Глава одиннадцатая
ЗАРУБЕЖНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ
11.1. Силовые конденсаторы
Основными изготовителями конденсаторов за рубежом являются США, Япония, Швеция, Франция. Улучшение удельных характеристик силовых конденсаторов в первую очередь обусловлено увеличением рабочего значения напряженности электрического поля (в США, например, оно составляет 26 кВ/мм). Дальнейшее снижение потерь в конденсаторах получено при использовании так называемого комбинированного диэлектрика из улучшенной конденсаторной бумаги и достаточно стабильной синтетической пленки с малыми потерями. Единичная мощность конденсатора при сравнительно небольших габаритах уже достигает 400 кВАр, причем благодаря применению нового комбинированного диэлектрика с синтетической пленкой потери в конденсаторе снижены с 2 до 1 Вт/кВАр. Конденсаторы, имеющие габариты 200X250X1300 мм, предназначаются для присоединения непосредственно к линиям электропередачи с фазным напряжением 7,2; 7,64 и 7,96 кВ.
Высота конденсаторной секции, выпускаемой фирмами США и Швеции, увеличена в 2—3,5 раза и почти доведена до высоты конденсатора. Это дало экономию меди, алюминия и других материалов.
Повышение коэффициента использования внутреннего объема корпуса позволило сократить количество свободной пропитывающей жидкости, а соответственно и стоимость конденсатора. Большое внимание в современном конденсаторостроении уделяется материалу корпуса и его антикоррозийной защите. Многие фирмы изготовляют корпуса конденсаторов из немагнитных материалов, что снижает потери энергии в конденсаторах.
Изготовление корпусов конденсаторов из алюминия позволяет также улучшить их массогабаритные, тепловые и электрические характеристики.
Увеличивается единичная мощность конденсаторов. Так, фирмы Японии серийно выпускают силовые конденсаторы единичной мощностью 417 и 834 кВАр, напряжением 6,6 кВ; намечаются к разработке конденсаторы мощностью 1667 кВАр.
Для повышения срока службы конденсаторов большое значение имеет перегрузочная способность конденсаторов.
Фактическая перегрузка конденсаторов в эксплуатации зависит от допустимого увеличения емкости, особенно это важно для конденсаторов, предназначенных для последовательного соединения. Поэтому большинство фирм ограничивают допуск по емкости значением 10%, а некоторые фирмы — далее 2%. Надежность конденсаторов в большой степени зависит от их герметичности. За рубежом для этой цели применяют сборные изоляторы. Внутренний изолятор обеспечивает необходимый уровень герметизации путем припайки по месту металлизации стали к корпусу, а наружный — механическую защиту внутреннего. Все фирмы проверяют конденсаторы на герметичность при повышенной температуре.
11.2. Схемы электрических соединений и коммутационная аппаратура
За рубежом соединения конденсаторных установок выполняются по различным схемам. В США КУ напряжением до 2,4 кВ, а в Японии до 6,6 кВ соединяются по схеме треугольника. В США установки напряжением 4,16 кВ и выше, а в, Японии 11 кВ и выше в большинстве случаев соединяются по схеме звезды. Для получения необходимой мощности и напряжения каждая фаза установки комплектуется из последовательно-параллельных групп конденсаторов, при этом группы выбирают таким образом, чтобы получалось минимальное количество последовательных и максимальное параллельных рядов конденсаторов в фазе установки.
Разряд конденсаторов после их отключения от сети осуществляется по-разному. В США, Японии, Франции, Швеции и других странах разряд конденсаторов осуществляется через разрядные резисторы, встраиваемые внутрь конденсаторов, в ФРГ — через постоянно включенные на их зажимах трансформаторы напряжения.
В Японии для разряда мощных КУ, состоящих из масляных конденсаторов большой единичной мощности, используются специально сконструированные реакторы (дроссели), присоединяемые параллельно каждой группе конденсаторов.
Автоматическое управление конденсаторной установки выполняется по различным принципам и параметрам датчиков. В США наиболее распространенным является управление конденсаторной установки по времени суток от часового механизма с длительным заводом, устанавливаемого в соответствии с суточным графиком покрытия реактивной мощности.
Для автоматического регулирования мощности конденсаторных установок фирмы ГДР, ЧССР, ФРГ, ПНР, Финляндии применяют устройства, реагирующие на значение и направление реактивной мощности. Эти устройства изготовляются в виде специального щитового прибора.
Кроме регуляторов релейного и индукционного типов в ГДР разработан электронный регулятор, осуществляющий автоматическое регулирование по значению и направлению реактивной мощности. В качестве коммутационной аппаратуры для конденсаторной установки выше 1000 В зарубежные фирмы применяют специальные выключатели двух типов: более мощный предназначен для отключения токов КЗ и коммутации всей конденсаторной установки в целом; облегченный выключатель нагрузки предназначен только для переключения отдельных секций конденсаторных установок при автоматическом их регулировании и не допускает отключения токов КЗ.
Наиболее распространенными выключателями, используемыми в конденсаторных установках, являются вакуумный и элегазовый. Фирмы США выпускают различные типы вакуумных выключателей нагрузки на напряжение от 13,8 до 138 кВ.
Для коммутации конденсаторной установки ниже 1000 В ряд зарубежных фирм применяют также специальные автоматические выключатели с соответствующей защитой или трехфазные контакторы с плавкими предохранителями.
Тенденция использования подземных РУ в США привела к спросу на конденсаторные установки, пригодные для работы под землей. Такая ККУ представляет собой ряд конденсаторных блоков и отключающих устройств, которые крепятся на расположенной вертикально жесткой опорной конструкции, причем конденсаторные блоки расположены радиально отходящими от жесткой опорной конструкции в вертикальных плоскостях под углом1 120°, отключающие устройства расположены в пространстве между вертикальными плоскостями конденсаторных блоков. Такую конструкцию можно поместить в цилиндре минимального диаметра, геометрическая форма конструкции обеспечивает оптимальное пространственное расположение конденсаторных блоков с точки зрения их охлаждения. Герметизация при этом не требуется, так как соединители и выключатели, так же как и конденсаторные блоки, являются влагозащищенными устройствами, пригодными для работы в условиях затопления.
