ГЛАВА ВТОРАЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК
1. ВЕЛИЧИНЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ СИЛОВОЙ КОНДЕНСАТОР
В Советском Союзе технические данные силовых конденсаторов нормируются ГОСТ 1282-58 «Конденсаторы для повышения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частоты 50 Гц», введенным с 1 января 1959 г. Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1954—1957 гг. были разработаны технические условия на силовые конденсаторы, представляющие собой рекомендации для международного пользования [Л. 29].
Согласно ГОСТ 1282-58, на маркировочной табличке (паспорте) силового конденсатора должны быть обозначены: напряжение, емкость, реактивная мощность и частота. По этим данным может быть найден и номинальный ток конденсатора, т. е. ток, протекающий при номинальном напряжении синусоидальной формы.
Силовой конденсатор характеризуется и некоторыми другими величинами, например наивысшей и наинизшей температурами окружающего воздуха, на которые рассчитан конденсатор, перегрузочной способностью и тангенсом угла диэлектрических потерь. Из этих величин стандартом нормируются только наивысшая температура окружающего воздуха и перегрузочная способность конденсатора. Тангенс угла потерь не нормируется стандартом, но измерение его входит в объем заводских испытаний каждого конденсатора.
Надежность работы конденсатора зависит также от напряжения ионизации, но этот показатель не нормируется, и определение его не входит в объем заводских или эксплуатационных испытаний.
При переходных процессах и некоторых аварийных режимах в конденсаторных установках имеет значение энергия электрических полей установки. При анализе большинства аварийных режимов приходится учитывать происходящие вследствие повреждений конденсаторов изменения напряжений на отдельных элементах конденсаторной установки (фаза батареи, конденсатор или группа секций конденсатора) и токов, протекающих через эти элементы.
При сравнении силовых конденсаторов, имеющих различное конструктивное выполнение или различные пропитывающие материалы, удобно пользоваться их удельными характеристиками, к числу которых относятся вес конденсатора на 1 кВАр его реактивной мощности, объем бака на 1 кВАр, поверхность бака на 1 кВАр и др. [Л. 1-10 и Л. 21]. В табл. 2-1 приведены примерные значения удельных характеристик отечественных конденсаторов первого габарита.
Таблица 2-1
Примерные значения удельных характеристик бумажно-масляных и бумажно-соволовых конденсаторов
Тип конденсатора | Номинальное напряжение, кВ | Номинальная мощность, кВАр | Вес, кг/к вар | Объем, дм/к вар |
км | 0,38 | 10 | 2,3 | 1,55 |
КС | 0,38 | 15 | 1,87 | 0,94 |
км | 6,3 | 10 | 2,3 | 1,55 |
КС | 6,3 | 16 | 1,93 | 1,01 |
2. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
ГОСТ 1282-58 предусматривает следующие номинальные напряжения силовых конденсаторов: 220, 380, 500, 3150, 6 300 и 10 500 в. В этой шкале первые три напряжения равны номинальным эксплуатационным напряжениям электротехнических установок, а последующие три — номинальным эксплуатационным напряжениям + 5%. Кроме того, ГОСТ допускает изготовление конденсаторов напряжением 1 050 в. Отечественная промышленность выпускает в настоящее время конденсаторы для всех перечисленных выше напряжений.
В других странах верхний предел номинального напряжения силовых конденсаторов мало отличается от принятого в Советском Союзе и почти нигде не превышает 15 кВ.
Надобность в конденсаторах более высокого напряжения отпадает вследствие возможности параллельно-последовательного соединения однофазных конденсаторов в каждой фазе трехфазной батареи (§ 6-2). Эта схема соединений позволяет экономично выполнять из однофазных конденсаторов напряжением не более 10— 15 кВ батареи на любое сетевое напряжение, например 35, 110 или 220 кВ.
Номинальное напряжение конденсаторной батареи зависит от номинального напряжения конденсаторов и схемы соединения конденсаторов в батарее. Для трехфазной батареи, соединенной треугольником, оно равно: 
где Uб н и UК Н — номинальные напряжения батареи и конденсаторов;
п — число последовательно соединенных групп конденсаторов в каждой фазе батареи.
Номинальное напряжение трехфазной батареи, соединенной звездой, равно:
Номинальная частота силового конденсатора должна быть равна частоте сети, к которой он присоединен. Поэтому номинальная частота конденсаторов, выпускаемых в Советском Союзе и Западной Европе, составляет 50 Гц, а в США 60 Гц. Таковы же и поминальные частоты установок, выполненных из этих конденсаторов.
