Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности - Общая характеристика коммутационных процессов в конденсаторных установках

Коммутационные процессы в конденсаторных установках имеют некоторые особенности сравнительно с процессами при включении и отключении других видов электрооборудования, например трансформаторов, электродвигателей и т. п. Эти особенности вызваны тем,
что при включении конденсатора он заряжается под действием приложенного напряжения, а при отключении в нем сохраняется электрический заряд после разрыва тока.
Коммутационные процессы в конденсаторных установках наиболее сходны с процессами при включении и отключений ненагруженных кабельных или воздушных линий. И в том и в другом случае включается цепь, в которой при установившемся режиме ток опережает напряжение на угол, близкий к 90°. Однако в конденсаторной установке активное и индуктивное сопротивления каждой фазы весьма малы. Этим конденсаторная установка отличается от кабельной и особенно воздушной линии, где активное и индуктивное сопротивления более заметны и оказывают сглаживающее влияние на коммутационные процессы.
При включении конденсатора по его цепи протекает ток переходного режима, весьма быстро переходящий в установившийся ток, равный при номинальном напряжении номинальному току конденсатора. Продолжительность протекания переходного тока весьма мала и составляет доли секунды, но наибольшая амплитуда его может превышать амплитуду установившегося тока в несколько раз. Поэтому термическое действие переходного тока может вызвать перегорание плавкой вставки предохранителя, если она выбрана без достаточного запаса. Бросок тока при включении может вызвать ошибочное срабатывание токового максимального реле при неправильном выборе уставки. При наличии в цепи индуктивного элемента, например первичной обмотки трансформатора тока, переходный ток может вызвать на ней заметные перенапряжения. Переходный процесс при включении сопровождается кратковременным повышением напряжения на конденсаторе.
При отключении конденсатора наличие в нем электрического заряда увеличивает вероятность повторного зажигания. В случае повторного зажигания возникают переходные процессы, аналогичные процессам при включении конденсатора, но сопровождающиеся более опасными перенапряжениями, превышающими в несколько раз номинальное напряжение-конденсатора.
Процессы при включении конденсаторов протекают различно в зависимости от того, происходит ли включение обособленного конденсатора или же включение конденсатора на параллельную работу с другим, ранее включенным конденсатором, расположенным вблизи включаемого. При отключении конденсатора наличие вблизи него другого конденсатора, остающегося включенным, также влияет на параметры переходного тока.
Все сказанное относится к процессам при включении и отключении как отдельных конденсаторов, так и конденсаторных батарей. Процессы при параллельном включении бывают особенно заметными при регулировании мощности конденсаторной батареи, когда отдельные секции ее присоединены к общим сборным шинам и сопротивления между ними малы. Значение коммутационных процессов определяется в этом случае еще и тем, что при регулировании мощности батареи коммутационные операции производятся значительно чаще, чем при отсутствии регулирования.
Теория процессов при включении и отключении цепей с емкостью излагается в курсах теоретических основ электротехники и монографиях по переходным процессам, а также в статьях, перечисленных частично в указателе литературы. В настоящей главе приведены только некоторые выводы из этой теории и практические данные о коммутационных процессах в конденсаторных установках.