Statični kondenzatorji za kompenzacijo jalove moči
Statični kondenzatorji se najpogosteje uporabljajo v industrijskih podjetjih kot sredstvo za kompenzacijo jalove moči.Glavne prednosti statičnih kondenzatorjev za kompenzacijo jalove moči so:
1) manjše izgube delovne moči v območju 0,3-0,45 kW na 100 kvar;
2) odsotnost vrtljivih delov in razmeroma nizka masa napeljave s kondenzatorji, v zvezi s tem ni potrebe po temelju; 3) več preprosto in poceni delovanjeiz drugih kompenzacijskih naprav; 4) možnost povečanja ali zmanjšanja instalirane moči glede na potrebe; 5) možnost namestitve statičnih kondenzatorjev na kateri koli točki omrežja: na posameznih električnih sprejemnikih, na skupinah v delavnicah ali velikih baterijah. Poleg tega okvara posameznega kondenzatorja, če je ustrezno zaščiten, običajno ne vpliva na delovanje celotnega kondenzatorja. Razvrstitev in tehnične značilnosti statičnih kondenzatorjev za kompenzacijo jalove moči Statični kondenzatorji so razvrščeni po naslednjih kriterijih: nazivna napetost, število faz, vrsta vgradnje, vrsta impregnacije, splošne mere. Za kompenzacijo reaktivne moči električnih instalacij izmeničnega toka s frekvenco 50 Hz domača industrija proizvaja kondenzatorje za naslednje nazivne napetosti: 220 - 10500 V. Kondenzatorji z napetostjo 220-660 V so na voljo tako v enofazni kot trifazni (delta povezani odseki ), in kondenzatorji z napetostjo 1050 V in več so na voljo samo v enofazni obliki. Kondenzatorji z možnostjo izvedbe trifaznih kondenzatorskih enot z napetostjo 3,6 in 10 kV s povezovalno shemo zvezda. Kondenzatorji z napetostmi 1050, 3150, 6300 in 10500 V se uporabljajo za izdelavo trifaznih kondenzatorskih enot z napetostmi 1, 3, 6 in 10 kV z vezavo trikot. Isti kondenzatorji se uporabljajo v visokonapetostnih kondenzatorskih bankah. Kondenzatorje lahko glede na vrsto vgradnje izdelamo z vsemi nazivnimi napetostmi tako za zunanjo kot za notranjo postavitev. Kondenzatorje za zunanje instalacije izdelujemo z zunanjo izolacijo (končni izolatorji) za napetost najmanj 3150 V. Glede na vrsto impregnacije delimo kondenzatorje na kondenzatorje, prepojene z mineralnim (naftnim) oljem, in kondenzatorje, prepojene s sintetičnim tekočim dielektrikom. Po velikosti se kondenzatorji delijo na dve dimenziji: prva z dimenzijami 380x120x325 mm, druga z dimenzijami 380x120x640 mm. Vrste in oznake statičnih kondenzatorjev za kompenzacijo jalove moči. Statični kondenzatorji se proizvajajo v naslednjih vrstah: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A, klasifikacijski znaki pa se odražajo v alfanumerični oznaki tipa. Črke in številke pomenijo: K — «kosinus», M in C — impregnirano z mineralnim oljem ali sintetičnim tekočim dielektrikom, A — različica za zunanjo namestitev (brez črke A — za notranjo), 2 — različica v primeru druge velikosti (brez številka 2 — v primeru prve dimenzije). Po označevanju tipa so kondenzatorji označeni s številkami Nazivna napetost kondenzator (kV) in nazivna moč (kvar). Na primer: KM-0,38-26 pomeni "kosinusni" kondenzator (za kompenzacijo reaktivne moči v omrežju izmeničnega toka s frekvenco 50 Hz), impregniran z mineralnim oljem, za notranjo montažo, prva dimenzija, za napetost 380 V. V, z močjo 26 kvar; KS2-6.3-50-»kosinus«, impregniran s sintetično tekočino, druga velikost, za notranjo montažo, za napetost 6,3 kV, moč 50 kvar.
Statična kondenzatorska naprava za kompenzacijo jalove moči
Glavni strukturni elementi kondenzatorjev so rezervoar z izolatorji in premični del, sestavljen iz baterije odsekov najpreprostejših kondenzatorjev.
Enoserijski kondenzatorji nazivne napetosti do vključno 1050 V so izdelani z vgrajenimi varovalkami, ki so zaporedno vezane na vsako sekcijo. Kondenzatorji višje napetosti nimajo vgrajenih varovalk in jih je treba namestiti ločeno. V tem primeru se izvede skupinska zaščita kondenzatorjev z varovalkami.Ko se skupinska zaščita izvaja v obliki varovalk, ena varovalka ščiti vsakih 5-10 kondenzatorjev, nazivni tok skupine pa ne presega 100 A. Poleg tega so nameščene skupne varovalke za celotno baterijo.
Za kondenzatorje z napetostjo 1050 V in manj, z vgrajenimi varovalkami, so nameščene tudi skupne varovalke za baterijo kot celoto in s precejšnjo močjo baterije - za posamezne odseke.
Odvisno od omrežne napetosti lahko trifazne kondenzatorske baterije dopolnimo z enofaznimi kondenzatorji z zaporedno ali vzporedno-serijsko vezavo kondenzatorjev v vsaki fazi akumulatorja.
Priključitev kondenzatorskih baterij na omrežje
Kondenzatorske banke katere koli napetosti se lahko priključijo na omrežje bodisi prek ločene naprave, namenjene samo vklopu ali izklopu kondenzatorjev, bodisi prek skupne krmilne naprave z močnostnim transformatorjem, asinhronim motorjem ali drugim sprejemnikom električne energije.
Statični kondenzatorji v napravah z napetostjo do 1000 V so priključeni na omrežje in odklopljeni iz omrežja s pomočjo stikal ali odklopnikov.
Kondenzatorji, ki se uporabljajo v napravah z napetostjo nad 1000 V, so priključeni na omrežje in odklopljeni iz omrežja samo s pomočjo stikal ali ločilnikov (ločilniki bremena).
Da stroški izklopa opreme niso previsoki, ni priporočljivo vzeti kapacitete kondenzatorskih bank manj kot:
a) 400 kvar pri napetosti 6-10 kV in priključitev baterij na ločeno stikalo;
b) 100 kvar pri napetosti 6-10 kV in priključitev akumulatorja na skupno stikalo z močnostnim transformatorjem ali drugim električnim sprejemnikom;
c) 30 kvar pri napetostih do 1000 V.
Uporaba razelektritvenih uporov s kondenzatorji za kompenzacijo jalove moči
Zaradi varnosti pri servisiranju odklopljenih kondenzatorjev pri odstranjevanju električnega naboja je treba uporabiti razelektritvene upore, ki so povezani vzporedno s kondenzatorji. Zaradi zanesljivega praznjenja mora biti povezava razelektritvenih uporov s kondenzatorji izvedena brez vmesnih ločilnikov, stikal ali varovalk. Razelektritveni upori morajo zagotavljati hitro samodejno zmanjšanje napetosti na sponkah kondenzatorja.
Na željo naročnika se lahko kondenzatorji izdelajo z vgrajenimi razelektritvenimi upori, ki se nahajajo pod pokrovom izolacijskega tesnila. Ti upori znižajo napetost z največje delovne napetosti na 50 V v največ 1 minuti za kondenzatorje z napetostjo 660 V in manj ter v največ 5 minutah za kondenzatorje z napetostjo 1050 V in več.
Večina kondenzatorjev, ki so že nameščeni v industrijskih podjetjih, nimajo vgrajenih uporov proti praznjenju.V tem primeru se žarnice z žarilno nitko za napetost 220 V običajno uporabljajo kot upor proti praznjenju pri napetosti do 1 kV za kondenzatorske baterije. Povezava svetilk, povezanih zaporedno z več deli v vsaki fazi, se izvede po trikotni shemi. Pri napetostih nad 1 kV so kot razelektritveni upor nameščeni napetostni transformatorji, ki so povezani po shemi trikotnika ali odprtega trikotnika.
Preklopno vezje žarnice z žarilno nitko za praznjenje kondenzatorskih baterij (do 1000 V) z dvojnim stikalom
Stalna priključitev žarnic z žarilno nitko, ki se običajno uporabljajo kot razelektritveni upori za kondenzatorske baterije z napetostjo do 660 V, povzroča neproduktivne izgube energije in porabo žarnic.
Manjša kot je moč baterije, večja je moč žarnice na 1 kvar nameščenih kondenzatorjev. Bolj primerno je, da svetilke niso stalno priključene, ampak se samodejno vklopijo, ko je kondenzatorski blok izklopljen. V ta namen se lahko uporabi diagram, prikazan na sliki, v katerem se uporabljajo dvojna nožna stikala. Dodatni noži so nameščeni tako, da se svetilke vklopijo, preden odklopite baterijo iz omrežja, in se izklopijo po priključitvi baterije. To lahko dosežemo z izbiro ustreznega kota med glavno in pomožno lopatico.
Pri priključitvi kondenzatorjev in električnega sprejemnika neposredno na omrežje pod skupnim stikalom niso potrebni posebni razelektritveni uporniki. Potem praznjenje kondenzatorja nastane na navitjih električnega sprejemnika.
Celotne kondenzacijske enote za splošno industrijsko oblikovanje
Pri izvedbi napajalnih sistemov industrijskih podjetij vse širšo uporabo najdejo kompletni, v celoti izdelani elementi v tovarnah. To velja tudi za transformatorske postaje v trgovinah, razdelilne omare in druge elemente elektroenergetskih sistemov, vključno s kondenzatorskimi baterijami.Uporaba kompletnih naprav bistveno zmanjša obseg gradbenih in elektroinštalacijskih del, izboljša njihovo kakovost, skrajša čas zagona, poveča zanesljivost dela in varnost pri delu.
Celotne kondenzatorske baterije za napetost 380 V so izdelane za notranjo montažo, za napetost 6-10 kV pa za notranjo in zunanjo uporabo. Razpon zmogljivosti teh enot je precej širok in večina vrst sodobnih kompletnih kondenzatorskih enot je opremljena z napravami za eno- ali večstopenjsko samodejno krmiljenje njihove moči.
Celotne kondenzatorske enote za napetost 380 V so izdelane iz trifaznih kondenzatorjev, za napetost 6-10 kV pa iz enofaznih kondenzatorjev s kapaciteto 25-75 kvar, povezanih v trikotnik.
Celotna kondenzacijska enota je sestavljena iz vstopne omare in kondenzatorskih omar. V inštalacijah 380 V so v dovodni omari nameščeni avtomatska krmilna naprava, tokovni transformatorji, ločilniki, merilne naprave (trije ampermetri in voltmeter), krmilna in signalna oprema ter zbiralke.
V primeru uporabe kondenzatorjev z vgrajenimi razelektritvenimi upori napetostni transformatorji niso nameščeni. Vhodno omarico napaja kabel iz razdelilne omarice (RU) 6-10 kV, v kateri je nameščena krmilna, merilna in zaščitna oprema.