Конденсаторы и комплектные конденсаторные установки

Конденсаторы для повышения cos ф электроустановок переменного тока частоты 50 и 60 Гц изготавливают согласно ГОСТ 1282-79. Виды климатического исполнения по ГОСТ 15150-69: У1, УЗ, ХЛ1, Т2, ТЗ. Параметры конденсаторов приведены в табл.1. Тип конденсатора расшифровывается следующим образом: К- для повышения коэффициента мощности; С- синтетическая жидкость; К- комбинированный диэлектрик; 0; 1; 2 - габариты корпуса (нулевой, первый, второй).

Таблица 1 - Номинальные параметры конденсаторов

Массогабаритные показатели конденсаторов
Габарит        Размеры, мм           Масса, кг
350x120x185           18
380x120x325           30
360x120x640           60
Конденсаторы на напряжение ниже 1,05 кВ изготавливают в одно- и трехфазном исполнении от 1,05 кВ и выше - в однофазном. Конденсаторы однофазного исполнения могут быть с двумя изолированными выводами или одним выводом (второй - на корпусе). Конструктивное исполнение по выводам обозначается цифрами 1, 2 и 3: 1) однофазное с одним изолированным выводом; 2) двухфазное с двумя изолированными выводами; 3) трёхфазное с тремя изолированными выводами. В условном обозначении конденсаторов последовательно указывается: тип; номинальное напряжение, кВ; номинальная мощность, квар; конструктивное исполнение по числу изолированных выводов; вид климатического исполнения. Конденсаторы изготавливаются как со встроенными разрядными резисторами, так и (по требованию потребителя) без них. Время разряда до 0,05 кВ составляет 1мин для конденсаторов на напряжение 0,66 кВ и ниже и 5 мин - свыше 0,66.
Конденсаторы на номинальное напряжение 1,05 кВ и ниже должны иметь встроенные внутрь корпуса и последовательно соединенные с каждой секцией плавкие предохранители, по одному на каждую секцию. При пробое секции предохранитель срабатывает. Емкость конденсатора изменяется.
Для нормальной работы конденсаторов температура окружающего воздуха не должна превышать значений, указанных в табл. 2, более чем на 5 °С.
Таблица 2 - Значения допускаемой температуры окружающего воздуха для нормальной работы конденсаторов

Конденсаторы должны допускать длительную работу при повышении (в связи с изменениями в напряжении сети) действующего значения напряжения до 1,1 номинального и при действующем значении тока до 1,3 тока, получаемого при номинальных напряжении и частоте, что возможно при повышении напряжения, наличии высших гармонических и одновременном их действии.
Работа конденсаторов серии КС (КСК) допускается в составе фильтров.
конденсаторы серии КС с синтетическим пропитывающим диэлектриком в отличие от ранее выпускаемых серий КМ с масляным заполнением пожаробезопасны, но по экологическим соображениям вышедшие из строя конденсаторы этой серии должны утилизоваться по особым нормам.
Перед прикосновением к конденсаторам их следует разряжать путем замыкания выводов накоротко и на корпус металлической шиной с заземляющим проводником, укрепленным на изолирующей штанге.
Рабочее положение конденсаторов - вертикальное, выводами вверх. Горизонтальное расстояние между ними по основанию от 50 до 120 мм при номинальной мощности от 13 до 100 квар.
Механическое воздействие факторов внешней среды должно быть не выше м² по ГОСТ 17516-72. Включение под напряжение допускается при температуре конденсаторов не ниже -40°С для климатических исполнений У, Т и -60°С для ХЛ. Значение тангенса угла диэлектрических потерь для конденсаторов серии КС улучшены: от 4,5-10"3 для I серии типа КС1, КС2 (Uном< 0,5 кВ) до 1,0...2,510'3 для У серии типа КСК 1, КСК2 (3,15... 21 кВ и Uном<: 0,5 кВ).
Примером конденсатора для УПК реактивного сопротивления ЛЭП переменного тока может служить конденсатор КСП-0.66-40У 1 (К - косинусный; С - пропитка синтетической жидкостью; П - для установок продольной компенсации; 0,66 - номинальное напряжение, кВ; 40 - мощность номинальная, квар; У1 - климатическое исполнение и категория ).
Техническая характеристика конденсатора КСП-0,66-40У1
Емкость, мкФ           292
Отклонение емкости (мощности) при температуре 20°С   ±10%
Уровень изоляции относительно корпуса, кВ           16/45
tg 5 при 90 °С          0,0035
Время разряда до 0,05 кВ встроенными резисторами, мин         1
Габаритные размеры ,мм           380x120x640
Масса, кг                                          55±5
Конденсаторы КСП следует устанавливать вертикально, выводами вверх с расстоянием между конденсаторами (по основанию) не менее 70 мм. Рекомендуется установка на металлическом каркасе в один, два и три яруса при одно- или двухрядном расположении в ярусе. Число последовательно включенных рядов конденсаторов и число параллельно включенных конденсаторов в ряду необходимо выбирать такими, чтобы в длительных режимах напряжение на них не превышало номинального, а в режимах перегрузки - до 1,1 номинального (не дольше 6 мес) и не выше 4,3 номинального частотой 50 Гц продолжительностью до 2 с при не более двух воздействиях в течение года. Конденсатор выдерживает перегрузки по току до 1.2; 1,3 и 1,61иоы при продолжительности до 10 ч, 4 ч и 30 мин.
Комплектные управляемые конденсаторные установки серии УК-0,38 частотой 50 Гц, напряжением 0,38 кВ и мощностью от 15 до 750 квар предназначены для компенсации реактивной мощности в СЭС промышленных предприятий и использования в качестве ступенчато управляемых регуляторов (стабилизаторов) напряжения (табл. 3,4).
Установки рассчитаны на работу внутри помещений с невзрывоопасной средой, не содержащих едких газов, паров и токопроводящей пыли; при температуре окружающего воздуха от -40 до +40 °С; на высоте до 1000 м над уровнем моря; с относительной влажностью до 80 % при температуре 20 °С; в местах, не подверженных тряске и ударам. Установки комплектуются конденсаторами КС2-0,38-50. Действительная мощность установки может отличаться от номинальной на ±10 %. Допускаемый ток - до 1,3 Iном (за счет повышения напряжения и высших гармоник).
Принципиальная схема двухступенчатой конденсаторной установки показана на рис. 1. В режиме автоматического управления установка выполняет команды на включение и отключение ступеней конденсаторов, поступающие от реле напряжения. При отклонении напряжения на сборных шинах от заданного (номинального) командный блок выдает команду на включение и выключение секций конденсаторов с выдержкой времени.
Общий вид конденсаторной установки показан на рис. 2. Ячейки в виде шкафов одностороннего (переднего) обслуживания допускают ввод кабелем сверху или снизу, а также шинами сверху. Многоступенчатые установки имеют ячейку ввода в однотипные конденсаторные ячейки по числу ступеней. Установки монтируют на ровном полу, при необходимости крепят анкерными болтами.
Модернизированные неуправляемые высоковольтные конденсаторные установки УКМ-6(10)- 40/600 У1 мощностью 400 и 600 квар, напряжением 6,3 и 10,5 кВ, частотой 50 Гц предназначены для наружной установки (табл.4). Рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от -40 до +40 °С, на высоте 1000 м над уровнем моря, в условиях относительной влажности 80% при температуре 20 °С, в местах, не подверженных резким толчкам и ударам. Установка состоит из вводной и конденсаторной ячеек.
Таблица 3 - Технические характеристики низковольтных конденсаторных установок

Примечание. Расшифровка обозначения: УК - установка конденсаторная; 0.38 - напряжение, кВ; 150 и др. - мощность, квар; Н - регулирование по напряжению; Л (П) - расположение ячейки ввода слева (справа) с лицевой стороны; У - климатическое исполнение; 3 - категория

Рис. 1. Электрическая схема двухступенчатой конденсаторной установки УК-0,38-300НЛУЭ: CP - резистор; С - конденсатор КС2-0,38-50; Аа, Ав, Ас - амперметры; ТТа и ТТс - трансформаторы тока; V- вольтметр; БК - командный блок; П1, П2 - приставки; КУ - кнопка управления; ЛС - лампа сигнальная; Пр - предохранители; К - контактор КТ -6043; 111, Ш 1,1112 - разъемы; В - выключатель (тумблер)

Рис. 2. Конденсаторная установка УК-0,38-300НЛУЭ
При мощности 400 квар предусматривают две ячейки габаритами 2,8 х 2,9 х 2,0 м и массой 900 кг, при мощности 600 квар - три ячейки с габаритами 3,5 х 3,59 х 2,9 м и массой 1200 кг. В конденсаторной ячейке размещено по три трехфазных конденсатора (типов КС-6,3-76УЗ или КС2-10,5-67УЗ) параллельно, с индивидуальными плавкими предохранителями, подключенными к сборным шинам.
Таблица 4 - Технические характеристики высоковольтных конденсаторных установок