Διαγράμματα σύνδεσης συστοιχιών πυκνωτών για αντιστάθμιση άεργου ισχύος

Οι πλήρεις μονάδες συμπύκνωσης αποτελούνται από τυπικά εργοστασιακά ερμάρια και μπορούν να στερεωθούν και να ρυθμιστούν.

Η ρύθμιση μπορεί να είναι μονοβάθμια ή πολλαπλών σταδίων. Με τη ρύθμιση ενός βήματος, ολόκληρη η συσκευή ενεργοποιείται και απενεργοποιείται αυτόματα. Με ρύθμιση πολλαπλών επιπέδων, τα επιμέρους τμήματα των συστοιχιών πυκνωτών αλλάζουν αυτόματα.
Η αυτόματη ρύθμιση πρέπει να εγγυάται: στη λειτουργία των μέγιστων φορτίων του συστήματος ισχύος — έναν ορισμένο βαθμό αντιστάθμισης του άεργου φορτίου, σε καταστάσεις ενδιάμεσου και ελάχιστου φορτίου — τον κανονικό τρόπο λειτουργίας του δικτύου (δηλαδή, για την αποφυγή υπεραντιστάθμισης και τάσης πέρα από τις επιτρεπόμενες αποκλίσεις) .

Η πρώτη απαίτηση εκπληρώνεται πιο εύκολα εάν η άεργος ισχύς (άεργο ρεύμα) χρησιμοποιείται ως παράμετρος ελέγχου. Η ρύθμιση του συντελεστή ισχύος cosφ δεν παρέχει τον πιο οικονομικό τρόπο λειτουργίας δικτύου και δεν συνιστάται.

Η αντιστάθμιση άεργου ισχύος με χρήση συστοιχιών πυκνωτών μπορεί να είναι ατομική, ομαδική και κεντρική.

Η μεμονωμένη αντιστάθμιση χρησιμοποιείται συχνότερα για τάσεις έως 660 V. Σε αυτή την περίπτωση, η συστοιχία πυκνωτών είναι στενά συνδεδεμένη με τους ακροδέκτες του δέκτη. Στην περίπτωση αυτή, ολόκληρο το δίκτυο του συστήματος ισχύος εκφορτώνεται από την άεργο ισχύ. Αυτός ο τύπος αντιστάθμισης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα — κακή χρήση της εγκατεστημένης χωρητικότητας της τράπεζας πυκνωτών, καθώς όταν ο δέκτης είναι απενεργοποιημένος, απενεργοποιείται και αντισταθμιστική εγκατάσταση.

Με ομαδική αντιστάθμιση, η συστοιχία πυκνωτών συνδέεται στα σημεία διανομής του δικτύου. Ταυτόχρονα, η χρήση της εγκατεστημένης ισχύος αυξάνεται ελαφρώς, αλλά το δίκτυο διανομής από το σημείο διανομής έως τον δέκτη παραμένει φορτωμένο με άεργο ισχύ του φορτίου.

Με κεντρική αντιστάθμιση, η συστοιχία πυκνωτών συνδέεται με τους ζυγούς 0,4 kV του υποσταθμού συνεργείου ή με τους ζυγούς 6-10 kV του κύριου υποσταθμού υποβάθμισης. Στην περίπτωση αυτή, οι μετασχηματιστές του κύριου υποσταθμού υποβάθμισης και του δικτύου τροφοδοσίας εκφορτώνονται από την άεργο ισχύ. Η αξιοποίηση της εγκατεστημένης ισχύος των πυκνωτών είναι μεγαλύτερη.

Προκειμένου να αποφευχθεί σημαντική αύξηση του κόστους αποσύνδεσης, μέτρησης και άλλου εξοπλισμού, δεν συνιστάται η εγκατάσταση συστοιχιών πυκνωτών 6-10 kV με χωρητικότητα μικρότερη από 400 kvar κατά τη σύνδεση πυκνωτών χρησιμοποιώντας ξεχωριστό διακόπτη (Εικ. 1, α ) και λιγότερο από 100 kvar κατά τη σύνδεση πυκνωτών μέσω ενός κοινού διακόπτη με μετασχηματιστή ισχύος, ασύγχρονο κινητήρα και άλλους δέκτες (Εικ. 1, β).

Ρύζι. 1.Διάγραμμα κυκλώματος των συστοιχιών πυκνωτών: α — με χωριστό διακόπτη, β — με διακόπτη φορτίου, VT — μετασχηματιστής τάσης που χρησιμοποιείται ως αντίσταση εκφόρτισης για πυκνωτή, LI — ενδεικτικές λυχνίες σήματος

Η εγκατάσταση του πυκνωτή πρέπει να διαθέτει προστασία υπέρτασης, η οποία κλείνει τη μπαταρία όταν η τάση ρεύματος ανέβει πάνω από την επιτρεπόμενη τιμή. Η εγκατάσταση πρέπει να απενεργοποιηθεί με καθυστέρηση 3 - 5 λεπτών. Η επανεκκίνηση επιτρέπεται μετά την πτώση της τάσης του δικτύου στην ονομαστική, αλλά όχι νωρίτερα από 5 λεπτά μετά τον τερματισμό της.

Όταν οι πυκνωτές είναι απενεργοποιημένοι, είναι απαραίτητο να εκφορτιστεί αυτόματα η αποθηκευμένη σε αυτούς ενέργεια σε μια μόνιμα συνδεδεμένη ενεργή αντίσταση (για παράδειγμα, μετασχηματιστής τάσης). Η τιμή της αντίστασης πρέπει να είναι τέτοια ώστε όταν οι πυκνωτές είναι απενεργοποιημένοι, να εμφανίζεται υπέρταση στους ακροδέκτες τους.

Οι χωρητικότητες των φάσεων της συστοιχίας πυκνωτών πρέπει να ελέγχονται από σταθερές συσκευές μέτρησης ρεύματος σε κάθε φάση. Για εγκαταστάσεις με χωρητικότητα έως 400 kvar, η μέτρηση ρεύματος επιτρέπεται μόνο σε μία φάση. Η σύνδεση των πυκνωτών μεταξύ τους και η σύνδεσή τους με τις ράβδους πρέπει να γίνεται με εύκαμπτους βραχυκυκλωτήρες.

Προστασία τράπεζας πυκνωτών

Η προστασία συστοιχιών πυκνωτών με τάση πάνω από 1000 V από βραχυκύκλωμα μπορεί να γίνει με ασφάλεια τύπου υπολογιστή ή ρελέ διακοπής. Προστασία κυκλώματος; στη γείωση επηρεάζεται από ένα ρελέ ρεύματος Τ που λειτουργεί μέσω ενός ενδιάμεσου ρελέ διακοπής P.

Σύκο. 2. Κύκλωμα προστασίας πυκνωτή υψηλής τάσης

Η προστασία των συστοιχιών πυκνωτών για μονοφασικά σφάλματα γείωσης πραγματοποιείται στις ακόλουθες περιπτώσεις: όταν τα ρεύματα σφάλματος γείωσης είναι μεγαλύτερα από 20 A και όταν η προστασία από σφάλματα φάσης-φάσης δεν λειτουργεί.

Αυτόματος έλεγχος ισχύος συστοιχιών πυκνωτών

Η ισχύς της μονάδας πυκνωτή ρυθμίζεται από:

• με τάση στο σημείο σύνδεσης των πυκνωτών.

• από το ρεύμα φορτίου του αντικειμένου.

• κατεύθυνση της άεργου ισχύος στη γραμμή που συνδέει την επιχείρηση με το εξωτερικό δίκτυο·

• ώρα της ημέρας.

Η απλούστερη και πιο αποδεκτή για τις βιομηχανικές επιχειρήσεις είναι η αυτόματη ρύθμιση της τάσης των λεωφορείων του υποσταθμού (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Σχέδιο αυτόματης ρύθμισης ενός σταδίου της τάσης ισχύος της τράπεζας πυκνωτών

Το ρελέ χαμηλής τάσης Η1 χρησιμοποιείται ως σκανδάλη για το κύκλωμα, το οποίο έχει έναν δείκτη και μία επαφή διακοπής. Όταν η τάση στον υποσταθμό πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο όριο, το ρελέ Η1 ενεργοποιείται και κλείνει την επαφή κλεισίματός του στο κύκλωμα του ρελέ PB1. Το ρελέ PB1 με μια ορισμένη χρονική καθυστέρηση κλείνει την επαφή κλεισίματός του στο ηλεκτρομαγνητικό κύκλωμα του EV και ανάβει τον διακόπτη.

Όταν η τάση του διαύλου του υποσταθμού ανεβαίνει πάνω από το όριο ρελέ, το H1 επιστρέφει στην αρχική του θέση, ανοίγει την επαφή NO του και κλείνει την επαφή NC του στο κύκλωμα ρελέ PB1. Το ρελέ PB2 ενεργοποιείται και με προκαθορισμένη χρονική καθυστέρηση κλείνει τον διακόπτη — η μπαταρία έχει αποσυνδεθεί. Τα ρελέ χρόνου χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση των βραχυπρόθεσμων αυξήσεων και μειώσεων της τάσης.

Για να αποσυνδέσετε τη συστοιχία πυκνωτών από την προστασία, παρέχεται ένα ενδιάμεσο ρελέ P (τα κυκλώματα προστασίας εμφανίζονται συνήθως με μία επαφή κλεισίματος P3).

Όταν η προστασία είναι ενεργή, το ρελέ P ενεργοποιείται και, ανάλογα με τη θέση του διακόπτη, τον απενεργοποιεί εάν είναι ενεργοποιημένος ή τον εμποδίζει να ανάψει για βραχυκύκλωμα ανοίγοντας την επαφή ανοίγματος του ρελέ P.

Για αυτόματο έλεγχο πολλαπλών σταδίων της τάσης πολλών μονάδων πυκνωτών, το κύκλωμα καθεμιάς από αυτές είναι παρόμοιο, επιλέγεται μόνο η τάση εκκίνησης του ρελέ εκκίνησης ανάλογα με την προκαθορισμένη λειτουργία τάσης του δικτύου.

Η αυτόματη ρύθμιση της χωρητικότητας των μπαταριών πυκνωτών από το ρεύμα φορτίου πραγματοποιείται περίπου με τον ίδιο τρόπο, μόνο τα ρελέ ρεύματος που είναι συνδεδεμένα στο δίκτυο στην πλευρά τροφοδοσίας (είσοδος) χρησιμεύουν ως σώμα εκκίνησης.