Силові конденсатори

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Реферат ТВН
СИЛОВІ КОНДЕНСАТОРИ

СИЛОВІ КОНДЕНСАТОРИ
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Силові конденсатори застосовуються в силових мережах високої і низької напруги або в силових пристроях підвищених частот. Вони можуть застосовуватися як окремими одиницями, так і у вигляді комплектних конденсаторних установок або потужних батарей з паралельно-послідовним з'єднанням окремих одиниць. На відміну від конденсаторів, що застосовуються в радіоелектроніці, силові конденсатори, за винятком кількох його типів, мають значну масу та об'єм, а також великі ємність, реактивну потужність і запасається енергію в конденсаторної одиниці.
Силові конденсатори зазвичай класифікуються відповідно до областями їх застосування, режимами роботи і конструктивними особливостями за такими основними групами:
а) конденсатори для електроустановок змінного струму промислової частоти
(Косинусні та ін);
б) конденсатори для електроустановок змінного струму підвищеної частоти від
500 до 1000 Гц (електротермічні установки та ін);
в) конденсатори зв'язку та відбору потужності;
г) конденсатори, що працюють на постійному струмі з накладенням змінної
складової або без неї (фільтрові та ін);
д) конденсатори, що працюють в режимі заряд-розряд (імпульсні).

КОНДЕНСАТОРИ ДЛЯ ЕЛЕКТРОУСТАНОВОК змінного струму промислової частоти
До даної групи конденсаторів відносяться в першу чергу конденсатори для підвищення коефіцієнта потужності електроустановок змінного струму частотою 50 Гц (косинусні), що випускаються згідно ГОСТ 1282-88. Відповідно до цього ГОСТ конденсатори випускаються для внутрішніх і зовнішніх установок на тривалу роботу при температурі навколишнього повітря не більше 50 0 С. На номінальну напругу 1,05; 3,15; 6,3; 10,5 кВ конденсатори виготовляються в однофазному виконанні, на номінальну напругу 0,22; 0,38; 0,5 і 0,66 кВ - як в однофазному, так і в трифазному виконанні. Конденсатори однофазного виконання виготовляються як з двома ізольованими висновками, так і з висновками, один з яких з'єднаний з корпусом. У трифазних конденсаторах секції в пакеті ділять на три групи (фази) і з'єднують за схемою трикутника. У конденсаторах на номінальну напругу 1,05 кВ і нижче всі секції з'єднані паралельно і кожна оснащена вбудованим всередині плавким запобіжником, який відключає секцію при її пробої. У конденсаторах на номінальну напругу 3,15; 6,3 і 10,5 кВ з'єднання секцій у пакетах конденсаторів - смешанное.Конструктівное виконання косинусних конденсаторів позначається цифрами: 1 - однофазне виконання з одним ізольованим висновком; 2 - однофазне виконання з двома ізольованими висновками і 3 - трифазне виконання. В даний час широкого поширення набули конденсатори серії КЕ і КЕК (рис.1) Конденсатори виготовляються в однофазному та трифазні на напруги нижче 1,05 кВ;

Рис.1. Косінусний конденсатор типу КЕ.
Н - висота конденсатора в залежності від типу виконання.
в однофазному виконанні на напруги 1,05 кВ і вище; конструктивного виконання 1, 2, 3. Конденсатори в трифазному виконанні мають з'єднання за схемою трикутника. Конденсатори встановлюються в конденсаторних установках і батареях або на спеціальному металевому каркасі у вертикальному положенні, висновками вгору, в один, два і три яруси при одно-і дворядному розташуванні їх у ярусі.
Конденсатори типу КЕП-6, 3 та КЕП-10, 5 мають аналогічну конструкцію, як і конденсатори типу КЕ і КЕК. Відмінність - використання в якості діелектрика чістопленочной основи.
Конденсатори КСК1 і КСК2 складаються з одного або двох пакетів, кожен з яких збирається з паралельно з'єднаних секцій. В якості діелектрика використовується високоякісна тонка поліпропіленова плівка і конденсаторна папір підвищеної міцності, що і дозволяє підвищити питомі характеристики і знизити активні втрати в 1,5 рази в порівнянні з конусними конденсаторами типу КС1 (КС2) з паперовим діелектриком.
Корпус конденсаторів типу КМПС виконаний з суцільнотягнутої алюмінію. Висновки виконані у вигляді пелюстки, в якому є шпильки, службовці для підключення. Пакет зібраний з трьох циліндричних секцій, з'єднаних за схемою трикутника. У верхній частині корпусу є пристрій, призначений спільно з переривником для відключення конденсаторів від електричного кола при підвищенні тиску в конденсаторі, яке може виникнути в кінці терміну служби за рахунок газів, що виділяються при місцевих пробоях діелектрика.
Конденсатори типу КЕКФ і КЕКШ призначені для силових фільтрів вищих гармонік, в тому числі працюючих у складі статичних тиристорних компенсаторів реактивної потужності, а також шунтових батарей ліній електропередачі постійного струму, для компенсації блоків конденсаторів і конденсаторних установок з метою підвищення коефіцієнта потужності.
Конденсатори однофазного виконання тина КСКФ виконані з комбінованим діелектриком, просоченим синтетичною рідиною.
На базі косинусних конденсаторів виготовляються конденсаторні установки (КУ), які призначені для автоматичної компенсації реактивної потужності навантажень споживачів в мережах загального призначення напругою 0,38 кВ та частоти 50 Гц.
КУ є осередки, у яких розміщені апаратура управління, вимірювання та сигналізації і конденсатори, з'єднані за схемою трикутника.
Автоматичне відключення конденсаторів при перевантаженні по струму за рахунок підвищення напруги і зовнішніх гармонік в установках забезпечує електротоковое реле. Захист від струмів короткого замикання здійснюється плавкими запобіжниками. Для включення і відключення ступенів в установках застосовані магнітні пускачі. Установки оснащені регулятором і можуть працювати а режимі автоматичного та ручного управління. Є індикатори, які вказують стан установки в процесі її експлуатації.

КОНДЕНСАТОРИ ПІДВИЩЕНОЇ ЧАСТОТИ
До даної групи конденсаторів в першу чергу відносяться конденсатори для підвищення електротермічних установок на частоти 0,5-10 кГц з водяним охолодженням (за ГОСТ 18689-81Е). Основне місце серед них займають конденсатори типу ЕСС (рис.2), наприклад ЕСС-0 ,8-0 ,5-2УЗ - конденсатор для електротермічних установок, з просоченням синтетичної рідиною і з водяним охолодженням на напругу 0,8 кВ, частоти 0, 5 кГц, з двома висновками, кліматичне виконання У, категорії розміщення 3.
Пакет конденсатора збирається з окремих секцій, з'єднаних між собою паралельно. З одного боку пакету до обкладками припаюється охолоджуючий змійовик з мідної трубки діаметром 10 / 7 мм (чисельник - зовнішній діаметр, знаменник - внутрішній), за яким під час роботи конденсатора пропускається охолоджуюча вода. Кінці охолоджуючого змійовика виступають над кришкою корпуса і припаюються до спільного висновку. Охолоджуючий змійовик використовується як токоподвода. Інші обкладки секцій з протилежного боку пакету ізольовані від корпусу і приєднані

Рис. 2. Конструкція конденсатора серії ЕСС; 1 - корпус; 2 - ізоляція пакету від корпусу, 3 - секція; 4 - охолоджуюча трубка; 5 - прохідний ізолятор.
до токоподводами. Паралельно з'єднані секції утворюють щаблі з самостійними висновками через фарфороие ізолятори на кришку корпусу.
Конденсатори ЕСС мають дві або чотири щаблі ємності. Пакети поміщені в зварний корпус прямокутної форми, виконаний із сталі для конденсаторів, що працюють при частоті до 1 кГц, і з латуні або немагнітної стали для конденсаторів, що працюють при частоті вище 1 кГц.
Конденсатори типу ЕСВК (з начинкою синтетичної рідиною) і ЕЕВК (з начинкою екологічно безпечної рідиною) також призначені для підвищення коефіцієнта потужності електротермічних установок.
Конденсатори типу ЕСС, ЕСВП, ЕЕВ і ЕЕВП мають однакове конструктивне виконання.
Конденсатори типу КЕЕК призначені для роботи в батареях індукційних ланцюгів (ТУ 6-S7 ІБДМ.673313.019ТУ).

КОНДЕНСАТОРИ для ємнісних ЗВ'ЯЗКУ, ВІДБОРУ ПОТУЖНОСТІ І
ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГИ
Конденсатори в порцелянових корпусах з діелектриком з конденсаторного паперу, просоченою мінеральним маслом, класів напруги від 36 до 500 кВ включно згідно з ГОСТ 15581-80Е призначені для забезпечення ємнісний зв'язку по ЛЕП змінного струму частотою 50 Гц, для телемеханіки і захисту на частотах від 36 до 750 кГц. Конденсатори класу напруги 500 кВ призначені також для виміру напруги й для відбору потужності з метою забезпечення електроенергією перемикаючих пунктів, розташованих уздовж ЛЕП високої напруги.
Основними конструктивними елементами конденсаторів є: порцеляновий покришка; кришки (верхня, нижня), які є електричними висновками; кільця ущільнювальні, що забезпечують герметичність конденсаторів; пакет, просочений конденсаторним маслом; розширювачі (рис. 3).
Конденсатори типів СМ, СМІЗ, CMS СМБВ, СМЗВ, СМБ встановлюються в колонку на ізолюючу підставку і з'єднуються послідовно. Кількість конденсаторів у колонці залежить від номінальної напруги ЛЕП.
Технічні дані конденсаторів для ємностей зв'язку наведено в табл. 23.15.
Конденсатори зв'язку СММ-201 \ / Т-35У 1 і СММ-201 \ / Т ~-107У1 виконані в металевому корпусі і кріпляться в обоймі, встановленої на ізоляційної конструкції, що відповідає класу напруги лінії.
Випускаються також батареї конденсаторів зв'язку типу БС, БСБ і БСО, які виконуються у відповідності з ТУ 16-521.283-82 і застосовуються у мережах з напругою від 150 / \ / 3 ~ до 500 / \ / 3 ~ кВ. Номінальна ємність змінюється в межах від 1,47 до 7,00 нФ.
Конденсатор зв'язку типу СМБ-20-17.5ТВ1 призначений для підключення високочастотної апаратури зв'язку і релейного захисту до грозозахисних тросах високовольтних ліній 220-500 кВ,

Рис. 3. Конденсатор зв'язку типу СМ 1 - порцеляновий покришка; 2 - виймальної частини, 3 - верхня кришка, 4 - ущільнююче кільце; 5 - розширювач; 6 - вантажний гвинт; 7 - контактний болт; 8 - нижня кришка
а до фазних приводам високовольтних ліній 6-35 кВ. Просочення конденсатора виконана трансформаторним маслом.
Конденсатори зв'язку типу СМК, СМКВ і ОМК на , і кВ виконані з комбінованим діелектриком і мають ізолюючі підставки типу ГТІ5 і ПІ6. Конденсатори виконані згідно ТУ 16-88 ІБДМ. Г, 73400.001ТУ.
Конденсатори для дільників напруги по конструкції аналогічні конденсаторам зв'язку. До даної групи конденсаторів відносяться конденсатори серії ДМ, ДМРУ, ДМП, ДМК і ДМЕ. Вони призначені для комплектування вимірювальних трансформаторів напруги типу місткості.
Конденсатори типу ДМК призначені для дільників напруги, які використовуються в різних апаратах на ЛЕП високої напруги змінного струму, у тому числі для повітряних вимикачів.
Конденсатори типу ДМЕ призначені для розподілу напруги по розривах дугогасильних камер високовольтного вимикача комплектних розподільчих пристроїв з злегазовой ізоляцією для ЛЕП високої і надвисокої напруги. Корпус конденсатора виконаний з лавсаноепо-ксідного циліндра. Кришка виготовлена ​​з алюмінієвого сплаву.
Конденсатори розраховані на напругу 150 і 180 кВ, мають ємність 0,28; 0,56; 0,75 або 0,90 мф. Маса конденсатора- 14,6 кг . Виготовляється згідно ТУ 16-673.0,78-86.

Фільтрові КОНДЕНСАТОРИ
Конденсатор ФЕТ-4-16У2 призначений для роботи в контурах високочастотних фільтрів тягових підстанцій під навісом або в приміщенні.
Конденсатор працює при одночасному накладанні постійного і змінного напруги частотою від 100 до 1600 Гц, при цьому значення напруги змінного струму не повинні перевищувати відповідно 0,92 кВ.
Конденсатори типів ПСП-11-ЗУЗ і ФСК-6-14УЗ призначені для роботи в тиристорних імпульсних перетворювачах постійного струму.
Конденсатор ФК-200-15 використовується для згладжування пульсацій змінної складової струму в високовольтних випрямних пристроях і для роботи в схемах подвоєння напруги в середовищі трансформаторного масла.
Конденсатор типу ФЕК-5-25У2 призначений для роботи в контурах високочастотних фільтрів тягових підстанцій.

ІМПУЛЬСНІ КОНДЕНСАТОРИ
Імпульсні конденсатори широко використовуються в установках для високовольтних імпульсних підстанцій, в електротехнологічних установках (магнітна штампування, дроблення порід, сейсмічна розвідка та ін.) Ємнісні накопичувачі енергії на основі імпульсних конденсаторів застосовуються в електрофізичних установках: для отримання та дослідження високотемпературної плазми, для створення надсильних імпульсних струмів і т. д. Імпульсні конденсатори використовуються для одержання потужних імпульсних джерел світла, в медицині, в лазерної та локаційної техніці.
Імпульсні конденсатори працюють в режимі повільний заряд - швидкий розряд, що і визначає електричні і конструктивні особливості даної групи конденсаторів.
Імпульсні конденсатори серії ІМКН-5-0У2 призначені для роботи в різних імпульсних установках в режимі неповного розряду. Час розряду конденсатора (глибина розряду не більше 0,75 кВ) становить не менше 0,1. с. Частота проходження циклів заряд-розряд не більше 50 в хв.
Конденсатори типу ІК призначені для отримання великих імпульсних струмів. Аперіодичний заряд до номінального напруги відбувається за час не більше 2 хв. Частота проходження циклів заряд-розряд становить не більше трьох в хвилину. Максимальна амплітуда розрядного струму становить 200 кА.
У схемах живлення електрофізичних установок застосовуються імпульсні конденсатори типу ІК-3-300УЗ і ІКМ-50-6УХЛ4. Останній відрізняється малою індуктивністю (не більше 20 нГн).
Конденсатори типу ІК1 призначені для отримання великих імпульсів струму і розраховані на підвищений номінальну напругу 100 кВ. Конденсатор працює в режимі аперіодичного заряду до номінальної напруги і коливального розряду з декрементом не менше 1,5. Максимальна частота проходження циклів заряд-розряд не більше 4 на хв.
Конденсатори типу ІК-50-1.35УХЛ4 працюють в установках електрогідравлічного ефекту, а також в інших імпульсних схемах.
Конденсатор ІМ-4-13УЗ призначений для роботи в які формують лініях імпульсних пристроїв та інших імпульсних установках. Конденсатор працює в режимі аперіодичного заряду до номінальної напруги та однополярного розряду від номінальної напруги струмом синусоїдальної форми за час не менше 10 мкс. Частота проходження циклів заряд-розряд становить не більше 25 Гц при заряді до номінального напруги.
Крім імпульсних конденсаторів випускаються генератори імпульсних напруг (ГІН) і струмів (ГІС).
Генератор імпульсних струмів ГІТ-50 призначений для електрогідравлічних та інших установок, що використовують електричний розряд в технологічних цілях (ТУ 16-435.138-86). Генератор має виконання на живлять напруги 380, 400, 415, 440 В. Номінальна вихідна напруга 50 кВ, повна потужність 18 кВ, коефіцієнт потужності 0,73, коефіцієнт корисної дії 80%. Генератор складається з уніфікованих блоків зарядного і високовольтного. Зарядний блок включає в себе випрямляч-трансформатор і шафа з індуктивно-ємнісним перетворювачем. Високовольтний блок представляє собою металеву шафу, в кагором розміщені високовольтні конденсатори, захисний пристрій, розрядник. Габаритні розміри ГІТ-50 +1542 × 1736 × 1800 мм. Маса не перевищує 2300 кг .

ВИБІР ЕЛЕМЕНТІВ ЗАХИСТУ КОНДЕНСАТОРІВ І конденсаторних установок
Як правило, силові конденсатори забезпечені вбудованою індивідуальним захистом, виконаної у вигляді плавких запобіжників. Конденсаторні установки (КУ) на 380 В відповідно до «Правил улаштування електроустановок» (ПУЕ) повинні мати захист від струмів КЗ з найменшим часом відключення, яка забезпечувала б необхідну селективність роботи. Якщо конденсатори, комплектуючі КУ, мають вбудовані індивідуальні запобіжники, то загальна захист КУ може бути здійснена за допомогою запобіжників FU з

Рис. 4. Схеми з'єднання КУ, а - з запобіжником і контактором, б - з автоматичним вимикачем, в - з вимикачем, роз'єднувачем і з вбудованими розрядними резисторами.
рубильником або контактором КМ (див. рис. 4. а) або за допомогою автоматичного вимикача QF (див. рис. 4. б) або за допомогою роз'єднувача QS і вимикача SA (див. рис. 4. в).
У цьому випадку плавка вставка запобіжника для спільного захисту КУ вибирається по струму
,
де n о6щ - загальне число конденсаторів в КУ шт.; Q HOM - номінальна потужність одного конденсатора, квар; U л - лінійна напруга мережі, кВ.
Автоматичний вимикач повинен мати комбінований розчепитель, що забезпечує захист від перевантаження і КЗ. Причому уставка струму максимального захисту комбінованого розчеплювача з урахуванням перевантажувальної здатності конденсаторів не повинна перевищувати 130% номінального струму КУ.
Як вимикачів може використовуватися швидкодіючий автомат або контактор для комутації чисто ємнісний навантаження на номінальний струм 300 - 800 А, що допускає 20-30 операцій на добу. Вимикачі повинні витримувати ударний струм КЗ більше 50 кА. В якості таких апаратів можуть використовуватися контактори типу КТУ-4000 або КТ6043 з запобіжниками або автоматичні вимикачі типу А400 з дистанційним управлінням і необхідними видами захистів.
Конденсаторні установки на 3-10 кВ у відповідності з ПУЕ повинні мати захисту:
-Від КЗ, загальну для всієї КУ, виконану у вигляді максимального струмового захисту з відсічкою;
-Від КЗ в самих конденсаторах, не обладнаних вбудованої індивідуальним захистом;
-Від перевантаження струмами вищих гармонік, якщо така перевантаження можлива;
-Від підвищення напруги понад 110% номінального значення.
Для надійного дії максимального струмового захисту при КЗ необхідно, щоб розрахунковий струм КЗ був більше струму спрацьовування захисту, враховуючи, що згідно з технічними даними конденсатори допускають тривалу роботу при діючому значенні струму, рівному 130% номінального.
Щоб уникнути помилкового спрацьовування загального захисту КУ від КЗ струм уставки максимальної захисту беруть приблизно в два рази більше її номінального струму.
Можливо, використання індукційних струмових реле з залежною витримкою часу, що дозволяє їх застосовувати для захисту ланцюгів від перевантаження.
Як вимикачів для КУ на 3-10 кВ найбільш придатні вакуумні та елегазові вимикачі. Не виключено використання масляних вимикачів типів ВМГ-133, ВПМ-10 і ін із запасом по струму не менше 50% номінального струму КУ, забезпечених додатковими шунтирующими резисторами.
Захист від КЗ в конденсаторах є однією з найбільш відповідальних типів захистів, що зумовлено швидким зростанням енергії дуги, що виникає всередині пошкодженого конденсатора до значення, при якому корпус конденсатора може бути зруйнований. Захист конденсаторів на 3-10 кВ від струмів КЗ здійснюється швидкодіючими і струмообмежуючими плавкими запобіжниками типу ПК.
Запобіжники вибираються згідно наступним основним вимогам:
номінальна напруга запобіжника повинна відповідати напрузі мережі, на якому розташовані конденсатори;
запобіжники повинні витримувати значні коливання навантаження;
запобіжники повинні бути розраховані на періодичні перехідні струми а процесі комутації;
при паралельному з'єднанні конденсатор, запобіжники повинні витримувати максимальний розрядний струм, що проходить від непошкоджених конденсаторів до ушкодженої;
запобіжники повинні володіти високим швидкодією і можливістю селективної роботи,
розривна потужність запобіжників повинна бути не менше виникає на висновках конденсатора потужності КЗ;
при пробої окремих секцій конденсатора, з'єднаних послідовно, номінальний струм плавкої вставки запобіжника не повинен перевищувати 160% номінального струму захищається ним конденсатора, тобто

де Q HOM-номінальна потужність однофазного конденсатора, квар;
-Номінальна напруга мережі, кВ
З урахуванням описаних вимог даються рекомендації з вибору плавких вставок запобіжників для індивідуального захисту однофазних конденсаторів вище 1000 В
Якщо конденсатор складається з п послідовно включених секцій, з яких до секцій пошкоджено, то проходить через запобіжник струм КЗ

де I ном - номінальний струм конденсатора, А.
При правильному виборі плавкої вставки запобіжника він повинен спрацьовувати до пробою останньої секції конденсатора, і цим буде виключена можливість пошкодження бака конденсатора.
Для індивідуального захисту конденсаторів застосовуються малогабаритні запобіжники, які кріпляться одним кінцем жорстко до головних шин, а іншим - гнучким дротом до ізолятору конденсатора.
Всі дані по силових конденсаторів можна знайти в спеціальних довідниках.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Реферат
43.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Конденсатори
Конденсатори для автомобіля
Силові перетворюючі пристрої
Електроємність Конденсатори Закони постійного струму
Силові IGBT і MOSFET транзистори
Конституція і адміністративно-силові органи Франції
Резистори і конденсатори у напівпровідниковому виконанні Топологічні рішення і методи розрахунку
Релігійні організації і силові структури спільне виховання патріотизму
Загальні поняття розвитку рухових здібностей школярів Силові здібності та їх розвиток
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru