Для компенсации реактивной мощности промышленностью выпускаются комплектные конденсаторные установки, в которых смонтированы конденсаторы, коммутационные и защитные аппараты и измерительные приборы.
Выпускаются также отдельные конденсаторы (силовые конденсаторы) для возможности их комплектования в батареи на месте установки.
Силовые конденсаторы
Силовые конденсаторы изготавливаются с пропиткой маслом или синтетической жидкостью.
Конденсаторы на напряжение ниже 1000 В выпускаются в однофазном и трехфазном исполнении. Внутри этих конденсаторов каждая секция защищена встроенным плавким предохранителем. Внутри конденсаторов до 1000 В по заказу могут быть встроены также разрядные сопротивления.
Конденсаторы на напряжение 3; 6; 10 кВ изготовляются в однофазном исполнении.
Технические данные конденсаторов приведены в табл. 5.2. Внешний вид и схема соединений трехфазного конденсатора показаны на рис. 5.5.
Рис. 5.5. Трехфазный конденсатор на 380 В
Конструкция для установки конденсаторов напряжением до 1000 В в шкафах с сетчатым ограждением приведена на рис. 5.6.
Если конденсаторы не имеют встроенных разрядных сопротивлений, необходимо смонтировать их в шкафу, использовав в качестве сопротивления лампы накаливания на 220 В (см. стр. 223). Для конденсаторов, пропитанных синтетической жидкостью, а также масляных конденсаторов с общим объемом масла в установке менее 600 кг устройство приямков для сбора масла не требуется.
Таблица 5.2. Данные трехфазных косинусных конденсаторов до 1000 В
Примечания: 1. Кроме указанных выпускаются конденсаторы на напряжение 0,22; 1,05; 3,15; 6,3; 10,5 кВ. 2. В таблице указаны конденсаторы для работы при температуре +40 °С. Выпускают также конденсаторы тех же типов для температуры +15 °С и +50 °С, у которых мощность и емкость соответственно ниже па 10 и 20%. 3. Кроме трехфазных выпускают конденсаторы в однофазном Исполнении с двумя или одним изолированным выводом. 4. В обозначении типа конденсаторов цифры и буквы означают: К — косинусный; М или С — пропитка маслом или синтетической жидкостью; К — комбинированный диэлектрик (пленка, бумага); 0; 1; 2 — условный габарит. корпуса конденсатора; 0,38 (0,22; 0,66; 6,3; 10,5) — номинальное напряжение. кВ. Две цифры — номинальная мощность в квар. Последние цифры и буквы — исполнение по условиям эксплуатации.
Комплектные конденсаторные установки
Комплектные конденсаторные установки на напряжение ниже 1 кВ комплектуются из трехфазных конденсаторов. Технические данные конденсаторных установок приведены в табл. 5.3.
Комплектные установки выпускаются нерегулируемые и регулируемые. Нерегулируемые установки включены в сеть постоянно и отключаются по графику вручную или с помощью контактных часов, а также автоматически при повышении напряжения в сети свыше 1,1. Регулируемые конденсаторные установки включаются и отключаются в сеть в зависимости от величины нагрузки или напряжения сети (см. стр. 227).
Конструктивное выполнение конденсаторных установок
Комплектные установки выполняются шкафного (УК) и бесшкафного типа (УКБН, УКБТ, УК2, УК3, УК4).
Рис. 5.7. Комплектные шкафные конденсаторные установки:
а — УКЛН-0,38-150-50; б — УК-0,38-75
Рис. 5.8. Комплектная конденсаторная установка бесшкафного типа УКБН
Рис. 5.9. Нерегулируемая конденсаторная установка
В шкафных конструкциях (рис. 5.7) косинусные конденсаторы, коммутационные, защитные и регулирующие аппараты и измерительные приборы смонтированы в закрывающихся шкафах. Ячейка ввода может располагаться справа, слева или посредине — между шкафами конденсаторов. Расположение ячейки ввода указывается в типе конденсаторной установки буквами «П» (правое) или «Л» (левое) исполнение ввода. Отсутствие буквы «П» и «Л» указывает, что вводная ячейка смонтирована посредине.
Бесшкафные установки выполнены в виде открытой конструкции без стенок с защищенными токоведущими частями (рис. 5.8). В шкафных и бесшкафных конструкциях конденсаторы монтируются в один или два яруса.
Конденсаторные установки комплектуются из конденсаторов типа КС или КС2, мощностью 25, 36 и 50 квар, залитых синтетической охлаждающей жидкостью со встроенными разрядными сопротивлениями. В установках УК мощностью 36, 54, 72 квар применяются 2, 3 или 4 конденсатора по 18 квар с внешними индивидуальными разрядными сопротивлениями ВС-2 по 180 кОм.
Комплектные конденсаторные установки могут устанавливаться на полу прислонно с односторонним обслуживанием.
Схемы комплектных конденсаторных установок
Принципиальная схема нерегулируемой конденсаторной установки типа УК-0,38-75У3 приведена на рис. 5.9. Установка включена в сеть постоянно. Команда на отключение подается от реле напряжения РН, если напряжение превышает 1,1
Рис. 5.10. Схема силовых цепей, регулируемых конденсаторных установок типа УКБН-0,38-100-50УЗ или УКБТ-0.38-100-50УЗ
должны иметь общую защиту предохранителями или расцепителями автомата.
Нерегулируемые установки типа УК мощностью 36, 54,72, 75 и 100 квар. для групповой компенсации реактивной мощности в осветительных сетях с лампами ДРЛ состоят только из конденсаторов со встроенными или внешними разрядными сопротивлениями без коммутационной, измерительной и защитной аппаратуры. Установки могут использоваться и для силовых сетей. Они подключаются к токопроводу, распределительному пункту или щиту 0,4 кВ через контактор, автоматический выключатель или магнитный пускатель и
Схемы регулируемых конденсаторных установок приведены на рис. 5.10—5.12.
Рис. 5.11. Схема цепей управления, регулируемых конденсаторных установок УКБН с регулятором типа АРКОН (регулирование по напряжению):
БК — командный блок; ПП1 — программная приставка; К2 — контакторы; PT — тепловое реле; РП — промежуточное реле: КУ — кнопка управления; Л1, Л2 — сигнальные лампы
Рис. 5.12. Схема цепей управления регулируемых конденсаторных установок УКБТ с регулятором АРКОН (регулирование по току): УТ — входное устройство; К — контактор; УП — переключатель рода работы; РП1 — промежуточное реле; РТ — тепловое реле
Автоматическое регулирование
Для автоматического регулирования напряжения в распределительной сети предприятий или поддержания заданного коэффициента мощности в зависимости от нагрузки или величины напряжения применяются конденсаторные установки, снабженные аппаратами автоматического регулирования типа АРКОН.
Регулирование по напряжению
В последнее время разработаны и серийно выпускаются конденсаторные установки УКБН-0,38 мощностью 100, 200 и 300 квар.
Установка мощностью 100 квар представляет собой ячейку, состоящую из конденсаторов с встроенными разрядными сопротивлениями и расположенной между ними аппаратуры (см. рис. 5.8.) Установки мощностью 200 и 300 квар состоят из ячеек по 100 квар, расположенных в 2 или 3 яруса. На дверях ячеек располагаются измерительные и сигнальные аппараты. Схема силовых цепей приведена на рис. 5.10.
Установки могут работать в режиме автоматического или ручного управления. Выбранный режим управления фиксируется переключателем, расположенным на передней панели приставки ПП- АРКОН. Установка с автоматическим управлением по напряжению работает следующим образом (см. схему рис. 5.11). При отклонении напряжения на сборных шинах от номинального командный блок АРКОН (БК) выдает команды программной приставке ПП1 на включение и отключение с выдержкой времени ступеней конденсаторов. При снижении напряжения сети до уровня уставки включения срабатывает исполнительное реле и включает контактор. При увеличении напряжения сети до уровня уставки отключения контактор отключается.
При срабатывании контакторов К1 и К2 загораются соответствующие сигнальные лампы. Диапазон уставок по напряжению 0,9—1,1Uном.
Диапазон уставок выдержки времени 60—180 с. В режиме ручного управления (переключатель на программных приставках находится в положении «РУЧН») включение и отключение производится кратковременным нажатием кнопки «ВКЛ» или «ОТКЛ» на двери ячейки ввода.
Чтобы исключить перегрузку конденсатора по току за счет повышения напряжения и от воздействия высших гармоник предусмотрена защита, состоящая из реле тока РТ, конденсатора С3 и промежуточного реле РП (см. рис. 5.11). Принцип работы защиты основан на том, что относительное значение тока маломощного конденсатора С3 (тип ЛСП-400-3,8VII) такое же, как у силовых конденсаторов С. Тепловое реле РТ (серии ТРМ-К) настроено на срабатывание при токе не более 1,33 и не менее 1,31 от номинального.
Регулирование по току
В установках типа УКБТ и УКТ, управляемых по току (рис. 5.12), уставки включения принимаются в пределах 0,3 — 0,9Iном со ступенями 0,1Iном.
В автоматическом режиме при увеличении тока нагрузки (ток от трансформатора тока в входном устройстве УТ) до величины уставки включения срабатывает входное реле устройства ВАКО и своим контактом включает контактор К. При снижении тока нагрузки до величины уставки отключения контактор К отключается.
Таблица 5.3. Данные комплектных конденсаторных установок 0,38 кВ мощностью до 300 квар
Примечание. В обозначении типа конденсаторных установок буквы и цифры означают: УК — установка конденсаторная; (Л) или (П) — левое или правое исполнение; отсутствие буквы указывает, что ввод выполняется посредине; Н — регулирование по напряжению или Т — регулирование по току; 0,38 — номинальное напряжение; двух или трехзначное число — номинальная мощность; последние цифры и буквы — исполнение по условиям эксплуатации.
