Статички кондензатори за компензацију реактивне снаге
Статички кондензатори се најчешће користе у индустријским предузећима као средство за компензацију реактивне снаге.Главне предности статичких кондензатора за компензацију реактивне снаге су:
1) мањи губици активне снаге у распону од 0,3-0,45 кВ на 100 квар;
2) одсуство ротирајућих делова и релативно мала маса инсталације са кондензаторима, те у том погледу нема потребе за темељем; 3) више једноставан и јефтин радод других компензационих уређаја; 4) могућност повећања или смањења инсталисане снаге, у зависности од потребе; 5) могућност уградње статичких кондензатора на било којој тачки мреже: на индивидуалне електричне пријемнике, на групе у радионицама или велике батерије. Поред тога, квар појединачног кондензатора, ако је правилно заштићен, обично не утиче на рад целог кондензатора. Класификација и техничке карактеристике статичких кондензатора за компензацију реактивне снаге Статички кондензатори се класификују према следећим критеријумима: називни напон, број фаза, врста инсталације, врста импрегнације, укупне димензије. За компензацију реактивне снаге електричних инсталација наизменичне струје са фреквенцијом од 50 Хз, домаћа индустрија производи кондензаторе за следеће номиналне напоне: 220 — 10500 В. Кондензатори напона 220-660 В су доступни у монофазним и трофазни (делта спојени делови), а кондензатори напона од 1050 В и више доступни су само у монофазним. Кондензатори са могућношћу извођења трофазних кондензаторских јединица напона 3,6 и 10 кВ са шемом звездастог повезивања. Кондензатори напона 1050, 3150, 6300 и 10500 В користе се за израду трофазних кондензаторских јединица напона 1, 3, 6 и 10 кВ са троугаоним везом. Исти кондензатори се користе у вишенапонским кондензаторским банкама. У зависности од врсте инсталације, кондензатори се могу производити са свим називним напонима за спољашње и унутрашње инсталације. Кондензатори за спољне инсталације се производе са спољном изолацијом (изолатори терминала) за напон од најмање 3150 В. Према врсти импрегнације, кондензатори се деле на кондензаторе импрегниране минералним (нафтним) уљем и кондензаторе импрегниране синтетичким течним диелектриком. По величини, кондензатори су подељени у две димензије: прва димензија 380к120к325 мм, друга димензија 380к120к640 мм. Врсте и ознаке статичких кондензатора за компензацију реактивне снаге Статички кондензатори се производе у следећим типовима: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2, КСА, КС2А, а класификацијски знаци се огледају у алфанумеричкој ознаци типа. Слова и бројеви значе: К — «косинус», М и Ц — импрегниран минералним уљем или синтетичким течним диелектриком, А — верзија за спољашњу уградњу (без слова А — за унутрашњу), 2 — верзија у случају друге величине (без број 2 — у случају прве димензије). Након означавања типа, кондензатори су означени бројевима Напон кондензатор (кВ) и називна снага (квар). На пример: КМ-0,38-26 означава кондензатор "косинус" (за компензацију реактивне снаге у мрежи наизменичне струје фреквенције 50 Хз), импрегниран минералним уљем, за унутрашњу уградњу, прве димензије, за напон од 380 В, снаге 26 квар; КС2-6.3-50-«косинус», импрегниран синтетичком течношћу, друге величине, за унутрашњу уградњу, за напон 6,3 кВ, снага 50 квар.
Статички кондензаторски уређај за компензацију реактивне снаге
Главни конструктивни елементи кондензатора су резервоар са изолаторима и покретни део који се састоји од батерије секција најједноставнијих кондензатора.
Једносеријски кондензатори до и укључујући 1050 В се производе са уграђеним осигурачима који су серијски повезани са сваком секцијом. Кондензатори вишег напона немају уграђене осигураче и морају се засебно уградити. У овом случају се врши групна заштита кондензатора са осигурачима.Када се групна заштита изводи у облику осигурача, један осигурач штити сваких 5-10 кондензатора, а називна струја групе не прелази 100 А. Поред тога, заједнички осигурачи се постављају за целу батерију.
За кондензаторе са напоном од 1050 В и испод, са уграђеним осигурачима, уобичајени осигурачи су инсталирани и за батерију у целини, а са значајном снагом батерије - за појединачне секције.
У зависности од мрежног напона, трофазне кондензаторске банке могу се допунити једнофазним кондензаторима са серијским или паралелним серијским повезивањем кондензатора у свакој фази батерије.
Повезивање батерија кондензатора на мрежу
Кондензаторске банке било ког напона могу се повезати на мрежу или преко посебног уређаја дизајнираног да само укључује или искључује кондензаторе, или преко заједничког управљачког уређаја са енергетским трансформатором, асинхроним мотором или другим пријемником електричне енергије.
Статички кондензатори у инсталацијама напона до 1000 В прикључују се на мрежу и искључују из мреже помоћу прекидача или прекидача.
Кондензатори који се користе у инсталацијама са напоном изнад 1000 В прикључују се на мрежу и искључују из мреже само помоћу прекидача или растављача (растављача оптерећења).
Да трошкови искључивања опреме нису превисоки, не препоручује се узимати капацитете кондензаторских батерија мање од:
а) 400 квар на напону 6-10 кВ и прикључење батерија на посебан прекидач;
б) 100 квар на напону од 6-10 кВ и повезивање батерије на прекидач заједно са енергетским трансформатором или другим електричним пријемником;
в) 30 квар на напонима до 1000 В.
Коришћење отпорника за пражњење са кондензаторима за компензацију реактивне снаге
Ради сигурности при сервисирању искључених кондензатора приликом скидања електричног набоја, потребно је користити отпорнике за пражњење спојене паралелно са кондензаторима. Ради поузданог пражњења, повезивање отпорника пражњења на кондензаторе треба извршити без међурастављача, прекидача или осигурача. Отпорници за пражњење морају да обезбеде брзо аутоматско смањење напона на терминалима кондензатора.
На захтев купца, кондензатори се могу произвести са уграђеним отпорницима за пражњење који се налазе испод поклопца изолационе заптивке. Ови отпорници смањују напон са максималног радног напона на 50 В за највише 1 минут за кондензаторе са напоном од 660 В и испод и за највише 5 минута за кондензаторе са напоном од 1050 В и више.
Већина кондензатора који су већ уграђени у индустријским предузећима немају уграђене отпоре пражњења.У овом случају се као отпор пражњења за кондензаторске батерије обично користе сијалице са жарном нити за напон од 220 В. на напону до 1 кВ. Повезивање сијалица повезаних у серију са неколико делова у свакој фази врши се према троугластој шеми. Код напона изнад 1 кВ као отпор пражњења уграђују се напонски трансформатори који се спајају по делта или отвореној делта шеми.
Преклопни круг лампе са жарном нити за пражњење кондензаторских батерија (до 1000 В) помоћу прекидача са двоструким ножем
Трајно прикључене сијалице са жарном нити, које се обично користе као отпорници за пражњење за кондензаторске банке напона до 660 В, изазивају непродуктивне губитке енергије и потрошњу лампе.
Што је мања снага батерије, то је већа снага лампе по 1 квар инсталираних кондензатора. Погодније је да лампе нису стално повезане, већ се аутоматски укључују када се кондензаторски блок искључи. У ту сврху може се користити дијаграм приказан на слици, у којем се користе двоструки ножеви прекидачи. Додатне лопатице су постављене на такав начин да се лампе пале пре искључивања батерије из мреже и искључују се након повезивања батерије. Ово се може постићи избором одговарајућег угла између главне и помоћне лопатице прекидача.
Приликом повезивања кондензатора и пријемника електричне енергије директно на мрежу испод заједничког прекидача, нису потребни посебни отпори пражњења. Онда пражњење кондензатора настаје на намотајима електричног пријемника.
Комплетне кондензационе јединице за општи индустријски дизајн
У имплементацији система напајања индустријских предузећа све ширу примену налазе комплетни, потпуно произведени елементи у фабрикама. Ово се односи и на трансформаторске подстанице у продавницама, разводне ормане и друге елементе електроенергетских система, укључујући и кондензаторске банке.Употреба комплетних уређаја значајно смањује обим грађевинских и електроинсталатерских радова, побољшава њихов квалитет, скраћује време пуштања у рад, повећава поузданост рада и безбедност при раду.
Комплетне батерије кондензатора за напон 380 В производе се за унутрашњу уградњу, а за напон 6-10 кВ — за унутрашњу и спољашњу употребу. Опсег капацитета ових јединица је прилично широк, а већина типова савремених комплетних кондензаторских јединица опремљена је уређајима за једностепену или вишестепену аутоматску контролу њихове снаге.
Комплетне кондензаторске јединице за напон 380 В израђују се од трофазних кондензатора, а за напон 6-10 кВ - од монофазних кондензатора капацитета 25-75 квар, повезаних у троугао.
Комплетна кондензаторска јединица састоји се од улазног ормара и кондензаторских ормара. У инсталацијама од 380 В, у доводном орману су уграђени уређај за аутоматско управљање, струјни трансформатори, растављачи, мерни уређаји (три амперметра и волтметар), контролно-сигнална опрема и сабирнице.
У случају коришћења кондензатора са уграђеним отпорницима за пражњење, напонски трансформатори се не уграђују. Улазни кабинет се напаја каблом из разводног ормара 6-10 кВ (РУ) у који је уграђена опрема за контролу, мерење и заштиту.