Staatilised kondensaatorid reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks
Staatilisi kondensaatoreid kasutatakse tööstusettevõtetes enim reaktiivvõimsuse kompenseerimise vahendina Staatiliste kondensaatorite peamised eelised reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks on:
1) aktiivvõimsuse väikesed kaod vahemikus 0,3-0,45 kW 100 kvar kohta;
2) pöörlevate osade puudumine ja kondensaatoritega paigaldise suhteliselt väike mass ning selles osas puudub vajadus vundamendi järele; 3) rohkem lihtne ja odav operatsioonmuudest kompenseerivatest seadmetest; 4) installeeritud võimsuse suurendamise või vähendamise võimalus vastavalt vajadusele; 5) staatiliste kondensaatorite paigaldamise võimalus võrgu mis tahes punktis: üksikutele elektrivastuvõtjatele, töökodade rühmadele või suurtele akudele. Lisaks ei mõjuta üksiku kondensaatori rike, kui see on korralikult kaitstud, tavaliselt kogu kondensaatori tööd. Reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks kasutatavate staatiliste kondensaatorite klassifikatsioon ja tehnilised omadused Staatilised kondensaatorid klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide järgi: nimipinge, faaside arv, paigalduse tüüp, immutamise tüüp, gabariidid. 50 Hz sagedusega vahelduvvoolu elektripaigaldiste reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks toodab kodumaine tööstus kondensaatoreid järgmistele nimipingetele: 220 — 10500 V. Kondensaatorid pingega 220-660 V on saadaval nii ühefaasilise kui ka ühefaasilisena. kolmefaasilised (kolmnurgaga ühendatud sektsioonid) ja kondensaatorid pingega 1050 V ja rohkem on saadaval ainult ühefaasilistena. Kondensaatorid, millel on võimalus teostada kolmefaasilisi kondensaatorseadmeid pingega 3,6 ja 10 kV tähtühendusskeemiga. 1, 3, 6 ja 10 kV pingega kolmefaasiliste kondensaatorite valmistamiseks kolmnurga ühendusega kondensaatoreid pingega 1050, 3150, 6300 ja 10500 V. Samasuguseid kondensaatoreid kasutatakse ka kõrgema pingega kondensaatoripankades. Olenevalt paigalduse tüübist saab toota kõigi nimipingetega kondensaatoreid nii välis- kui ka sisepaigaldiste jaoks. Välispaigaldiste kondensaatorid toodetakse välise isolatsiooniga (klemmide isolaatorid) pingele vähemalt 3150 V. Impregneerimise tüübi järgi jaotatakse kondensaatorid mineraalõliga (nafta) immutatud kondensaatoriteks ja sünteetilise vedela dielektrikuga immutatud kondensaatoriteks. Suuruse poolest jagunevad kondensaatorid kaheks mõõtmeks: esimene mõõtmetega 380x120x325 mm, teine mõõtmetega 380x120x640 mm. Reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks kasutatavate staatiliste kondensaatorite tüübid ja tähistused Staatilisi kondensaatoreid toodetakse järgmistes tüüpides: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A ning liigitusmärgid kajastuvad tüübi tähtnumbrilises tähises. Tähed ja numbrid tähendavad: K — «koosinus», M ja C — immutatud mineraalõli või sünteetilise vedela dielektrikuga, A — versioon välispaigalduseks (ilma täheta A — sisemiseks), 2 — versioon teise suuruse korral (ilma number 2 — esimese mõõtme puhul). Pärast tüübi määramist tähistatakse kondensaatorid numbritega Nimipinge kondensaator (kV) ja nimivõimsus (kvar). Näiteks: KM-0,38-26 tähendab "koosinus" kondensaatorit (reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks vahelduvvooluvõrgus sagedusega 50 Hz), immutatud mineraalõliga, siseruumides paigaldamiseks, esimene mõõde, pingele 380 V, võimsusega 26 kvar; KS2-6,3-50-«kosinus», immutatud sünteetilise vedelikuga, teine suurus, sisepaigalduseks, pingele 6,3 kV, võimsus 50 kvar.
Staatiline kondensaator reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks
Kondensaatorite peamised konstruktsioonielemendid on isolaatoritega paak ja liikuv osa, mis koosneb kõige lihtsamate kondensaatorite sektsioonidest.
Üheseeria kondensaatorid, mille nimipinge on kuni 1050 V (kaasa arvatud), on valmistatud sisseehitatud kaitsmetega, mis on iga sektsiooniga järjestikku ühendatud. Kõrgema pingega kondensaatoritel ei ole sisseehitatud kaitsmeid ja need tuleb paigaldada eraldi. Sel juhul viiakse kondensaatorite rühmakaitse läbi kaitsmetega.Kui grupikaitset teostatakse kaitsmete kujul, kaitseb iga 5-10 kondensaatorit üks kaitse ja rühma nimivool ei ületa 100 A. Lisaks paigaldatakse kogu akule ühised kaitsmed.
Kondensaatorite jaoks, mille pinge on 1050 V ja alla selle, koos sisseehitatud kaitsmetega on aku kui terviku jaoks paigaldatud ka tavalised kaitsmed ja märkimisväärse aku võimsusega - üksikute sektsioonide jaoks.
Olenevalt võrgupingest saab kolmefaasilisi kondensaatoripankasid täiendada ühefaasiliste kondensaatoritega koos kondensaatorite järjestikuse või paralleelse jadaühendusega aku igas faasis.
Kondensaatoripankade ühendamine võrku
Mis tahes pingega kondensaatoripangaid saab võrku ühendada kas eraldi seadme kaudu, mis on mõeldud ainult kondensaatorite sisse- või väljalülitamiseks, või ühise juhtseadme kaudu, millel on jõutrafo, asünkroonmootor või muu elektrienergia vastuvõtja.
Kuni 1000 V pingega paigaldiste staatilised kondensaatorid ühendatakse võrku ja lahutatakse võrgust lülitite või kaitselülitite abil.
Üle 1000 V pingega paigaldistes kasutatavad kondensaatorid ühendatakse vooluvõrku ja lahutatakse vooluvõrgust ainult lülitite või lahklülitite (koormuslahklülitite) abil.
Selleks, et seadmete väljalülitamise kulud ei oleks liiga suured, ei soovitata kondensaatoripankade võimsusi võtta alla:
a) 400 kvar pingel 6-10 kV ja akude ühendamine eraldi lülitiga;
b) 100 kvar pingel 6-10 kV ja aku ühendamine jõutrafo või muu elektrivastuvõtjaga ühise lülitiga;
c) 30 kvari pingetel kuni 1000 V.
Kondensaatoritega tühjendustakistite kasutamine reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks
Ohutuse tagamiseks elektrilaengu eemaldamisel lahtiühendatud kondensaatorite hooldamisel on vaja kasutada kondensaatoritega paralleelselt ühendatud tühjendustakisteid. Usaldusväärse tühjenemise tagamiseks tuleks tühjendustakistid kondensaatoritega ühendada ilma vahepealsete lahklülitite, lülitite või kaitsmeteta. Tühjendustakistid peavad tagama kondensaatori klemmide pinge kiire automaatse vähendamise.
Kliendi soovil saab kondensaatoreid toota sisseehitatud tühjendustakistitega, mis asuvad isoleeriva tihendi katte all. Need takistid vähendavad pinge maksimaalselt tööpingelt 50 V-ni kondensaatorite puhul, mille pinge on 660 V ja alla selle, mitte rohkem kui 1 minutiga ja 1050 V ja kõrgema pingega kondensaatorite puhul mitte rohkem kui 5 minutiga.
Enamikul tööstusettevõtetes juba paigaldatud kondensaatoritel ei ole sisseehitatud tühjendustakistusi.Sellisel juhul kasutatakse kondensaatoriakude tühjenemistakistusena kuni 1 kV pingega hõõglampe. Igas faasis mitme osaga järjestikku ühendatud lampide ühendamine toimub kolmnurkskeemi järgi. Pingetel üle 1 kV paigaldatakse tühjendustakistuseks pingetrafod, mis ühendatakse kolmnurga või avatud kolmnurga skeemi järgi.
Hõõglambi lülitusahel kondensaatoriakude (kuni 1000 V) tühjendamiseks kahe labaga lüliti abil
Püsiühendavad hõõglambid, mida tavaliselt kasutatakse kuni 660 V pingega kondensaatoripankade tühjendustakistitena, põhjustavad ebaproduktiivseid energiakadusid ja lampide tarbimist.
Mida väiksem on aku võimsus, seda suurem on lambi võimsus 1 kvari paigaldatud kondensaatorite kohta. On otstarbekam, et lambid ei oleks pidevalt ühendatud, vaid lülituvad kondensaatoriploki väljalülitamisel automaatselt sisse. Selleks saab kasutada joonisel kujutatud skeemi, kus on kasutatud topeltnuga lüliteid. Lisalabad asuvad nii, et lambid süttivad enne aku vooluvõrgust lahtiühendamist ja kustuvad pärast aku ühendamist. Seda saab saavutada, valides sobiva nurga põhi- ja lisakaitselabade vahel.
Kondensaatorite ja elektrivastuvõtja ühendamisel otse võrku ühislüliti all ei ole vaja spetsiaalseid tühjenemistakistusi. Siis kondensaatori tühjenemine esineb elektrilise vastuvõtja mähistel.
Terviklikud kondensatsiooniseadmed üldiseks tööstusdisainiks
Tööstusettevõtete toitesüsteemide rakendamisel leitakse üha laialdasemat rakendust tehastes terviklike, täielikult valmistatud elementidega. See kehtib ka kaupluste trafo alajaamade, jaotuskappide ja muude elektrisüsteemide elementide, sealhulgas kondensaatoripankade kohta.Tervikseadmete kasutamine vähendab oluliselt ehitus- ja elektripaigaldustööde mahtu, parandab nende kvaliteeti, vähendab kasutuselevõtu aega, suurendab töökindlust ja ohutust töö ajal.
Sisepaigalduseks toodetakse 380 V pingega kondensaatoripatareisid ning 6-10 kV pingele — nii sise- kui väliskasutuseks. Nende seadmete võimsusvahemik on üsna lai ja enamik kaasaegseid terviklikke kondensaatorseadmeid on varustatud seadmetega nende võimsuse ühe- või mitmetasandiliseks automaatseks juhtimiseks.
Täielikud 380 V pingega kondensaatorid on valmistatud kolmefaasilistest kondensaatoritest ja pinge 6-10 kV jaoks - ühefaasilistest kondensaatoritest võimsusega 25-75 kvar, mis on ühendatud kolmnurga kujul.
Täielik kondensatsiooniseade koosneb sisendkapist ja kondensaatorikappidest. 380 V paigaldiste puhul paigaldatakse sisendkappi automaatjuhtseade, voolutrafod, lahklülitid, mõõteseadmed (kolm ampermeetrit ja voltmeeter), juhtimis- ja signalisatsiooniseadmed ning siinid.
Sisseehitatud tühjendustakistitega kondensaatorite kasutamisel pingetrafosid ei paigaldata. Sisendkambri toiteallikaks on 6-10 kV jaotuskilbist (RU) kaabel, millesse on paigaldatud juhtimis-, mõõte- ja kaitseseadmed.