Статические конденсаторы являются наиболее распространенными средствами компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях. Ряд достоинств статических конденсаторов позволяет применять их в сельских электрических сетях.
Для целей компенсации реактивной мощности в настоящее время нашей промышленностью выпускаются бумажно-масляные конденсаторы типа КМ и КМВ на весь диапазон рабочих напряжений: 0,22; 0,38; 0,5; 1,05;
3,15; 6,3; 10,5 кВ, с мощностями в диапазоне от 3,5 до 30 кВАр однофазного и трехфазного исполнения.
Статические бумажно-масляные конденсаторы изготовляются из определенного числа секций, соединенных параллельно, последовательно или смешанно в зависимости от рабочего напряжения и требующейся реактивной мощности.
Обкладки статических конденсаторов выполнены из алюминиевой фольги толщиной 0,01 мм, а изолирующие прослойки — из высокосортной конденсаторной бумаги толщиной 0,007—0,012 мм, пропитанной жидким диэлектриком: в масляных конденсаторах — маслом, в соволовых — соволом (синтетической жидкостью).
В последние годы промышленность выпускает бумажно-соволовые конденсаторы типа КСВ с диапазоном рабочих напряжений от 0,27 до 6,3 кВ и мощностями от 7,6 до 29 кВАр.
При применении статических конденсаторов в электрических сетях сельскохозяйственного назначения, как и в промышленности, могут быть использованы схемы индивидуальной, групповой и централизованной компенсации.
При централизованной компенсации компенсирующие устройства устанавливаются на стороне низшего или высшего напряжения подстанции. В данном случае имеет место высокое использование мощности компенсирующих устройств. Однако при централизованной компенсации питающая и распределительная сеть от реактивных токов не разгружаются, а при установке конденсаторов на стороне высшего напряжения не разгружаются и трансформаторы подстанций.
При групповой компенсации компенсирующие устройства присоединяются к распределительному устройству. В этом случае от реактивного тока разгружаются питающая сеть и трансформаторы, но не разгружается распределительная сеть.
Индивидуальная компенсация предполагает установку компенсирующих устройств (конденсаторов) непосредственно у электродвигателей. При таком виде компенсации от реактивных токов разгружаются не только элементы системы, но и вся питающая и распределительная сеть, а также трансформаторы подстанций. Этот способ целесообразен при работе электродвигателей с большим количеством часов их использования, так как при отключении электродвигателей отключается и компенсирующая установка.
По сравнению с централизованной и групповой компенсацией индивидуальная компенсация требует значительно больших первоначальных затрат, что обусловливает относительно ограниченное их применение.
Как показали исследования, применение индивидуальной компенсации в сельских электрических сетях целесообразно лишь при мощности электродвигателей 14 кВт и более, когда двигатель работает 1000 часов в году и удален от трансформаторной подстанции более чем на 0,3 км. При меньших значениях этих величин применение индивидуальной компенсации экономически не эффективно.
Каковы же достоинства статических конденсаторов? К ним можно отнести малые потери, возможность децентрализации, то есть неограниченного приближения выработки реактивной энергии к местам потребления, простоту обслуживания и другие.
Из недостатков следует отметить невозможность плавного регулирования мощности конденсаторных батарей и сравнительную сложность регулирования; неприменимость конденсаторов при регулировании напряжения в качестве потребителей реактивной мощности.
Отрицательным свойством статических конденсаторов является еще и то, что их мощность при повышении напряжения возрастает, а при понижении убывает по квадратичной зависимости, в то время как для устойчивости системы желательным был бы обратный характер, изменения мощности.
