uadepe.ru

Види пошкоджень і захист батарей статичних конденсаторів БСК

Призначення батарей статичних конденсаторів (БСК)

Батареї статичних конденсаторів (БСК) вживаються для наступних цілей: компенсація реактивної потужності в мережі, регулювання рівня напруги на шинах, вирівнювання форми кривої напруги в схемах управління з тиристорним регулюванням.

Передача реактивної потужності по лінії електропередачі призводить до зниження напруги, особливо помітного на повітряних лініях електропередачі, що мають величезне реактивний опір. Крім того, додатковий струм, що протікає по лінії, призводить до зростання втрат електроенергії. Якщо активну потужність необхідно передавати конкретно такого рівня, яка потрібна споживачеві, то реактивну можна згенерувати на місці вживання. Для цього і служать конденсаторні батареї.

Найбільше споживання реактивної потужності мають асинхронні двигуни. Тому при видачі технічних умов споживачеві, має в складі навантаження значну частку асинхронних двигунів, зазвичай пропонується довести cosφ до величини 0.95. При цьому знижуються втрати активної потужності в мережі і падіння напруги на лінії електропередачі. У ряді випадків питання можна вирішити застосуванням синхронних двигунів. Але найбільш простим і дешевим методом отримання такого результату є застосування БСК.

При малих навантаженнях системи, може створитися положення, коли конденсаторна батарея робить надлишок реактивної потужності. В даному випадку зайва реактивна потужність направляється назад до джерела живлення, при цьому лінія знову завантажується додатковим реактивним струмом, що збільшує втрати активної потужності. Напруга на шинах виростає і може виявитися небезпечним для обладнання. Тому дуже важливо мати можливість регулювання потужності батареї конденсаторів.

У простому випадку в малих режимах навантаження можна відключити БСК - регулювання стрибком. Час від часу цього недостатньо і батарею роблять складається з декількох БСК, кожну з яких можна включити або відключити окремо - поетапне регулювання. Врешті-решт є системи плавного регулювання, наприклад: паралельно батареї включається реактор, ток в якому плавно регулюється тиристорної схемою. У всіх випадках для цього застосовується особлива автоматика регулювання БСК.

Види пошкоджень конденсаторних установок



Основний вид ушкоджень конденсаторних установок - пробою конденсаторів - призводить до двофазному короткому замиканню. В умовах експлуатації вірогідні також ненормальні режими, пов`язані з перевантаженням конденсаторів вищими гармонійними складовими струму і збільшенням напруги.

Широко використовуються схеми тиристорного регулювання навантаження засновані на тому, що тиристори відкриваються схемою управління в певний момент періоду і чим найменшу частину періоду вони відкриті, тим менше діюче значення струму що протікає через навантаження. При цьому виникають вищі гармоніки струму в складі струму навантаження і належні їм гармоніки напруги на живильному джерелі.

БСК сприяють зниженню рівня гармонік в напрузі, тому що їх опір з ростом частоти падає і як слід виростає величина споживаного батареєю струму. Це призводить до згладжування форми напруги. При цьому виникає небезпека перевантаження конденсаторів струмами вищих гармонік і потрібний особливий захист від перевантаження.

Струм включення конденсаторної батареї

При подачі напруги на батарею з`являється струм включення, що залежить від ємності батареї і опору мережі.

Визначимо для прикладу ток включення батареї потужністю 4.9 МВАр, прийнявши потужність КЗ на шинах 10кВ, до яких підключена батарея - 150мВ ∙ А: номінальний струм батареї: Iном = 4.9 / (√3 * 11) = 0.257 ка амплітудне значення струму включення для вибору релейного захисту: Iвкл. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9)] = 2 кА.

Вибір вимикача для комутації конденсаторної батареї

Операції з вимикачем при виключенні конденсаторної батареї нерідко є визначальними при виборі вимикача. Вибір вимикача визначається за режимом повторного запалювання дуги у вимикачі, коли між контактами вимикача може з`явитися подвійне напруга - напруга заряду конденсатора з одного боку і напруга в мережі в протифазі з іншого боку. Струм повторного запалювання для вимикача виходить множенням струму включення на коефіцієнт перенапруги КП. Якщо вживається вимикач такого ж напруги, що і БСК, коефіцієнт КП прирівнюється 2.5. Нерідко для включення батареї 6-10кВ вживають вимикач завищеної напруги 35 кВ. В даному випадку коефіцієнт КП прирівнюється 1.25.

Таким чином струм повторного запалювання дуги:

При виборі вимикача його номінальний струм (амплітудне значення) має дорівнювати або більше розрахункового що відключається струму при повторному запалюванні. Розрахунковий відключається струм залежить від типу вимикача і дорівнює: IОткл .расч = IПЗ для повітряних, вакуумних і елегазових виключателей- IОткл розр. = IПЗ / 0.3 для масляних вимикачів.

Для прикладу зробимо перевірку характеристик вимикача для струмів включення, розрахованих раніше, при застосуванні масляного вимикача 10кВ c струмом відключення 20ка в діючих величинах або 28.3кА в амплітудних (ВМП-10-630-20).

а) Одна батарея 4.9 Мвар. Струм повторного запалювання: IПЗ = 2.5 * 2 = 5кА Розрахунковий струм відключення: IОткл. Розр. = 5 / 0.3 = 17кА.

Може бути застосований масляний вимикач на напругу 10кВ. При збільшенні потужності КЗ на шинах 10кВ, так само при наявності 2-ух батарей розрахунковий струм відключення може перевищити допустимий. В даному випадку, також для збільшення надійності в ланцюгах БСК використовують швидкодіючі вимикачі, наприклад, вакуумні, у яких швидкість розбіжності контактів при виключенні більше, ніж швидкість відновлюється напруги.

Слід мати на увазі, що таким же вимогам повинен відповідати вступної та секційний вимикач, якими також може бути подано відключено напругу на включену конденсаторних батарей.
Поділися в соціальних мережах:


Схожі