хорошей циркуляции воздуха следует принимать расстояние, равное b, но не менее 100 мм.
Между ярусами конденсаторов также следует принимать расстояние не менее b одновременно учитывая и требования ПУЭ (гл. IV) в отношении расстояния а до заземляющих частей каркаса, которое должно соответствовать напряжению выполняемой конденсаторной установки.
По сравнению с другим электрическим оборудованием конденсаторы имеют очень малые потери. Они составляют 0,3—0,45% номинальной мощности, т. е. 3—4,5 вт на 1 КВар. В зоне нормальных температур потери почти постоянны.
Потери активной мощности в конденсаторах определяются по формуле
а — требуемые по ПУЭ расстояния от токоведущих частей до различных элементов каркаса; б — то же, но от токоведущих частей до сетчатого ограждения; в — рекомендуемые расстояния в зависимости от толщины (узкой стороны) конденсатора „

Рис. 10. Минимальные расстояния при установке конденсаторов внутри металлического каркаса.

где Q — мощность ККУ, КВар.

Для конденсаторов выше 1000 в tgб = 0,003; для конденсаторов до 1000 в tg 6 = 0,0045.
Например, для ККУ 3—10 кВ мощностью 600 КВар потери составляют 0,003x600=1,8 кет. Для этой ККУ достаточно естественной вентиляции.
В табл. 4 приведены потери активной мощности
в ККУ.
Таблица 4
Потери активной мощности в конденсаторных установках

Для конденсаторных установок большей мощности (при размещении их в производственных помещениях) следует применять вентиляционные устройства. Там, где вентиляции не уделяется должного внимания, конденсаторы выходят из строя быстрее, чем работающие в условиях удовлетворительной вентиляции.
Температура окружающего воздуха в помещении конденсаторных батарей не должна превышать 30° С.
Конденсаторные установки не допускается устанавливать в цехах с насыщенной токопроводящей пылью, с химически активной и взрывоопасной средой, а также в цехах, где конденсаторы могут подвергаться постоянным сотрясениям, вибрациям и ударам.
По конструктивным особенностям ККУ, изготовленные на конденсаторном заводе или в монтажных мастерских, имеют некоторые отличия, однако каждое ККУ состоит из ячеек ввода и конденсаторных ячеек.
Конструкция каркаса ячейки батареи конденсаторов должна обеспечивать хорошую обозреваемость конденсаторов, изоляторов, предохранителей и другого оборудования при осмотре их под напряжением. Должен быть свободный доступ к конденсаторам, предохранителям и контактам шин во время производства ремонта при снятом напряжении, а также возможность свобод ной замены конденсаторов и предохранителей без разборки всей ячейки. Для удобства эксплуатации ККУ при снятии и установке конденсаторов весом 50—100 кг желательно комплектно с конденсаторной установкой иметь рычажное или простое передвижное подъемное устройство.
При установке конденсаторных батарей в отдельном помещении для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, находящимся под напряжением, должно предусматриваться сетчатое ограждение высотой не менее 1,7 м от пола. При установке в производственных помещениях могут предусматриваться сплошные ограждения из листовой стали с отверстиями для вентиляции. Кожухи конденсаторов, металлические конструкции, на которых они стоят, сетчатые ограждения и другие нетоковедущие части конструкции конденсаторной установки должны быть заземлены и присоединены к общему контуру заземления подстанции, цеха и др.
В ячейке ввода конденсаторной батареи должны быть предусмотрены зажимы для присоединения переносных заземляющих устройств.
Конденсаторные установки с общим количеством масла в одной установке более 600 кг, как правило, должны устанавливаться в отдельном помещении.
Конденсаторные установки с объемом масла меньше 600 кг могут располагаться в помещениях щитов управления РУ, а также в производственных помещениях, отнесенных к категориям Г и Д противопожарных норм.
В отдельных, предназначенных для установки конденсаторов помещениях устройство окон и отопление не требуются.
Следует учитывать, что для северных районов при применении конденсаторов с синтетическим диэлектриком (соволом), который допускает работу при температуре не ниже —10° С, необходимо ККУ устанавливать только в закрытых помещениях, где поддерживается температура не ниже —10° С.
Для улучшения охлаждения помещения, в которых находятся конденсаторные батареи, в южных районах 38 необходимо располагать по возможности с северной стороны здания Конденсаторные батареи можно устанавливать и на открытом воздухе.
Простота конструкции их и отсутствие движущихся частей позволяют устанавливать конденсаторы на несложные фундаменты без специальных конструкций и жестко соединять между собой, создавая единую KKJ*
Конструктивное исполнение конденсаторных установок имеет существенное значение для надежности работы всей установки, а также в создании необходимых условий при монтаже и эксплуатации.
Таким образом, изготовление конденсаторных установок комплектно на заводе взамен их (поставки из отдельных аппаратов и изделий «россыпью» и полукустарной сборки и монтажа на месте не требует каких- либо технических или экономических доказательств; этим и объясняется большая потребность в ККУ.
Улучшение коэффициента мощности на промышленных предприятиях также невозможно без массового внедрения комплектных конденсаторных установок.
В настоящее время проводится значительная работа над новыми разработками и номенклатуре ККУ на конденсаторных заводах, а также в проектных, научно-исследовательских институтах и других организациях.
В настоящее время заводом-изготовителем ККУ является Усть-Каменогорский конденсаторный завод. Этим заводом освоены и выпускаются ККУ напряжением до 10 кВ общепромышленного применения.
Ниже приводится краткое описание заводских конструкций основных комплектных конденсаторных установок и их технические характеристики.