Глава восьмая
СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК 3—10 КВ
8.1. Комплектация конденсаторных установок 3—10 кВ
Конденсаторная установка 3—10 кВ представляет собой устройство, состоящее из ячейки ввода, одной или нескольких конденсаторных ячеек и коммутационной аппаратуры управления, автоматики, релейной защиты, блокировки и сигнализации. Конденсаторные установки 3—10 кВ по экономическим соображениям обычно выполняются единичной мощностью не менее 300 кВАр. Полная, стоимость установки определяется стоимостью собственно КУ и необходимой для ее управления ячейки с выключателем в распределительном устройстве. Стоимость конденсаторной установки мощностью 300 кВАр составляет четвертую часть стоимости ячейки РУ.
С этих позиций выгоднее применять конденсаторные установки большой мощности. С другой стороны, включение конденсаторной установки большой мощности при незначительных реактивных нагрузках может вызвать перенапряжения, а в некоторых случаях и резонансные явления в сети. Сосредоточение же в одном месте нескольких конденсаторных установок большой мощности также нежелательно, так как при параллельной работе конденсаторной установки возникают переходные процессы.
Из однофазных конденсаторов практически можно скомплектовать КУ любой необходимой мощности, следовательно, представляется широкая возможность использования конденсаторных установок 3—10 кB в системе электроснабжения промышленных предприятий. Однако не исключается возможность выполнения конденсаторных установок 3—10 кВ из конденсаторов, не соответствующих их фазному или линейному напряжению, т. е. из конденсаторов 1050, 660 В и др.
Для получения необходимого напряжения в фазе конденсаторной установки такие конденсаторы комплектуются только по схеме параллельно-последовательного соединения, при этом мощность одной фазы конденсаторной установки определяется единичной мощностью конденсатора.
Если учесть, что при параллельно-последовательном соединении в группе должно быть такое количество конденсаторов, чтобы при выходе из строя одного остальные перегружались не более чем на 30%, то оказывается, что КУ минимальной мощности из конденсаторов 1050 В может быть скомплектована не менее чем из четырех параллельно соединенных конденсаторов в группе, т. е. (4-10)-25-3 =3000 кВАр. В этом случае следует также учитывать конструктивные особенности выполнения таких конденсаторных установок в части необходимой дополнительной изоляции корпуса конденсатора от земли в связи с пониженной изоляцией на корпус конденсаторов 1050 и 660 В.
Стоимость конденсаторной установки 3—10 кВ, комплектуемых из конденсаторов 1050 и 660 В, будет на 10—15% выше стоимости таких же установок с конденсаторами 3—10 кВ. Таким образом, наиболее целесообразно комплектовать конденсаторные установки 3— 10 кВ из конденсаторов того напряжения, на которое они будут подключаться, т. е. для конденсаторной установки 6 кВ — из конденсаторов 6,3 кВ, а для конденсаторной установки 10 кВ — из конденсаторов 10,5 кВ.
В связи с увеличивающейся установленной мощностью и повышением распределительного напряжения в системе электроснабжения промышленных предприятий растет и установленная мощность конденсаторной установки 3—10 кВ.
Конденсаторные установки 3—10 кВ можно разделить на четыре группы; КУ малой мощности- 300—2500 кВАр; КУ средней мощности 2500—10 000 кВАр; КУ большой мощности — более 10 000 кВАр и КУ специального назначения.
Мощность конденсаторной установки 3—10 кВ первой группы определена для комплектных КУ мощностью 250, 400, 500, 700, 850 кВАр, выполняемых из конденсаторов первой серии. При переходе на конденсаторы следующих серий мощность конденсаторной установки при тех же габаритах будет соответственно увеличиваться, потому что в соответствии с ГОСТ на конденсаторы их габариты будут одни и те же, а мощность при переходе в следующую серию увеличивается из-за улучшения их удельных показателей. Так, КУ 3—10 кВ при переходе на конденсаторы второй серии будет иметь мощность соответственно 450, 750, 900, 1200, 1500 кВАр. При переходе на конденсаторы третьей серии мощность конденсаторной установки 3—10 кВ будет соответственно 675, 1100, 1350, 1800,2250 кВАр.
Рис. 8.1. Схемы конденсаторных установок 6—10 кВ и их присоединения к шинам РУ
Конденсаторные установки второй группы мощностью 2,5—10 Мвар выполняются обычно в виде индивидуальных установок, которые могут комплектоваться из отдельных стандартных блоков, изготовляемых в приобъектных мастерских, или из блоков заводского изготовления. Конденсаторные установки второй группы могут комплектоваться также из нескольких конденсаторных установок первой группы, например из трех КУ мощностью по 1200 кВАр можно получить установку мощностью 3600 кВАр и т. п.
Конденсаторные установки третьей группы мощностью более 10 Мвар выполняются по отдельным индивидуальным разработкам с учетом конкретных технических условий и конструктивных особенностей. Конденсаторные установки третьей группы ввиду большой мощности обычно выполняются наружной установки как самих конденсаторов, так и коммутационной аппаратуры.
Конденсаторные установки четвертой группы — специального назначения — имеют широкое применение в системе, электроснабжения промышленных предприятий ж могут выполняться на различные мощности и напряжения в зависимости от условий, устанавливаемых потребителями электроэнергии, это — различные печные и преобразовательные установки, статические устройства с регулированием реактивной мощности и т. п.
По условиям присоединения к шинам подстанции конденсаторной установки могут иметь следующие схемы (рис. 8.1):
конденсаторные установки со встроенным выключателем, допускающим отключение тока: КЗ и автоматическое переключение при регулировании мощности конденсаторных установок (рис. 8.1,а);
со встроенным переключателем (выключателем нагрузки), предназначенным только для переключения при ручном или автоматическом регулировании мощности конденсаторных установокине допускающим отключение тока КЗ. Такую КУ к шинам подстанции необходимо подключать через выключатель в РУ подстанции (рис 8.1,6);
без выключателей и переключателей, предназначенных для присоединения кабелем к ячейке в распределительном устройстве подстанции. Эти КУ выполняются с групповой защитой конденсаторов (рис. 8.1,0);
то же, но с индивидуальной защитой конденсаторов (рис. 8.1,г).
Конденсаторные установки выполняются также с расчетом на непосредственное присоединение к электроприемникам для индивидуальной компенсации их реактивной мощности и управления выключателем этого же электроприемника.
В зависимости от конкретных условий использования конденсаторных установок 3—10 кВ наружной установки могут иметь следующие исполнения:
обычные конденсаторные установки для внутренней установки, но закрытые водопыленепроницаемым металлическим кожухом для установки на открытом воздухе;
такие же конденсаторной установки с лыжами, дополнительно пристроенными в каркасу установки;
небольшой мощности, устанавливаемые на опорах (столбах) по типу столбовых трансформаторных подстанций;
наружной установки (малой, средней и большой мощности) с открыто установленными конденсаторами и коммутационной аппаратурой.
Конденсаторные установки как внутренней, так и наружной установки 3—10 кВ общепромышленного исполнения изготовляются конденсаторными заводами. Однако отдельные нетиповые и специальные конструкции конденсаторной установки могут изготовляться в мастерских предприятия, поскольку они просты в изготовлении.
