Силовые конденсаторы в основном используются в компенсирующих устройствах различного назначения:
- для компенсации реактивной мощности потребителей и элементов электрических сетей и систем - компенсирующие устройства поперечного включения;
- для компенсации реактивных параметров линий электропередачи компенсирующие устройства продольного включения.
В качестве диэлектрика в силовых конденсаторах используется специальная бумага, пропитанная синтетической диэлектрической жидкостью или минеральным маслом, а в качестве обкладок — алюминиевая фольга. Конденсаторы состоят из спиральных, плоскопрессованных секций, которые собираются в прямоугольный пакет путем параллельного, последовательного или смешанного их соединения. При параллельном включении секций, каждая из них снабжается встроенным предохранителем, отключающим секцию в случае ее пробоя. Силовые конденсаторы изготавливаются однофазного и трехфазного исполнения напряжением от 220 В до 10,5 кВ и мощностью 5—100 кВ Ар в единице. Для получения большей реактивной мощности собирается батарея конденсаторов — БСК, в которой отдельные конденсаторы могут соединяться как параллельно, так и последовательно.
Конструктивные особенности силовых конденсаторов позволяют выявить в них средствами технического диагностирования инфракрасной техники:
- дефекты, характерные для КСВ и ДК;
- пробой отдельных секций конденсатора с перегоранием предохранителей.
При выполнении тепловизионной диагностики открытых контактных соединений, следует руководствоваться указаниями.
При выполнении обследований следует выполнять нормативные указания.
Перегорание встроенного предохранителя секции конденсатора приведет к уменьшению его емкости (при параллельном включении секций), снижению тока через конденсатор и, как следствие, к снижению температуры нагрева корпуса. По этому признаку можно выявлять конденсаторы с перегоревшими предохранителями в БСК (если исходные емкости каждого конденсатора БСК примерно одинаковы).
Рис. 3. Термограмма части БСК, содержащей конденсатор со сниженной емкостью (на термограмме — слева, исправный конденсатор — справа)
Конденсатор, температура корпуса которого в составе БСК выше температуры корпусов остальных конденсаторов на 3°С и более (если исходные емкости каждого конденсатора БСК примерно одинаковы), скорее всего, имеет ухудшенные диэлектрические характеристики изоляции. Если же на корпусе силового конденсатора имеется температурная аномалия в 3°С и более, то скорее всего, в нем имеются пробитые секции.
Измеренные при тепловизионной диагностике значения температуры корпусов силовых конденсаторов одинаковой мощности не должны отличаться между собой более чем в 1,2 раза.
Во всех случаях, при выявлении средствами инфракрасной техники дефектного силового конденсатора, его окончательную отбраковку следует проводить только после подтверждения дефекта традиционными испытаниями и измерениями.
Температуры нагрева открытых контактных соединений и токоведущих частей силовых конденсаторов и БСК не должны превышать нормативных значений, других элементов силового конденсатора — не должны превышать значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2. Наибольшие допустимые температуры диэлектрика силового конденсатора
№ п/п | Материал диэлектрика СК | Наибольшая допустимая рабочая температура нагрева, °С |
1. | 2. | 3. |
1. | Синтетический диэлектрик | 95 |
2. | Минеральное масло | 65 |
Учитывая, что обычно силовые конденсаторы изготавливаются в металлических корпусах, теплопроводность которых достаточно велика, можно считать, что температура диэлектрика конденсатора примерно равна температуре его корпуса.
Вывод силового конденсатора из работы для выполнения его испытаний в соответствии с ГКД 34.20.302-2002, если температура его корпуса больше приведенной в таблице 2, выполняется по аварийной заявке, если она меньше, но есть подозрение на внутренний дефект силового конденсатора — испытания необходимо выполнить в течение 14 дней; в остальных случаях (дефекты открытых контактных соединений) этот срок не должен превышать требований.