Конденсаторные установки промышленных предприятий - Форсировка мощности конденсаторных установок

5.2. Форсировка мощности конденсаторных установок
Основным недостатком КУ поперечной компенсации по сравнению с синхронными компенсаторами является уменьшение выдачи реактивной мощности при снижении напряжения сети. Для устранения этого недостатка применяют форсировку мощности конденсаторных установок путем автоматического изменения схемы соединения конденсаторов.
Форсировка может быть кратковременной для поддержания устойчивости энергосистемы в моменты резкого снижения напряжения (при КЗ или других аварийных режимах) и длительной для уменьшения дефицита реактивной мощности в нормальных режимах в связи с увеличением выдачи ее в часы максимума нагрузки или для резервирования при выходе из строя или выводе в ремонт других источников реактивной мощности и т. п.
Автоматическое переключение конденсаторной установки осуществляется выключателями высокого напряжения от пусковых органов схемы форсировки, реагирующих на скорость изменения напряжения во времени.
Из схем длительной форсировки конденсаторных установок наиболее рациональной является схема переключения из треугольника в двойную звезду (рис. 5.1,а) для сетей с изолированной нейтралью.
Выключением выключателя 2В половины секции двух фаз установки; примыкающие к одному углу треугольника, соединяются параллельно и напряжение на каждой из них возрастает от половины линейного до фазного. Кратности форсировки при этом достигают: по напряжению 1,15 номинального напряжения перегрузки, по мощности—1,33 номинальной мощности. Такие перегрузки в течение нескольких часов могут выдержать конденсаторы, предназначенные для этой цели.

Рис. 5.1. Принципиальные схемы форсировки мощности конденсаторных установок:
1В —главный выключатель; 2В, ЗВ — выключатели форсировки; АР — автоматический регулятор
Схема переключения со звезды на треугольник используется для кратковременных форсировок (рис. 5.1,6) и дает трехкратное увеличение мощности КУ.
Схема работает следующим образом: при резком понижении напряжения отключается выключатель ЗВ и включается 2В, после восстановления нормального напряжения происходит переключение этих выключателей.
При переключении схемы соединения конденсаторных установок с треугольника на двойной треугольник при замыкании вершин с серединой треугольника (рис. 5.1,в) происходит четырехкратное увеличение мощности конденсаторных установок. От действия автоматического регулирования, например при понижении напряжения, включается выключатель форсировки 2В, соединяя вершины с серединой противоположной стороны треугольника конденсаторной установки. Переключение выключателя 2В в прежнее положение происходит, если напряжение в сети восстанавливается.

Рис. 5.2. Схема ступенчатого регулирования мощности конденсаторных установок (а) и варианты соединения конденсаторов (б— д)
Для безопасности в цепях схемы форсировки со стороны конденсаторов необходимо устанавливать заземляющие ножи, которые следует включать при длительном отключении конденсаторных установок.
Следует отметить, что форсировка конденсаторной установкой приводит к сокращению сроков их службы из-за перегрузки конденсаторов.
На рис. 5.2,а приведена схема соединения конденсаторных установок, обеспечивающая большую надежность. Не меняя общего количества конденсаторов
Таблица 5.1. Соотношение напряжений на конденсаторах и мощности конденсаторной установки

Примечание. В — выключатель включен; О — отключен.
можно изменить схему их соединений для получения различной мощности при различном напряжении на конденсаторах (табл. 5.1).
Схемы ступенчатого переключения могут выполняться только из однофазных конденсаторов. В схеме предусмотрена возможность отключения половины конденсаторов при аварийных и ремонтных работах. Выбор схемы зависит от графика реактивной нагрузки предприятия, причем изменение схемы осуществляется четырьмя одинаковыми или различными по мощности ступенями, а число выключателей не превышает их количества при регулировании по обычным схемам.
Повышение надежности объясняется тем, что КУ будет работать при максимальной нагрузке только в течение нескольких часов, а остальное время будет находиться при пониженном напряжении.
Кроме схемы, приведенной на рис. 5.2, можно, не меняя общего количества конденсаторов, выполнить и другие комбинации соединения конденсаторов в установке для получения от нее различной мощности.