Statische Kondensatoren zur Blindleistungskompensation

Statische Kondensatoren werden am häufigsten in Industrieunternehmen als Mittel zur Blindleistungskompensation eingesetzt. Die Hauptvorteile statischer Kondensatoren zur Blindleistungskompensation sind:

1) geringfügige Wirkleistungsverluste im Bereich von 0,3 bis 0,45 kW pro 100 kvar;

2) das Fehlen rotierender Teile und die relativ geringe Masse der Anlage mit Kondensatoren, und insofern ist kein Fundament erforderlich; 3 mehr einfache und kostengünstige Bedienungvon anderen Ausgleichsgeräten; 4) die Möglichkeit, die installierte Leistung je nach Bedarf zu erhöhen oder zu verringern; 5) die Möglichkeit, statische Kondensatoren an jedem Punkt des Netzwerks zu installieren: an einzelnen elektrischen Empfängern, an Gruppen in Werkstätten oder an großen Batterien. Darüber hinaus hat der Ausfall eines einzelnen Kondensators bei ordnungsgemäßem Schutz in der Regel keinen Einfluss auf den Betrieb des gesamten Kondensators. Klassifizierung und technische Eigenschaften statischer Kondensatoren zur Blindleistungskompensation Statische Kondensatoren werden nach folgenden Kriterien klassifiziert: Nennspannung, Anzahl der Phasen, Art der Installation, Art der Imprägnierung, Gesamtabmessungen. Um die Blindleistung von Wechselstrom-Elektroanlagen mit einer Frequenz von 50 Hz zu kompensieren, produziert die heimische Industrie Kondensatoren für folgende Nennspannungen: 220 – 10500 V. Kondensatoren mit einer Spannung von 220–660 V sind sowohl einphasig als auch erhältlich dreiphasig (Dreiecksabschnitte) und Kondensatoren mit einer Spannung von 1050 V und mehr sind nur einphasig erhältlich. Kondensatoren mit der Möglichkeit, dreiphasige Kondensatoreinheiten mit einer Spannung von 3,6 und 10 kV in Sternschaltung auszuführen. Aus Kondensatoren mit Spannungen von 1050, 3150, 6300 und 10500 V werden dreiphasige Kondensatoreinheiten mit Spannungen von 1, 3, 6 und 10 kV in Dreieckschaltung hergestellt. Dieselben Kondensatoren werden in Kondensatorbänken mit höherer Spannung verwendet. Abhängig von der Art der Installation können Kondensatoren mit allen Nennspannungen sowohl für die Außen- als auch für die Inneninstallation hergestellt werden. Kondensatoren für Außenanlagen werden mit Außenisolierung (Anschlussisolatoren) für eine Spannung von mindestens 3150 V hergestellt. Je nach Art der Imprägnierung werden Kondensatoren in mit Mineralöl (Erdöl) imprägnierte Kondensatoren und mit einem synthetischen flüssigen Dielektrikum imprägnierte Kondensatoren unterteilt. Hinsichtlich der Größe sind die Kondensatoren in zwei Dimensionen unterteilt: die erste mit den Maßen 380x120x325 mm, die zweite mit den Maßen 380x120x640 mm. Typen und Bezeichnungen von statischen Kondensatoren zur Blindleistungskompensation Statische Kondensatoren werden in den folgenden Typen hergestellt: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A, und die Klassifizierungszeichen spiegeln sich in der alphanumerischen Bezeichnung des Typs wider. Die Buchstaben und Zahlen bedeuten: K – „Cosinus“, M und C – imprägniert mit Mineralöl oder synthetischem flüssigem Dielektrikum, A – Version für Außeninstallation (ohne Buchstabe A – für Inneninstallation), 2 – Version bei zweiter Größe (ohne). Nummer 2 – im Fall der ersten Dimension). Nach der Typbezeichnung werden die Kondensatoren durch Nummern gekennzeichnet Nennspannung Kondensator (kV) und Nennleistung (kvar). Zum Beispiel: KM-0,38-26 bezeichnet einen „Cosinus“-Kondensator (zur Kompensation der Blindleistung in einem Wechselstromnetz mit einer Frequenz von 50 Hz), imprägniert mit Mineralöl, zur Innenaufstellung, erste Dimension, für eine Spannung von 380 V, mit einer Leistung von 26 kvar; KS2-6,3-50-«Cosinus», imprägniert mit synthetischer Flüssigkeit, zweite Größe, für Innenaufstellung, für Spannung 6,3 kV, Leistung 50 kvar.

Statisches Kondensatorgerät zur Blindleistungskompensation

Die Hauptstrukturelemente von Kondensatoren sind ein Tank mit Isolatoren und ein beweglicher Teil, der aus einer Batterie aus Abschnitten der einfachsten Kondensatoren besteht.

Einzelserienkondensatoren mit Nennspannungen bis einschließlich 1050 V werden mit eingebauten Sicherungen hergestellt, die mit jedem Abschnitt in Reihe geschaltet sind. Kondensatoren mit höherer Spannung verfügen über keine eingebauten Sicherungen und müssen separat installiert werden. In diesem Fall wird ein Gruppenschutz von Kondensatoren mit Sicherungen durchgeführt.Beim Gruppenschutz in Form von Sicherungen schützt eine Sicherung alle 5-10 Kondensatoren und der Nennstrom der Gruppe überschreitet 100 A nicht. Darüber hinaus sind für die gesamte Batterie gemeinsame Sicherungen eingebaut.

Bei Kondensatoren mit einer Spannung von 1050 V und darunter mit eingebauten Sicherungen werden auch gemeinsame Sicherungen für die Batterie als Ganzes und bei erheblicher Batterieleistung – für einzelne Abschnitte – eingebaut.

Abhängig von der Netzspannung können dreiphasige Kondensatorbänke durch einphasige Kondensatoren mit Reihen- oder Parallel-Reihenschaltung von Kondensatoren in jeder Phase der Batterie ergänzt werden.

Kondensatorbänke ans Netz anschließen

Kondensatorbänke beliebiger Spannung können entweder über ein separates Gerät, das nur zum Ein- oder Ausschalten von Kondensatoren dient, oder über ein gemeinsames Steuergerät mit einem Leistungstransformator, einem Asynchronmotor oder einem anderen Stromempfänger an das Netzwerk angeschlossen werden.

Statische Kondensatoren in Anlagen mit einer Spannung von bis zu 1000 V werden über Schalter oder Leistungsschalter an das Netz angeschlossen und vom Netz getrennt.

Kondensatoren, die in Anlagen mit Spannungen über 1000 V eingesetzt werden, werden nur über Schalter oder Trennschalter (Lasttrennschalter) an das Netz angeschlossen und vom Netz getrennt.

Damit die Kosten für das Abschalten der Geräte nicht zu hoch werden, wird nicht empfohlen, Kapazitäten von Kondensatorbänken zu verwenden, die kleiner sind als:

a) 400 kvar bei einer Spannung von 6-10 kV und Anschluss der Batterien an einen separaten Schalter;

b) 100 kvar bei einer Spannung von 6-10 kV und Anschluss der Batterie an einen gemeinsamen Schalter mit einem Leistungstransformator oder einem anderen elektrischen Empfänger;

c) 30 kvar bei Spannungen bis 1000 V.

Einsatz von Entladewiderständen mit Kondensatoren zur Blindleistungskompensation

Aus Sicherheitsgründen ist es bei der Wartung nicht angeschlossener Kondensatoren beim Entfernen der elektrischen Ladung erforderlich, parallel zu den Kondensatoren geschaltete Entladewiderstände zu verwenden. Zur sicheren Entladung sollte der Anschluss der Entladewiderstände an die Kondensatoren ohne zwischengeschaltete Trennschalter, Schalter oder Sicherungen erfolgen. Die Entladewiderstände müssen für eine schnelle automatische Reduzierung der Spannung an den Kondensatoranschlüssen sorgen.

Auf Kundenwunsch können die Kondensatoren mit eingebauten Entladewiderständen hergestellt werden, die sich unter der Abdeckung einer Isolierdichtung befinden. Diese Widerstände reduzieren die Spannung bei Kondensatoren mit einer Spannung von 660 V und darunter in maximal 1 Minute und bei Kondensatoren mit einer Spannung von 1050 V und darüber in maximal 5 Minuten von der maximalen Betriebsspannung auf 50 V.

Die meisten bereits in Industriebetrieben verbauten Kondensatoren verfügen über keine eingebauten Entladewiderstände. Als Entladewiderstand werden in diesem Fall üblicherweise Glühlampen für eine Spannung von 220 V für Kondensatorbatterien mit einer Spannung von bis zu 1 kV verwendet. Die Verbindung von in Reihe geschalteten Lampen mit mehreren Teilen in jeder Phase erfolgt nach dem Dreiecksschema. Bei Spannungen über 1 kV werden Spannungswandler als Entladewiderstand eingebaut, die nach dem Dreieck- oder Offenen-Dreieck-Schema geschaltet werden.

Schaltkreis einer Glühlampe zum Entladen von Kondensatorbatterien (bis 1000 V) mittels Doppelmesserschalter

Das dauerhafte Anschließen von Glühlampen, die üblicherweise als Entladewiderstände für Kondensatorbänke mit Spannungen bis 660 V verwendet werden, führt zu unproduktiven Energieverlusten und Lampenverbrauch.

Je niedriger die Batterieleistung, desto größer ist die Lampenleistung pro 1 kvar verbauter Kondensatoren. Zweckmäßiger ist es, dass die Lampen nicht ständig angeschlossen sind, sondern sich automatisch einschalten, wenn der Kondensatorblock ausgeschaltet wird. Zu diesem Zweck kann das in der Abbildung gezeigte Schema verwendet werden, bei dem Doppelmesserschalter verwendet werden. Die zusätzlichen Lamellen sind so angeordnet, dass die Lampen vor dem Trennen der Batterie vom Netz eingeschaltet und nach dem Anschließen der Batterie ausgeschaltet werden. Dies kann durch die Wahl eines geeigneten Winkels zwischen den Haupt- und Hilfsbrecherflügeln erreicht werden.

Beim direkten Anschluss von Kondensatoren und Stromempfängern an das Netz unter dem gemeinsamen Schalter sind keine besonderen Entladewiderstände erforderlich. Dann Kondensatorentladung tritt an den Wicklungen des elektrischen Empfängers auf.

Komplette Verflüssigungssätze für allgemeines Industriedesign

Bei der Umsetzung von Energieversorgungssystemen von Industrieunternehmen finden zunehmend komplette, fertig gefertigte Elemente in Fabriken Anwendung. Dies gilt auch für Umspannwerke in Geschäften, Verteilerschränken und anderen Elementen von Energiesystemen, einschließlich Kondensatorbatterien.Der Einsatz kompletter Geräte reduziert den Umfang der Bau- und Elektroinstallationsarbeiten erheblich, verbessert deren Qualität, verkürzt die Inbetriebnahmezeit, erhöht die Arbeitssicherheit und Sicherheit bei der Arbeit.

Komplette Kondensatorbänke für eine Spannung von 380 V werden für die Innenaufstellung und für eine Spannung von 6-10 kV sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich hergestellt. Der Leistungsbereich dieser Einheiten ist recht breit und die meisten Arten moderner Komplettkondensatoreinheiten sind mit Vorrichtungen zur ein- oder mehrstufigen automatischen Steuerung ihrer Leistung ausgestattet.

Komplette Kondensatoreinheiten für eine Spannung von 380 V bestehen aus dreiphasigen Kondensatoren und für eine Spannung von 6–10 kV aus einphasigen Kondensatoren mit einer Kapazität von 25–75 kvar, die in einem Dreieck verbunden sind.

Die komplette Kondensationseinheit besteht aus einem Einlassschrank und Kondensatorschränken. Bei 380-V-Anlagen sind im Einspeiseschrank ein automatisches Steuergerät, Stromwandler, Trennschalter, Messgeräte (drei Amperemeter und ein Voltmeter), Steuer- und Meldegeräte sowie Sammelschienen installiert.

Bei der Verwendung von Kondensatoren mit eingebauten Entladewiderständen wird auf den Einbau von Spannungswandlern verzichtet. Der Eingangsschrank wird über ein Kabel vom 6-10-kV-Verteilerschrank (RU) gespeist, in dem die Steuer-, Mess- und Schutzausrüstung installiert ist.