Батареи статических конденсаторов 6-220 кв. эффективное управление реактивной мощностью и уровнем напряжения

Производитель

AREVA T&D
Компания AREVA Передача и Распределение (AREVA T&D) — мировой лидер в области оборудования и систем для передачи и распределения электроэнергии.
AREVA T&D входит в состав промышленной группы AREVA (Франция), основным направлением деятельности которой являются проектирование, поставки и комплектация оборудования для атомной энергетики.
AREVA T&D производит и поставляет оборудование и системы для передачи и распределения электроэнергии по всему миру, имеет 67 производственных предприятий в 40 странах, в том числе и в России, а также коммерческую сеть в более чем 100 странах мира.

Разновидности и состав тормозной жидкости.

Работа тормозной жидкости протекает в широком температурном диапазоне, поэтому, как говорится, не все жидкости здесь одинаково полезны. Вода, например, замёрзнет при нуле градусов и блокирует всю работу (ну и трубки разорвёт, конечно).
С другой стороны, при торможении детали тормозной системы сильно нагреваются от трения, и та же вода закипела в тормозном механизме, превратившись в пар. А поскольку пар можно сжать, усилие на колодки также не передавалось бы. Вместо этого пар уплотнялся бы, уменьшая свой объём. Вообще, атмосферная влага, превращающаяся в конденсат — это основной враг тормозной жидкости.
Поэтому два основных требования к тормозной жидкости — это возможно более высокая температура кипения и низкая температура замерзания.

Недостатком этих жидкостей была низкая температура кипения (около 78 градусов) и не слишком низкая температура замерзания (в пределах 30 градусов ниже нуля).
Применения гликолевой основы сильно расширило температурный диапазон ТЖ. Так, «Нева» имела температуру кипения 195°С, а замерзала примерно при минус 60°С. Казалось бы, вполне достаточный диапазон, однако у гликолевых жидкостей есть серьёзный недостаток — они очень гигроскопичны, поэтому впитывают в себя влагу даже в закрытой тормозной системе. С повышением содержания воды температура кипения существенно снижается.
Следующим шагом была «Томь», имевшая температуру кипения 220°С. Кроме того, гликолевые спирты довольно коррозионно агрессивны по отношению к материалам тормозной системы, и разъедают резиновые уплотнения, поэтому там используются различные присадки для снижения коррозионной активности (здесь можно почитать про агрессивность этиленгликоля — основы тосолов). «Томь» по этим параметрам в лучшую сторону отличалась от «Невы».
Поскольку в России не существует ГОСТов, устанавливающих характеристики тормозной жидкости, повсеместно применяются американские стандарты DOT-3, DOT-4, DOT-5, DOT-5.1 (Department Of Transport). «Томь» как раз удовлетворяет требованиям DOT-3. Однако самой распространённой на сегодняшний день является жидкость DOT-4, в отечественном исполнении имеющая название «Роса», или, как вариант, РосDOT-4. О её характеристиках будет сказано чуть ниже.
DOT-5 в отличие от остальных ТЖ сделана на основе силикона и в связи с этим имеет ряд достоинств. Она не гигроскопична, имеет малую вязкость, не взаимодействует с резиновыми уплотнениями. Однако, она тоже не идеальна, так как из-за своей гидрофобности силикон старается вытолкнуть влагу, которая при низких температурах может замёрзнуть в трубках. Плюс, такая ТЖ хорошо смешивается с воздухом (то есть образует пену), что также снижает эффективность торможения (ведь воздух в пене можно сжать).
DOT-5.1 имеет те же характеристики температуры кипения и вязкости, что и DOT-5, но сделана на основе гликолевых спиртов, поэтому гигроскопична как DOT-3 и DOT-4, и вполне может с ними смешиваться (хотя и с ухудшением своих основных свойств). Существует также разновидность DOT-5.1/ABS, созданная для машин с электронно-управляемыми системами антиблокировки тормозов, как это видно из названия. Разница заключается в лучшей текучести при низких температурах, необходимой для корректной работы системы в этих условиях.

Выбор устройств защиты и управления и соединительных кабелей

Выбор соединительных кабелей и устройств защиты зависит от токовой нагрузки.

Для конденсаторов ток зависит от следующих параметров:

  • приложенное напряжение и его гармоники;
  • величина емкости.

Номинальный ток батареи конденсаторов мощности Q (квар) и номинальным напряжением Un (кВ) определяется по формуле:

In=QUn3{\displaystyle In={\frac {Q}{Un{\sqrt {3}}}}}

Допустимый диапазон приложенного напряжения основной частоты плюс гармонические составляющие вместе с производственными допусками на фактическую емкость (относительно номинального значения) могут приводить к повышению тока до 50% выше его расчетного значения. Приблизительно 30% такого повышения вызваны возможным повышением напряжения, а 15% — производственными допусками, так что:

1,3 x 1,15 = 1,5 In

Все компоненты конденсатора, проводящие ток, должны быть рассчитаны на «наихудший режим» работы при температуре окружающей среды не выше 50 °C. При более высоких температурах в корпусах и т.д. необходимо учесть уменьшение номинальных характеристик этих компонентов.

Защита

Выключатель выбирается так, чтобы обеспечить защиту от перегрузок при уставках по току равных:

  • 1,36 x In для типа Classic
  • 1,50 x In для типа Comfort
  • 1,12 x In для типа Harmony (настройка на 2,7 f)
  • 1,19 x In для типа Harmony (настройка на 3,8 f)
  • 1,31 x In для типа Harmony (настройка на 4,3 f)

Уставка защиты от КЗ должна быть нечувствительна к броску тока. Уставка составляет 10 x In для типов Classic, Comfort и Harmony.

Пример 1:

50 квар – 400 В – 50 Гц – тип Classic

In=50,000(400×1,732)=72A{\displaystyle In={\frac {50,000}{\left(400\times 1,732\right)}}=72A}

Уставка защиты от перегрузок: 1,36 х 72 = 98 А

Уставка защиты от КЗ: 10 x In = 720 А

Пример 2:

50 квар – 400 В – 50 Гц – тип Harmony (настройка на 4,3 f)

In = 72 A

Уставка защиты от перегрузок: 1,31 х 72 = 94 А

Уставка защиты от КЗ: 10 х In = 720 А

Соединительные кабели

На рис. L34 приводятся минимальные значения площади поперечного сечения соединительного кабеля для конденсаторов Rectiphase.

Кабели управления

Минимальная площадь поперечного сечения таких кабелей – 1,5 мм2 для 230 В.

Для стороны вторичной обмотки трансформатора, рекомендуемая площадь поперечного сечения ≥ 2,5 мм2.

Мощность блока (квар) Сечение медного кабеля (мм2) Сечение алюминиевого кабеля (мм2)
230 B 400 B
5 10 2,5 16
10 20 4 16
15 30 6 16
20 40 10 16
25 50 16 25
30 60 25 35
40 80 35 50
50 100 50 70
60 120 70 95
70 140 95 120
90-100 180 120 185
200 150 240
120 240 185 2 x 95
150 250 240 2 x 120
300 2 x 95 2 x 150
180-210 360 2 x 120 2 x 185
245 420 2 x 150 2 x 240
280 480 2 x 185 2 x 300
315 540 2 x 240 3 x 185
350 600 2 x 300 3 x 240
385 660 3 x 150 3 x 240
420 720 3 x 185 3 x 300

Рис. L34 : Сечение кабелей, соединяющих блоки конденсаторов средней и большой мощности

Переходные напряжения

Переходные напряжения высокой частоты сопровождают переходные токи высокой частоты. Максимальный пик переходного напряжения никогда (при отсутствии гармоник установившегося режима) не превышает удвоенное максимальное значение номинального напряжения при включении незаряженного конденсатора в работу.

Однако, если конденсатор уже заряжен в момент включения выключателя, переходное напряжение может достигать максимального значения, приблизительно в 3 раза превышающего номинальное амплитудное значение.

Этот максимальный режим возникает при следующих условиях:

  • существующее напряжение на конденсаторе равно амплитудному значению номинального напряжения;
  • контакты переключателя замыкаются в момент амплитудного питающего напряжения;
  • полярность питающего напряжения противоположна полярности заряженного конденсатора.

В такой ситуации переходный ток принимает свое максимальное возможное значение, а именно, вдвое больше своего максимума при включении предварительно незаряженного конденсатора, как указывается выше.

Для любых других значений напряжения и полярности на предварительно заряженном конденсаторе, переходные пики напряжения и тока будут меньше, чем указанные выше. В случае пикового номинального напряжения на конденсаторе, имеющего ту же полярность, что и питающее напряжение, и включения переключателя в момент пика питающего напряжения, не будет переходного напряжения или тока.

В случае автоматического переключения секций КБ, необходимо обеспечить, чтобы включаемая секция конденсаторов была полностью разряжена.

Время разрядки может уменьшаться, при необходимости, с помощью разрядных резисторов с пониженным значением сопротивления.

Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ: сколько требуется конденсаторов?

Выбор конденсаторной батареи тесно связан со следующими параметрами:

  • cos φ2 – желаемая величина коэффициента мощности
  • cos φ1 – начальное значение
  • установленная реактивная мощность.

Необходимая компенсирующая мощность определяется выражением:

QC = P (tan φ1 – tan φ2)

Это выражение можно переписать в виде: Qc = k * P, где параметр k легко определить из таблицы 1 и

QC – требуемая реактивная мощность конденсаторов ;

P – активная мощность ;

QL и QL’ – реактивная мощность до и после установки конденсаторной батареи;

A, A’ – полная мощность до и после коррекции коэффициента мощности .

Таблица 1

Начальный коэффициент мощности Конечный коэффициент мощности
0,9 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95
0,40 1,807 1,836 1,865 1,896 1,928 1,963
0,41 1,740 1,769 1,799 1,829 1,862 1,896
0,42 1,676 1,705 1,735 1,766 1,798 1,832
0,43 1,615 1,644 1,674 1,704 1,737 1,771
0,44 1,557 1,585 1,615 1,646 1,678 1,712
0,45 1,500 1,529 1,559 1,589 1,622 1,656
0,46 1,446 1,475 1,504 1,535 1,567 1,602
0,47 1,394 1,422 1,452 1,483 1,515 1,549
0,48 1,343 1,372 1,402 1,432 1,465 1,499
0,49 1,295 1,323 1,353 1,384 1,416 1,450
0,50 1,248 1,276 1,306 1,337 1,369 1,403
0,51 1,202 1,231 1,261 1,291 1,324 1,358
0,52 1,158 1,187 1,217 1,247 1,280 1,314
0,53 1,116 1,144 1,174 1,205 1,237 1,271
0,54 1,074 1,103 1,133 1,163 1,196 1,230
0,55 1,034 1,063 1,092 1,123 1,156 1,190
0,56 0,995 1,024 1,053 1,084 1,116 1,151
0,57 0,957 0,986 1,015 1,046 1,079 1,113
0,58 0,920 0,949 0,979 1,009 1,042 1,076
0,59 0,884 0,913 0,942 0,973 1,006 1,040
0,60 0,849 0,878 0,907 0,938 0,970 1,005
0,61 0,815 0,843 0,873 0,904 0,936 0,970
0,62 0,781 0,810 0,839 0,870 0,903 0,937
0,63 0,748 0,777 0,807 0,837 0,870 0,904
0,64 0,716 0,745 0,775 0,805 0,838 0,872
0,65 0,685 0,714 0,743 0,774 0,806 0,840
0,66 0,654 0,683 0,712 0,743 0,775 0,810
0,67 0,624 0,652 0,682 0,713 0,745 0,779
0,68 0,594 0,623 0,652 0,683 0,715 0,750
0,69 0,565 0,593 0,623 0,654 0,686 0,720
0,70 0,536 0,565 0,594 0,625 0,657 0,692
0,71 0,508 0,536 0,566 0,597 0,629 0,663
0,72 0,480 0,508 0,538 0,569 0,601 0,635
0,73 0,452 0,481 0,510 0,541 0,573 0,608
0,74 0,425 0,453 0,483 0,514 0,546 0,580
0,75 0,398 0,426 0,456 0,487 0,519 0,553
0,76 0,371 0,400 0,429 0,460 0,492 0,526
0,77 0,344 0,373 0,403 0,433 0,466 0,500
0,78 0,318 0,347 0,376 0,407 0,439 0,474
0,79 0,292 0,320 0,350 0,381 0,413 0,447
0,80 0,266 0,294 0,324 0,355 0,387 0,421
0,81 0,240 0,268 0,298 0,329 0,361 0,395
0,82 0,214 0,242 0,272 0,303 0,335 0,369
0,83 0,188 0,216 0,246 0,277 0,309 0,343
0,84 0,162 0,190 0,220 0,251 0,283 0,317
0,85 0,135 0,164 0,194 0,225 0,257 0,291
0,86 0,109 0,138 0,167 0,198 0,230 0,265
0,87 0,082 0,111 0,141 0,172 0,204 0,238

Преимущества батарей статических конденсаторов

Основные технико-экономические преимущества конденсаторов в сравнении с другими компенсирующими устройствами состоят в следующем:

  • возможность применения, как на низком, так и на высоком напряжении;
  • малые потери активной мощности;
  • долгий срок службы;
  • простота эксплуатации (ввиду отсутствия вращающихся частей);
  • простота производства и монтажа;
  • возможность установки конденсаторов как в сухом не отапливаемом помещении, так и на улице.

Если для предприятия нужны конденсаторные батареи с иными характеристиками, мы готовы к конструктивному рассмотрению требований заказчика.Продукция сертифицирована. Сертификат соответствия действителен на территориях стран СНГ.

Назначение:для компенсации реактивной мощности в сетях 6,3-110 кВ, частотой 50 Гц

Обозначение типономинала

Номи-нальное напря-жение, кВ

Максимальное напряжение, кВ

Номинальная емкость фазы, мкФ

Габаритные размеры, мм

Масса,

кг , не более

Тип конденсатора

Нормативный документ

УКТ-10,5-8100 У2

10,5

11,55

197,34

2000^1500^6000

2900

КЭПФ 11,55-430-2УХЛ1

По согласованномутехническому заданию

БСК-6-6,7 УХЛ1

6,0

7,60

592,2

2600^2000×2500

2500

КЭПФ-6,6/л/3-450-2УХЛ1

БСК-35-10 УХЛ1

35

38,5

26,86

1000x3000x2500

5000

КЭПФ-11,55-375-2УХЛ1

БСК-110-26 УХЛ1

110

126

6,84

11000x4500x2950

8750

КЭПФ 11,55-430-2УХЛ1

БСК-110-50,4 УХЛ1

110

132

13,26

11000x6600x3400

17000

КЭПФ-10-555-2УХЛ1

БСК-110-52 УХЛ1

110

126

13,69

11000 x4500x3500

16500

КЭПФ 11,55-430-2УХЛ1

В обозначении батареи: первое число после типа – номинальное напряжение в киловольтах, второе – номинальная мощность в мегаварах.Каждая установка комплектуется трансформаторами тока для контроля целостности емкости батареи (контроль тока небаланса).Возможна поставка батарей БСК в комплекте с токоограничивающими реакторами по дополнительной заявке.

Текст

О П И С А Н И Е 1 и 52066 зИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. свид-в(43) Опубликовано 05 Государственный иомит Совете Министров ССС по делам изобретений и открытий6 Бюллетень э 45) Дата опубликования,писания 18.07.76,Г. К. Вишняко 72) Автор изобретени 71) Заявите Отделение дальних передач Института «Энергосетьпрое ОНДЕНСАТОРНАЯ РЕЯ оединенных секции конрых подключена на анитель снабжена резис я из параллельн сост денсаторов, каждая иэ кообщие шины через предохторами, включенными палям. аллельно предохраните. Изобретение относится к области электротехни. ки, в частности к конденсаторным батареям, предназначенным для регулирования или компенсации реактивной мощности в электрических сетях.Известны применяемые в элекрических сетях конденсаторные батареи, состоящие из параллельно соединенных секций, каждая из которых подключена на общие шины 111.Недостатком таких батарей является возможность разрушения конденсаторных секций при их пробое вследствие разряда через пробитую секцию большого числа подключенных к общим шинам конденсаторов.Известны также конденсаторные батареи, состоящие из параллельно соединенных секций конденсаторов, каждая из которых подключена на общие шины через предохранитель для предотвращения разрушения конденсатора при пробое секции 21.Однако при перегорании предохранителя на конденсаторе остается электрический заряд, опасный для обслуживающего персонала.Целью изобретения является повышение безопасности обслуживания конденсаторных батарей путем создания условий, обеспечивающих разряд конденсаторной батареи после перегорания предохранителя. Для этого предлагаемая конденсаторная батаре На чертеже схематично изображена описываемая конденсаторная батарея.0 Конденсаторная батарея состоит иэ конденсаторных секций 1, подключенных к общим шинам 2 через предохранители 3, параллельно которым вклю, чены резисторы 4. Поскольку сопротивление резисто 5 ра намного превышает сопротивление предохранителя, то присутствие резистора не оказывает влияния на функционирование конденсаторной батареи в нормальном режиме. При пробое одной из конден.саторных секций через нее и предохранитель про.текает разрядный ток остальных секций, затем перегорает предохранитель, и величина разрядного тока ограничивается резистором. Благодаря этому предотвращается разрушение конденсаторной батареи и обеспечивается разряд конденсатора до безопасности напряжения.530683 Конденсаторная батарея, состоящая из ираллельно соединенных секций конденсаторов. каждан из которых подключена на общие шины через предохранитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания, она снаб. жена резисторами, включенными параллельно пре. похранителям,Составитель К. Фотина Техреп 1. Родик Корректор И. Гоксич Редактор Р. Ьратчикова Тираж 882 ПодписноеШИ 1 ИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий1.: 3035, Москва. Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3054,234 Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул

Проектная, 4 Формула изобретения Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе: 1, Н. А

Мельников и др. «11 роектирование элект.рической части воздушных линий электропередачи330 — 500 кв. «ГЭИ 1963 г, стр. 473 — 480. 2.»Дальняя электропередача Волжская ГЭС им. В. И. Ленина — Москва», 1958 г стр, 388- 390.

Смотреть

Компенсатор реактивной мощности

Электрическая сеть централизованного электроснабжения основана на генерации электрической энергии с переменными напряжениями и токами. Используемые в науке и технике теории для количественных и качественных оценок процессов в этой электрической сети рассматривают электрическую мощность как сумму активной и реактивной составляющих. Эти составляющие электрической мощности существуют потому, что потребовалось разделить работу, выполняемую теми или иными подключенными к сети устройствами на две составляющие — полезную и бесполезную.

Например, конденсатор, который подключен к электросети, никакой полезной работы не выполняет. Аналогично не выполняет никакой полезной работы и ненагруженный трансформатор. Но, тем не менее, напряжение на их клеммах есть, токи через них протекают, следовательно, существует и соответствующая электрическая мощность. В связи с тем, что индуктивность и ёмкость вызывают смещение во времени напряжения и тока относительно друг друга, применяются специальные устройства для уменьшения этого смещения.

Они называются компенсаторами реактивной мощности. Их использование увеличивает коэффициент полезного действия системы централизованного электроснабжения. Статические конденсаторы являются эффективной разновидностью компенсаторов реактивной мощности. Они могут быть легко соединены друг с другом для увеличения ёмкости наилучшим образом соответствующей решаемой задаче. Отсутствие в них перемещающихся и вращающихся деталей обеспечивают простое обслуживание и продолжительную работу.

Конденсаторное устройство/батарея с внешним предохранителем

Как правило, каждое конденсаторное устройство защищается отдельным предохранителем, установленным снаружи между конденсатором и шиной предохранителей конденсаторной батареи. Неисправность элемента конденсатора приводит к привариванию его обкладок и короткому замыканию других элементов, подключенных параллельно в той же группе.

Конденсаторное устройство/батарея с внешним предохранителем

Остальные конденсаторные элементы устройства остаются в работе с более высоким напряжением на них, чем до возникновения неисправности, а через конденсатор идёт более высокий ток. Если из строя выйдет ещё один элемент, процесс повторится и приведёт к ещё большему повышению напряжения на оставшихся элементах.

Последующие неисправности в одном устройстве приводят к срабатыванию предохранителя, при этом устройство отключается и индицируется его неисправность.

Конденсаторные батареи с внешними предохранителями конфигурируются из одной или более последовательных групп параллельно соединённых конденсаторов на фазу. Уровень асимметрии снижается при увеличении количества последовательных групп конденсаторов или при увеличении количества параллельных конденсаторов в последовательной группе.

Однако может потребоваться уменьшить номинальную реактивную мощность отдельного конденсаторного устройства, потому что нужно иметь минимум параллельных устройств для того, чтобы конденсаторная батарея оставалась в работе.

Ссылки по теме

  • ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
    / Нормативный документ от 13 декабря 2006 г. в 18:44
  • Зевин М.Б. Парини Е.П. Справочник молодого электромонтера
    / Нормативный документ от 14 октября 2019 г. в 16:45
  • РД 153-34.0-03.150-00
    / Нормативный документ от 10 ноября 2007 г. в 23:59
  • Князевский Б.А. Трунковский Л.Е. Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок
    / Нормативный документ от 17 октября 2019 г. в 12:36
  • Руководство по устройству электроустановок 2009
    / Нормативный документ от 21 января 2014 г. в 15:40
  • Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ. Том 10 
    / Нормативный документ от 2 марта 2009 г. в 18:12
  • ГОСТ Р 50571.19-2000
    / Нормативный документ от 7 декабря 2006 г. в 22:39

Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ: зачем?

В электрических цепях, содержащих только активное сопротивление, ток совпадает по фазе с напряжением. В присутствии индуктивностей (двигатели, трансформаторы без нагрузки) ток отстает от напряжения, а конденсаторов — опережает.

Полный ток, потребляемый, например, двигателем, представляет собой векторную сумму двух составляющих:

  • IR – активный ток;
  • IL – реактивный (индуктивный ток).

Каждая из этих составляющих связана с соответствующей мощностью:

  • активная мощность создается током IR;
  • реактивная мощность создается током IL.

Реактивная мощность не совершает механическую работу, но является дополнительной нагрузкой на оборудование поставщика электроэнергии.

Доля реактивной мощности характеризуется параметром, называемым «коэффициентом мощности».

Коэффициент мощности мощно определить как отношение активной мощности к полной:

Если в цепи отсутствуют токи высших гармоник, коэффициент мощности численно равен cos φ (φ – это угол между векторами тока и напряжения). По мере увеличения реактивной мощности, cos φ уменьшается.

При низком cos φ возникают следующие нежелательные явления:

  • Повышенные потери в электрических линиях
  • Рост падения напряжения в линиях
  • Рост необходимой мощности генераторов, трансформаторов, линий электропередачи.

Отсюда ясна необходимость улучшения (повышения) коэффициента мощности – компенсации реактивной мощности в сети. Эту задачу можно решить с помощью конденсаторов.

Как повысить энергоэффективность?

Рано или поздно перед любым предприятием встает вопрос рационального и эффективного потребления электроэнергии. К решению этой проблемы вынуждают не только постоянно растущие цены на энергоресурсы, но и желание увеличить срок жизни оборудования (подчас крайне дорогостоящего). Препятствует эффективности энергопотребления такое явление, как реактивная мощность.

В силу конструктивных особенностей силовые установки, подключаемые к электросети, потребляют не только активную, но и реактивную мощности, в то время, как последняя уменьшает полезную работу, выполняемую установками, увеличивает нагрузку на электросеть, укорачивая срок службы оборудования.

Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных (вар), а показателем ее потребления является cosφ – отношение активной мощности к полной (Cos φ =P/S, где φ — угол между фазами тока и напряжения, Р – активная мощность, S – полная мощность, а Q – реактивная мощность).

Компенсировать реактивную мощность можно несколькими способами, одним из наиболее предпочтительных является подключение батарей конденсаторов. Данные устройства не только значительно уменьшают расход, следовательно, и стоимость потребляемой электроэнергии, но и защищают оборудование от перегрузок. При помощи батарей конденсаторов можно стабилизировать параметры электрического тока при его передаче на большие расстояния, а также предотвратить перепады напряжения, т.е. повысить качество получаемого энергоресурса.

Батарея — конденсатор

Батарея конденсаторов С с начальным напряжением UQ разряжается через формирующийся в разрядной камере плазменный шнур цилиндрической формы.

Батарея конденсаторов разряжает 50 кВ через 10 см3 водного раствора за 20 мкс.

Батареи конденсаторов являются нерегулируемыми или ступенчато-регулируемыми источниками реактивной мощности.

Батареи конденсаторов способны только генерировать ( но не потреблять) реактивную мощность, они обладают плохими статическими и динамическими характеристиками по реактивной мощности.

Батареи конденсаторов бывают регулируемые ( управляемые) и нерегулируемые. В нерегулируемых число конденсаторов неизменно, а величина реактивной мощности зависит только от квадрата напряжения. Суммарная мощность нерегулируемых батарей конденсаторов не должна превышать наименьшей реактивной нагрузки сети.

Схема фильтра г j.

Батареи конденсаторов, применяемые в фильтрах, целесообразно одновременно использовать для компенсации реактивной мощности.

Батарея конденсаторов, состоящая из трех параллельных групп по пять последовательно включенных конденсаторов в каждой группе, подключена к источнику переменного напряжения 220 В частотой 50 Гц.

Батареи конденсаторов напряжением 0 22 — 0 66 кв должны устанавливаться в цехе у групповых распределительных щитков либо присоединяться в определенных точках к магистральным ши-нопроводам.

Батареи конденсаторов за счет изменения количества включенных конденсаторов, сопровождающегося изменением реактивной мощности, протекающей по личии, позволяют осуществить ступенчатое регулирование напряжения вверх от номинального.

Схема включения конденсаторной батареи.

Батарея конденсаторов должна быть снабжена разрядным сопротивлением, наглухо присоединенным к ее зажимам. Разрядным сопротивлением для конденсаторных установок напряжением 6 — 10 кВ служат трансформаторы напряжения ТН, а для конденсаторных батарей напряжением до 380 В — лампы накаливания. Необходимость в разрядных сопротивлениях диктуется тем, что при отключении конденсаторов от сети в них остается электрический заряд и сохраняется напряжение, близкое по величине к напряжению сети. Будучи же замкнутыми ( после отключения) на разрядное сопротивление, конденсаторы быстро теряют свой электрический заряд; спадает до нуля и напряжение, что обеспечивает безопасность обслуживания установки. От других компенсирующих устройств конденсаторные установки выгодно отличаются простотой устройства и обслуживания, отсутствием вращающихся частей и малыми потерями активной мощности. К недостаткам конденсаторных батарей следует отнести зависимость их мощности от квадрата напряжения сети и невозможность плавного регулирования реактивной мощности, а следовательно, и напряжения установки.

Батарея конденсаторов сделана из пяти слюдяных пластинок толщиной d0 l мм и площадью 5100 см2 каждая и пластинок станиоля.

Батарея конденсаторов сделана из семи слюдяных пластинок толщиной 0 2 мм и площадью 200 см2 каждая из восьми пластинок станиоля.

Батарея конденсаторов сделана из того же материала, что и в предыдущей задаче.

Защищаемые объекты

батарея статических конденсаторов (БСК) 110-220 кВ.

 Терминал «ТОР 300 БСК 555»

Цепи тока

IA, IB, IC – фазные токи в выключателе

IA,N, IBN, IC,N – фазные токи стороны в нейтрали

?IA, ?IB, ?IC – фазные токи небалансной защиты

3I0,N – ток нулевой последовательности в нейтрали

Цепи напряжения

UA, UB, UС – фазные напряжения

UНИ, UИК – напряжения цепи разомкнутого треугольника

Цепи постоянного тока и напряжения

IЭМО1, IЭМО2, IЭМВ – постоянные токи электромагнитов

UЭМ1, UЭМ2 – постоянные напряжения электромагнитов

Дискретные входы

74 шт.

Выходные реле

77 шт.

 Терминалы обеспечивают осциллографирование с частотой дискретизации до 2000 Гц и хранение в энергонезависимой памяти до 200 записей.

Дифференциальная токовая защита автотрансформатора

Функция дифференциальной токовой защиты (ДТЗ) предназначена для защиты БСК от многофазных замыканий и замыканий на землю и действует на отключение без выдержки времени. Защита реагирует на дифференциальный ток, равный сумме токов, измеренных на вводе выключателя и в нейтрали. В качестве тормозного тока используется максимальный из токов плеч. Обеспечивается цифровое выравнивание токов.

В состав ДТЗ входят два отключающих органа: дифференциальная токовая отсечка (ДТО) и дифференциальный орган с торможением. ДТО имеет грубую уставку и предназначена для мгновенного отключения внутренних замыканий с большим током КЗ. Дифференциальный орган с торможением имеет характеристику срабатывания, состоящую из трех участков (см. рисунок) и обеспечивающую отстройку от токов небаланса при сквозных токах нагрузки и анормальных режимов. Тормозная характеристика (ТХ) срабатывания обеспечивает высокую чувствительность к замыканиям.

Предусмотрен быстродействующий контроль исправности токовых цепей, который предотвращает излишнее отключение от ДТЗ при неисправности токовых цепей. Для этого осуществляется загрубление ДТЗ по начальному дифференциальному току или блокирование действия ДТЗ на отключение.

Небалансная защита

Небалансная защита предназначена для защиты при внутренних повреждениях БСК, в том числе при пробое конденсаторов, и реагирует на ток небаланса, который протекает в цепи проводника, соединяющего средние точки полуветвей в каждой из фаз батареи. Содержит две ступени: сигнальную и отключающую. Предусмотрена функция пофазной компенсации токов небаланса.

Защита от перегрузки

Защита от перегрузки предназначена для предотвращения перегрузки БСК токами, включающими в том числе токи высших гармоник.

УРОВ

Устройство резервирования отказов выключателя выполнено с контролем по току с использованием реле тока с малым временем возврата (не более 20 мс). При отказе выключателя УРОВ осуществляет действие на отключение смежных выключателей соответствующей стороны через цепи ДЗШ. Предусмотрена возможность выполнения УРОВ с автоматическим действием на свой выключатель (действие «на себя») для проверки его исправности, или с контролем действия на электромагнит отключения по факту пропадания сигнала РПВ из автоматики управления выключателя.

 МТЗ

Максимальная токовая защита стороны предназначена для резервирования основных защит при внутренних замыканиях. МТЗ содержит три ступени. Первая ступень выполнена с автоматическим ускорением.

 ТЗНП

Токовая защита нулевой последовательности предназначена для защиты БСК от замыканий на землю. В устройстве также предусмотрена ТЗНП нейтрали, которая обладает повышенной чувствительностью к замыканиям на землю вблизи нейтральной точки.

 ТЗОП

Токовая защита обратной последовательности предназначена для резервирования действия быстродействующих защит при несимметричных КЗ в БСК.

 Автоматика управления выключателем

АУВ имеет автоматическую блокировку повторного включения БСК в течение пяти минут с момента отключения выключателя для обеспечения саморазряда батареи.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector