U dijelu niskonaponske distribucije električne energije nalaze se dolazni, izlazni i naravno kompenzacijski ormari kondenzatora. Dakle, koja je uloga ormara za kompenzaciju kondenzatora? Kao što naziv implicira, oni igraju ulogu kompenzacije kondenzatora. Pogledajmo prvo princip kompenzacije kondenzatora. Prilikom kompenzacije, kondenzator i opterećenje su spojeni paralelno. Kondenzator je poput baterije. Kada se opterećenje poveća, zbog unutrašnjeg otpora izvora napajanja, izlazni napon napajanja će pasti jer oba kraja kondenzatora treba da održavaju prvobitni napon, odnosno dio baterije u kondenzatoru istječe, što odlaže opadajući trend napona. Ovo je princip kompenzacije kondenzatora.
slika
1. Princip kompenzacije kondenzatora snage
U principu, kondenzator je ekvivalentan generatoru koji stvara kapacitivnu reaktivnu struju. Princip kompenzacije jalove snage je da se uređaj sa kapacitivnim energetskim opterećenjem i induktivnim energetskim opterećenjem poveže paralelno na istom kondenzatoru, a energija se pretvara između dva opterećenja. Na ovaj način se smanjuje opterećenje transformatora i dalekovoda u mreži, čime se povećava izlazni aktivni kapacitet. Pod uslovom izlaza određene aktivne snage smanjuje se gubitak sistema napajanja. Za usporedbu, kondenzatori su najlakši i najekonomičniji način za smanjenje opterećenja transformatora, sistema napajanja i industrijske distribucije. Stoga je imperativ da se kondenzatori koriste kao kompenzacija jalove snage u energetskim sistemima. Trenutno je vrlo uobičajeno koristiti paralelne kondenzatore kao uređaje za kompenzaciju jalove snage.
2. Karakteristike kompenzacije kondenzatora snage
prednost
Uređaj za kompenzaciju reaktivne snage kondenzatora snage ima karakteristike jednostavne instalacije i pogodne lokacije za instalaciju; mali gubitak aktivne snage (samo oko 0.4% nazivnog kapaciteta); kratak period izgradnje; mala investicija; nema rotirajućih dijelova, jednostavan rad i održavanje; ako su pojedinačne kondenzatorske baterije oštećene, to ne utiče na rad cijele kondenzatorske banke i druge prednosti.
nedostatak
Nedostaci uređaja za kompenzaciju reaktivne snage kondenzatora snage su: može izvršiti samo podešavanje koraka, ali ne može izvršiti glatko podešavanje; loša ventilacija, kada je radna temperatura kondenzatora viša od 70 stepeni, sklon je ekspanziji i eksploziji; loše karakteristike napona, slaba stabilnost kratkog spoja, postoji preostalo punjenje nakon uklanjanja; tačnost kompenzacije jalove snage je niska i lako utiče na efekat kompenzacije; upravljanje radom kompenzacionog kondenzatora je teško i pitanje sigurnog rada kondenzatora se ne shvaća ozbiljno, itd.
3. Metoda kompenzacije reaktivne snage
Kompenzacija disperzije visokog pritiska
Kompenzacija disperzije visokog napona je zapravo kondenzator za kompenzaciju reaktivne snage instaliran na visokonaponskoj strani jednog transformatora kako bi se poboljšao kvalitet napona napajanja. Uglavnom se koristi u gradskoj visokonaponskoj distribuciji električne energije.
Visokonaponska centralizirana kompenzacija
Visokonaponska centralizirana kompenzacija se odnosi na metod kompenzacije u kojem se kondenzatori instaliraju na visokonaponsku sabirnicu 6 kV ~ 10 kV u trafostanici ili korisnikovoj opadajućoj trafostanici; Kondenzator se također može instalirati na niskonaponsku magistralu u glavnoj razvodnoj prostoriji korisnika, što je pogodno za aplikacije gdje je opterećenje koncentrisano i udaljeno od distribucijske magistrale. Kada sam korisnik ima određeno visokonaponsko opterećenje u obližnjem mjestu sa velikim kompenzacijskim kapacitetom, može smanjiti potrošnju jalove snage elektroenergetskog sistema i odigrati određenu kompenzacijsku ulogu. Njegove prednosti su u tome što je lako implementirati automatsko prebacivanje, može razumno poboljšati faktor snage korisnika, ima visoku stopu iskorištenja, manje ulaganja, lako se održava i lako se prilagođava kako bi se izbjegla prekomjerna kompenzacija i poboljšao kvalitet napona. Međutim, ekonomska korist od ove metode kompenzacije je loša.
Kompenzacija disperzije niskog pritiska
Kompenzacija niskonaponske disperzije zasniva se na zahtjevima reaktivne snage pojedinačne električne opreme. Pojedinačne ili više niskonaponskih kondenzatorskih baterija se postavljaju disperzirano u blizini električne opreme kako bi se kompenzirala reaktivna snaga svih visokonaponskih i niskonaponskih vodova i transformatora ispred mjesta ugradnje. moć. Prednost je u tome što se prilikom rada električne opreme uvodi kompenzacija jalove snage, a kada je električna oprema van funkcije, povlači se i kompenzacijska oprema, što može smanjiti protok jalove snage u distributivnoj mreži i transformatorima, a samim tim smanjenje gubitaka aktivne snage; može smanjiti poprečni presjek žice i kapacitet transformatora, mali otisak. Nedostaci su niska iskorištenost i velika ulaganja. Nije prikladan za rad s promjenjivom brzinom, rad naprijed i nazad, motore za inchiranje, zaustavljanje i kočenje unazad.
Niskonaponska centralizirana kompenzacija
Niskonaponska centralizirana kompenzacija odnosi se na povezivanje niskonaponskih kondenzatora na niskonaponsku sabirničku stranu distribucijskog transformatora preko niskonaponskog prekidača, koristeći sklopni uređaj kompenzacije jalove snage kao upravljački i zaštitni uređaj, i direktno kontroliranje prebacivanja kondenzatore prema reaktivnoj snazi na niskonaponskoj magistrali. Prebacivanje kondenzatora se izvodi kao cijela grupa i ne može se glatko podešavati. Prednosti niskonaponske kompenzacije: jednostavno ožičenje, malo opterećenje u radu i održavanju, lokalno balansiranje reaktivne snage, čime se poboljšava korištenje distributivnog transformatora, smanjuju gubici u mreži i vrlo je ekonomičan. To je jedna od najčešće korištenih metoda u kompenzaciji jalove snage. .
4. Proračun kompenzacijskog kapaciteta kondenzatora
Kapacitet kompenzacije jalove snage treba odrediti prema krivulji reaktivne snage ili metodi proračuna kompenzacije jalove snage. Formula izračuna je sljedeća:
QC=p(tgφ1-tgφ2) ili QC=pqc(1)
U formuli:
Qc: Kapacitet kompenzacionog kondenzatora;
P: aktivna snaga opterećenja;
COSφ1: Kompenzacijski faktor snage predopterećenja;
COSφ2: faktor snage opterećenja nakon kompenzacije;
qc: stopa kompenzacije jalove snage, kvar/kw.
5. Siguran rad energetskih kondenzatora
1. Dozvoljena radna struja
Tokom normalnog rada, kondenzator bi trebao raditi na nazivnoj struji, maksimalna radna struja ne smije biti veća od 1,3 puta nazivne struje, a razlika u trofaznoj struji ne smije biti veća od 5%.
2. Dozvoljeni radni napon
Kondenzatori su vrlo osjetljivi na napon, jer je gubitak kondenzatora proporcionalan kvadratu napona. Prenapon će uzrokovati ozbiljno zagrijavanje kondenzatora, a izolacija kondenzatora će ubrzati starenje, skratiti njegov vijek trajanja, pa čak i uzrokovati električni kvar. Stoga kondenzatorski uređaj treba da radi na nazivnom naponu, koji općenito ne bi trebao prelaziti 1,05 puta nazivnog napona, a maksimalni radni napon ne bi trebao biti veći od 1,1 puta nazivnog napona. Kada sabirnica prijeđe 1,1 puta nazivni napon, moraju se poduzeti mjere hlađenja.
3. Harmonski problem
Budući da je kondenzatorsko kolo LC kolo, lako je rezonirati s određenim harmonicima, koji lako mogu uzrokovati harmonike visokog reda, uzrokujući povećanje struje i napona. Štaviše, ova harmonična struja je vrlo štetna za kondenzatore i može lako uzrokovati kvar kondenzatora i uzrokovati kratki spoj između faze. Stoga, kada kondenzator radi normalno, reaktor sa odgovarajućom vrijednošću induktivnosti može se spojiti u seriju s kondenzatorom kako bi se ograničila harmonička struja kada je to potrebno.
4. Problemi zaštite releja
Relejna zaštita se uglavnom ostvaruje kompletnim kompletima uređaja za relejnu zaštitu. Trenutno je tehnologija relejne zaštite koju proizvodi nekoliko poznatih domaćih proizvođača električne energije vrlo zrela, sigurna, stabilna i moćna. Uređaji za relejnu zaštitu mogu efikasno ukloniti neispravne kondenzatore i važno su sredstvo za siguran i stabilan rad energetskih sistema. Glavne mjere zaštite kondenzatora releja uključuju: ① trostepenu prekostrujnu zaštitu; ② zaštita od prenapona postavljena da spriječi oštećenje kondenzatora uzrokovano stabilnim prenaponom sistema; ③ kako bi se izbjegao prenapon uzrokovan trenutnim ponovnim zatvaranjem kondenzatora uzrokovanim kratkim prekidom napajanja sistema. Niskonaponska zaštita zbog oštećenja napona; ④ Zaštita od neuravnoteženog napona, zaštita od neuravnotežene struje ili zaštita od trofazne razlike napona konfigurisana da odražava internu grešku kvara kondenzatora u banci kondenzatora.
5. Problem zatvaranja
Kondenzatorskim bankama je zabranjeno ponovno zatvaranje kada su napunjene. Glavni razlog je taj što je potrebno određeno vrijeme da se kondenzator isprazni. Kada se prekidač kondenzatorske banke isključi, ako se odmah ponovo zatvori, kondenzator neće imati vremena da se isprazni. U kondenzatoru mogu ostati naelektrisanja suprotnog polariteta od napona ponovnog zatvaranja, što će uzrokovati zatvaranje. Velika udarna struja se trenutno stvara, uzrokujući širenje omotača kondenzatora, prskanje goriva ili čak eksploziju. Stoga, kada se kondenzatorska banka ponovo zatvori, to se mora učiniti 3 minute nakon što je prekidač isključen. Stoga, kondenzatori ne smiju biti opremljeni uređajima za automatsko ponovno zatvaranje, već bi trebali biti opremljeni uređajima za automatsko okidanje bez pritiska.
Neke terminalne trafostanice su često opremljene uređajima za automatsko prebacivanje rezervnog napajanja. Uređaj radi tako da prekine neispravno napajanje, a zatim uključuje rezervno napajanje nakon kratkog odlaganja. Tokom ovog procesa, ako kondenzatorska banka ima niskonaponsku samoprekidnu funkciju, kondenzatorska banka će se uključiti za kratko vrijeme. Ako se ponovo zatvori unutar određenog vremenskog perioda, doći će do gore navedenog kvara. Stoga problemi komutacije sistema i kondenzatorskih baterija opremljenih automatskim rezervnim prekidačima napajanja zaslužuju punu pažnju.
6. Dozvoljena radna temperatura
Kada kondenzator radi normalno, nazivna temperatura okoline oko njega je općenito 40 stepeni ~ -25 stepeni; temperatura unutrašnjeg medijuma treba da bude niža od 65 stepeni, a maksimalna ne bi trebalo da prelazi 70 stepeni, inače će izazvati termički kvar ili ispupčenje. Temperatura omotača kondenzatora je između temperature medija i temperature okoline i ne bi trebalo da prelazi 55 stepeni. Stoga, prostoriju za kondenzatore treba održavati dobro ventiliranom kako bi se osiguralo da njena radna temperatura ne prelazi dozvoljenu vrijednost.
7. Problem sa zvukom pražnjenja tokom rada
Kondenzatori uglavnom nemaju zvuk kada rade, ali u nekim slučajevima mogu imati i problem zvukova pražnjenja kada rade. Na primjer, ako je kućište kondenzatora ostavljeno na otvorenom predugo, kada kišnica uđe između dva kućišta i dovede se napon, može se pojaviti zvuk pražnjenja; kada postoji nedostatak ulja u kondenzatoru, donji kraj kućišta će lako biti izložen ulju. površine, tada se može emitovati zvuk pražnjenja; ako postoji lemljenje ili odlemljenje unutar kondenzatora, u ulju će se pojaviti preskok pražnjenja; kada je jezgro kondenzatora u lošem kontaktu sa školjkom, pojavit će se plutajući napon, uzrokujući zvuk pražnjenja. .
Kada se pojave gore navedeni zvučni uvjeti pražnjenja, svaku situaciju treba riješiti, odnosno metode tretmana su sljedeće: zaustavite kondenzator i ispraznite ga, uklonite vanjsko kućište, osušite ga i ponovo instalirajte; dodati iste specifikacije Kondenzatorsko ulje; ako zvuk pražnjenja ne prestane, treba ga rastaviti i popraviti; kondenzator bi trebao biti van upotrebe i ispražnjen, tako da jezgro i školjka budu u dobrom kontaktu.
8. Problem eksplozije
U toku rada kondenzatora, ako dođe do kvara unutrašnjih komponenti kondenzatora, oštećenja izolacije omotača kondenzatora, lošeg zaptivanja i curenja ulja, ispupčenja i unutrašnjeg odvajanja, ispupčenja i unutrašnjeg odvajanja, napunjenog zatvaranja ili previsoke temperature, i loša ventilacija, , radni napon je previsok, harmonijske komponente su prevelike, radni prenapon itd. može uzrokovati oštećenje kondenzatora i eksploziju. Kako bi se spriječile nezgode eksplozije kondenzatora, u normalnim okolnostima, 1,5 do 2 puta veća količina struje koja prolazi kroz svaku grupu faznih kondenzatora može biti opremljena brzim osiguračem. Ako je kondenzator pokvaren, brzi osigurač će se rastopiti i prekinuti. napajanje za zaštitu kondenzatora od daljeg stvaranja topline; instalirajte ampermetar na svaku fazu kompenzacionog ormara kako biste osigurali da strujna razlika između svake faze ne prelazi ±5%. Ako se pronađe neravnoteža, odmah izađite iz operacije i provjerite kondenzatore; pratiti porast temperature kondenzatora; pojačajte nadzor Pregledajte bateriju kondenzatora kako biste izbjegli curenje ulja i izbočenje kondenzatora kako biste spriječili eksploziju.
