Vrste kvarova i zaštita baterija statičkih kondenzatora (BSC)

Namjena baterija statičkih kondenzatora (BSC)

Baterije statičkih kondenzatora (BSC) koriste se u sljedeće svrhe: kompenzacija jalove snage u mreži, regulacija razine napona u sabirnicama, izjednačavanje valnog oblika napona u upravljačkim krugovima s tiristorskom regulacijom.

Prijenosom jalove snage kroz elektroenergetski vod dolazi do pada napona, što je osobito vidljivo kod nadzemnih elektroenergetskih vodova s ​​velikim jalovim otporom. Osim toga, dodatna struja koja teče kroz liniju rezultira povećanim gubicima snage. Ako se djelatna snaga treba prenositi u točno onom iznosu koji je potreban korisniku, tada se jalova snaga može generirati na mjestu potrošnje. U tu svrhu koriste se baterije kondenzatora.

Najveću potrošnju jalove snage imaju asinkroni motori. Stoga, kada se tehničke specifikacije izdaju korisniku koji ima značajan udio asinkronih motora u opterećenju, obično se predlaže da cosφ bude 0,95.Istodobno se smanjuju gubici djelatne snage u mreži i padovi napona na dalekovodima. U nekim slučajevima problem se može riješiti korištenjem sinkronih motora. Jednostavniji i jeftiniji način za dobivanje takvog rezultata je korištenje BSC-a.

Pri minimalnim opterećenjima sustava može doći do situacije u kojoj kondenzatorska baterija stvara višak jalove snage. U ovom slučaju suvišno reaktivna snaga se vraća u izvor napajanja dok se vod ponovno puni dodatnom jalovom strujom, što povećava gubitak djelatne snage. Napon sabirnice raste i može biti opasno za opremu. Zato je vrlo važno moći podesiti kapacitet kondenzatorske baterije.

U najjednostavnijem slučaju, u režimima minimalnog opterećenja, možete isključiti BSC - regulaciju skoka. Ponekad to nije dovoljno i baterija se sastoji od nekoliko BSC-ova, od kojih se svaki može zasebno uključiti ili isključiti — stepenasta regulacija. Konačno, postoje modulirajući sustavi upravljanja, na primjer: reaktor je spojen paralelno s baterijom, struja u kojoj se glatko regulira tiristorskim krugom. U svim slučajevima u tu se svrhu koristi posebna automatska kontrola BSC-a.

Vrste oštećenja bloka kondenzatora

Glavna vrsta kvara kondenzatorskih baterija - kvar kondenzatora - rezultira dvofaznim kratkim spojem. U radnim uvjetima također su mogući abnormalni načini povezani s preopterećenjem kondenzatora s višim harmoničkim komponentama struje i povećanjem napona.

Široko korištene sheme upravljanja opterećenjem tiristora temelje se na činjenici da se tiristori otvaraju upravljačkim krugom u određenom trenutku razdoblja, a što su manji dio razdoblja otvoreni, to je manje efektivna struja teče kroz teret. U tom slučaju se u sastavu struje opterećenja i odgovarajućih harmonika napona na izvoru struje pojavljuju viši harmonici struje.

BSC pridonose smanjenju razine harmonika u naponu, jer njihov otpor opada s povećanjem frekvencije, a time i vrijednost struje koju troši baterija raste. To dovodi do izglađivanja valnog oblika napona.U tom slučaju postoji opasnost od preopterećenja kondenzatora strujama viših harmonika i potrebna je posebna zaštita od preopterećenja.

Struja uključivanja baterije kondenzatora

Kada se na bateriju stavi napon, javlja se udarna struja, ovisno o kapacitetu baterije i otporu mreže.

Odredimo, na primjer, udarnu struju baterije kapaciteta 4,9 MVAr, uzimajući snagu kratkog spoja sabirnica 10 kV na koje je baterija spojena - 150 MV ∙ A: nazivna struja baterije: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; vršna vrijednost udarne struje za odabir relejne zaštite: Iklj. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Izbor sklopke za preklapanje kondenzatorske baterije

Rad prekidača strujnog kruga pri okidanju kondenzatorske baterije često je odlučujući u odabiru strujnog prekidača.Izbor prekidača određen je načinom na koji se luk ponovno pali u prekidaču kada se može pojaviti dvostruki napon između kontakata prekidača — napon punjenja kondenzatora s jedne strane i mrežni napon u protufazi s druge strane . Struja okidanja prekidača dobiva se množenjem struje okidanja s faktorom prenapona mjenjača. Ako se koristi prekidač s istim naponom kao BSK, CP faktor je 2,5. Često se prenaponski prekidač od 35 kV koristi za prebacivanje baterije od 6-10 kV. U ovom slučaju, CP koeficijent je 1,25.

Dakle, struja ponovnog paljenja je:

Kada je prekidač odabran, njegova nazivna struja (vršna vrijednost) mora biti jednaka ili veća od nazivne struje prekida ponovnog paljenja. Nazivna prekidna struja ovisi o vrsti prekidača i jednaka je: IOf.calc = IPZ za zračne, vakuumske i SF6 prekidače; Ja isključen = IPZ / 0,3 za uljne sklopke.

Na primjer, provjerit ćemo parametre prekidača za ranije izračunate udarne struje pri korištenju uljnog prekidača od 10 kV s prekidnom strujom od 20 kA u efektivnoj vrijednosti ili 28,3 kA u amplitudi (VMP-10-630 -20).

a) Jedna baterija 4,9 mvar. Struja paljenja: IPZ = 2,5 * 2 = 5kA Procijenjena struja isključivanja: I Izračunato = 5 / 0,3 = 17kA.

Može se koristiti uljni prekidač od 10 kV. S povećanjem snage kratkog spoja sabirnica 10 kV, također u prisutnosti dvije baterije, izračunata struja okidanja može premašiti dopuštenu.U ovom slučaju, kao i za povećanje pouzdanosti u BSC krugovima, koriste se brzi prekidači, na primjer, vakuumski prekidači, u kojima je brzina odvajanja kontakata pri isključivanju veća od brzine povratnog napona.

Treba napomenuti da iste zahtjeve moraju ispunjavati dolazni i sekcijski prekidač, koji također mogu napajati isključeni napon uključenoj kondenzatorskoj bateriji.