Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности

Перегрузочная способность конденсаторной установки - Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности

Оглавление
Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности
Введение
Конструкции силовых конденсаторов
Схемы соединения секций в конденсаторах
Встроенная защита конденсаторов
Важнейшие материалы, применяемые в конденсаторостроении
Основные конструктивные элементы силовых конденсаторов
Технология производства силовых, конденсаторов
Электрические характеристики конденсаторных установок
Емкость конденсаторной установки
Реактивная мощность конденсаторной установки
Энергия электрического поля конденсатора
Потерн энергии в конденсаторной установке
Тепловые режимы работы конденсаторной установки
Перегрузочная способность конденсаторной установки
Напряжение ионизации силового конденсатора
Разряд конденсатора после отключения от сети
Общая характеристика коммутационных процессов в конденсаторных установках
Включение обособленного конденсатора
Включение конденсатора на параллельную работу с другим конденсатором
Отключение конденсатора
Экспериментальные данные о коммутационных процессах в конденсаторных установках
Эксплуатационные данные о коммутационных процессах,  аппаратура для ограничения параметров переходных процессов
Источники высших гармоник тока и напряжения в электрических системах
Токи при наличии источников высших гармоник
Эксплуатационные данные о высших гармониках в конденсаторных установках
Меры борьбы с высшими гармониками в конденсаторных установках
Эффект от повышения коэффициента мощности
Источники реактивной мощности в электрических системах
Схемы компенсации реактивных нагрузок с помощью силовых конденсаторов
Самовозбуждение асинхронных двигателей при индивидуальной компенсации
Последовательность расчетов по выбору мощностей и мест присоединения
Схемы присоединения конденсаторных установок к сети
Схемы соединения конденсаторов в батареях
Схемы соединения фаз и заземление нейтрали конденсаторных установок
Подразделение конденсаторных батарей на секции
Схемы разряда конденсаторных установок
Измерения в цепях конденсаторных установок
Виды защит конденсаторных установок
Условия работы защит конденсаторных установок
Общие защиты конденсаторных установок
Групповая и индивидуальная защиты конденсаторов плавкими предохранителями
Регулирование и форсировка мощности конденсаторных установок
Факторы и схемы  регулирования мощности
Форсировка мощности конденсаторных установок
Конструкции конденсаторных установок
Примеры конструкций конденсаторных установок
Монтаж конденсаторных установок
Осмотры и испытания конденсаторных установок
Вспомогательное оборудование помещений конденсаторных установок
Техника безопасности при эксплуатации конденсаторных установок
Восстановительный ремонт силовых конденсаторов
Вакуумная обработка конденсаторов, заливка их маслом и испытания

При эксплуатации конденсаторных установок уровень напряжения на зажимах конденсаторов может отклоняться от номинального значения как в сторону понижения, так и в сторону повышения. Снижение напряжения облегчает условия работы диэлектрика между обкладками, но повышение его повышает напряженность электрического поля в диэлектрике и увеличивает потери энергии в нем сравнительно со значениями тех же величин при номинальном напряжении. Увеличение потерь энергии в свою очередь вызывает повышение температуры диэлектрика. Те же последствия может Иметь и появление высших гармоник в кривой напряжения на зажимах конденсаторов даже в том случае, если действующее значение напряжения не превышает номинального.
При аварийных режимах в конденсаторной установке может возникать перегрузка отдельных конденсаторов или целых фаз батареи даже при номинальном значении синусоидального напряжения на зажимах батареи. Такие явления возможны при параллельно-последовательном соединении конденсаторов в батарее и при соединении фаз батареи звездой с изолированной нейтралью, когда при аварийных режимах может перегружаться часть конденсаторов в батарее или даже целые фазы батареи (§ 2-3).
Повышение напряженности электрического поля в диэлектрике и повышение температуры последнего сокращают срок службы конденсатора. Весьма существенное значение имеет при этом то обстоятельство, что расчетную напряженность электрического поля конденсатора приходится принимать по экономическим соображениям сравнительно высокой уже при номинальном напряжении на зажимах (§ 1-4). Поэтому во избежание значительного сокращения срока службы конденсаторов стандарты на них допускают только небольшое повышение эксплуатационного напряжения на зажимах конденсаторов сверх номинального значения. Например, ГОСТ 1282-58 содержит следующее требование:
«Конденсаторы должны допускать работу при длительных повышениях напряжения синусоидальной формы до 1'10% номинального значения, возникающих вследствие изменения режима нагрузки в сетях».
Инструкции заводов-изготовителей уточняют это требование, ограничивая продолжительность работы конденсаторов при указанных повышениях напряжения четырьмя часами в сутки.
Кроме того, ГОСТ нормирует следующим образом допустимую нагрузку конденсатора при несинусоидальном напряжении на зажимах:
«Конденсаторы должны допускать длительную работу при эффективном значении тока до 130% номинального как за счет повышения напряжения, так и за счет высших гармоник».
Важнейшая часть потерь энергии в конденсаторе, а именно — потери в диэлектрике между обкладками, пропорциональна не току, а реактивной мощности конденсатора. Поэтому контроль нагрузки последнего по показаниям амперметра не дает точного представления о степени его нагрева, и правильнее было бы нормировать перегрузку конденсатора «по реактивной мощности». Однако при наличии высших гармоник измерение действующего значения тока осуществляется значительно проще, чем измерение реактивной мощности, которая в этом случае не может быть найдена по показаниям амперметра и вольтметра (§ 2-5).
Контроль перегрузки конденсатора «по реактивной мощности» упрощается, если известно, что в кривую напряжения входит, кроме основной, только одна высшая гармоника, известен ее порядок (например, пятая или седьмая) и задана норма допустимой нагрузки «по реактивной мощности». Тогда допустимое по перегреву диэлектрика действующее значение тока в цепи конденсатора может быть найдено по кривым, приведенным на рис. 2-4. По горизонтальной оси здесь отложены действующие значения несинусоидального напряжения на зажимах конденсатора, а по вертикальной оси — допустимые действующие значения несинусоидального тока (и то и другое — по отношению к номинальным значениям). Кривые построены по выражению


Рис. 2-4. Допустимое действующее значение тока, протекающего через конденсатор, при наличии в кривой тока одной высшей гармоники. Кривые построены, исходя из допустимости нагрузки конденсатора до 121 % номинальной мощности. Цифры указывают порядок высшей гармоники.
где I* — допустимое действующее значение тока по отношению к номинальному; k — порядок высшей гармоники; а — норма допустимой нагрузки "по реактивной мощности" по отношению к номинальной мощности конденсатора; при построении кривых принято а ==1,21 на основе данных завода-изготовителя; b — действующее значение напряжения по отношению к номинальному.

При одном и том же действующем значении напряжения допустимые действующие значения тока могут значительно отличаться в зависимости от порядка высшей гармоники. Так, например, при b=1,0 и при наличии 3-й гармоники I=1,36, а при наличии 13-й— 4 = 1,98.
Нагрев диэлектрика конденсатора зависит от потерь энергии в диэлектрике и в токоведущих частях. Контроль нагрузки конденсатора высшими гармониками осуществляется наиболее точно, если одновременно измеряются и реактивная мощность, и ток в цепи конденсаторов. Мощность определяет потери в диэлектрике, ток — в токоведущих частях.
В заключение следует рассмотреть условия работы конденсатора в сети, частота которой отличается от его номинальной частоты. Эксплуатация конденсаторов в сети, частота которой ниже номинальной частоты, не представляет какой-либо опасности. Реактивная мощность конденсатора при этом уменьшается пропорционально частоте, и условия работы диэлектрика между обкладками становятся более легкими. Эксплуатация Конденсаторов при частоте, хотя бы немного превышающей их номинальную частоту, может быть допущена только при одновременном снижении эксплуатационного напряжения сравнительно с номинальным напряжением конденсаторов.



 
« Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции   Контроль изоляции оборудования высокого напряжения »
электрические сети