Конструкції і області застосування силових конденсаторів

До силовим відносять головним чином паперові і паперово-плівкові конденсатори, просочені рідкими діелектриками і призначені для безпосереднього включення в розподільних мережах і лініях електропередачі низького і високого тиску постійного і пере-ного струмів, а також для різного роду силових і випробувальних установок.

Основними елементами конструкції, загальними для силових конденсатор-торів, є виймальних частина, що складається з одного або декількох пакетів, корпус конденсатора і висновки.

Пакет збирають з окремих плоскопрессованних секцій, представ-ляющих собою поодинокі конденсатори однакової ємності. При складанні пакету секції пресують і в запресованому стані закріплюють за допомогою стяжних хомутів або ізоляційних планок. Залежно від типу конденсатора секції в пакеті з'єднують за певною схемою перепайкой токоподводов. У конденсаторах великої ємності і низької напруги секції з'єднують паралельно, а в конденсаторах високої напруги - послідовно.

Для забезпечення великої місткості і високого робочої напруги конденсатора застосовують паралельно-послідовне з'єднання сек-цій в пакеті. Якщо виймальних частина конденсатора складається з декількох пакетів, їх з'єднують між собою, як і секції в пакеті, одним із зазначених вище способів. Секції, з яких збирається пакет, намати-ються на спеціальних верстатах і складаються з двох тонких стрічок алюмінієвого-вої фольги (обкладок), між якими прокладено необхідне число листів конденсаторного паперу і плівки. У конденсаторах з паралель-ним з'єднанням секцій в пакетах їх з'єднують через плавкі переді-охоронці, службовці для відключення дефектних (пробитих) секцій в умовах експлуатації.

Корпуси силових конденсаторів виготовляють з металу (листового) або електроізоляційних матеріалів (бакелізірованной паперу, електро-трофарфора і пластмас). Основне призначення корпусу - забезпечити механічну міцність конструкції конденсатора і його герметичність, щоб уникнути витікання просочує рідини і потрапляння вологи і повітря всередину конденсатора. Крім того, металеві корпуси забезпе-печивают відведення теплоти при нагріванні конденсатора і компенсацію тим-температурних зміни обсягу просочує рідини завдяки пружною деформації стінок.

Висновки служать для підключення конденсатора до електричної мережі.

Для підвищення коефіцієнта потужності силових промислових установок конденсатори підключають паралельно приймачів з біль-шою індуктивністю. При напрузі мережі до 10 кВ конденсатори вибирають на номінальну напругу мережі. На більш високі напруги-ня мережі конденсатори комплектують в батареї з послідовним або послідовно-паралельним їх з'єднанням. Потужність окремих конденсаторних батарей може досягати декількох сотень тисяч кіло-вольт-ампер реактивних. Комплектацію потужних батарей виробляють блоками, виготовленими безпосередньо на конденсаторних заводах.

Будь-яка лінія електропередачі має індуктивністю. Індуктив-ність лінії підвищується зі збільшенням її довжини. Тому при передачі електроенергії на великі відстані лінія електропередачі має зна-ве реактивний опір, обумовлене її індуктивністю.

При протіканні струму індуктивний опір лінії викликає падіння напруги вздовж лінії, а отже, і зменшення її про-пропускну здатність. Щоб збільшити пропускну здатність лінії електропередачі, а також підвищити її динамічну стійкість і зменшити коливання напруги, що викликаються змінами навантаження лінії, застосовують емкостную компенсацію індуктивного опору, здійснювану послідовним (поздовжнім) включенням кондом-саторі в лінію. Завдяки великій ефективності та економічності поздовжня ємнісна компенсація широко використовується в розподіли-них мережах 3-35 кВ і лініях електропередачі 110-750 кВ. Круп-кро в світі установка для поздовжньої компенсації була споруджена на лінії електропередачі 500 кВ Куйбишев (Самара) -Москва (мощ-ність батареї конденсаторів 500 000 квар). В даний час для поздовжньої компенсації застосовується конденсатор КСП 0,66-40-У 1. Услов-ве позначення конденсатора розшифровується так: К - конденсатор, С - просочений синтетичною рідиною, П - для поздовжньої компенсації, перше число після букв - номінальну напругу в кіловольт, друге - потужність в квар.

В даний час конденсатори застосовуються в поєднанні з сило-вимі електронними пристроями при створенні обладнання для управ-ється (гнучких) ліній електропередач за технологією FACTS.

Розвиток великих енергосистем вимагає забезпечення надійної дис-петчерской і адміністративно-господарського зв'язку між їх окремих-ними пунктами, телесигналізації і передачі сигналів телевимірювання, аварійного відключення вимикачів, а також релейного захисту ліній електропередач. Для цих цілей доцільно використовувати лінії електропередачі замість будівництва додаткових ліній зв'язку вздовж ліній високої напруги. Зазвичай зв'язок по цих лініях здійс-ствляется на частоті 40-500 кГц. Одним з елементів обладнання такого зв'язку є конденсатори в порцелянових корпусах, які відокремлюють апаратуру зв'язку від високої напруги, пропускаючи струми високої частоти по каналам зв'язку. Конденсатори підключають одним висновком до проводів лінії передачі, а іншим - через високочастотний автотрансформатор до землі. У деяких випадках конденсатори викорис-товують для відбору потужності при частоті 50 Гц для харчування вимірювальної апаратури і силового обладнання.

Генератори імпульсних напруг (ГІН) призначені для напів-чення короткочасних імпульсів високої напруги при різних випробуваннях і дослідженнях. ГИН складається з силових конденсаторів в бакелітових корпусах. Заряд конденсаторів проводиться від установки випрямленої напруги 100 кВ. У момент заряду конденсатори з'єднані паралельно. При досягненні на них напруги 100 кВ про-виходить розряд через іскрові проміжки (між кулями), які винесені на зовнішню поверхню корпусу ГИН. У момент розряду конденсатори з'єднуються послідовно, утворюючи загальну розрядну ємність контуру. При цьому на затискачах ГИН, до яких підключений досл-туемий об'єкт, в короткий проміжок часу виникає напруга, яка дорівнює загальній кількості напруг конденсаторів.

Схожі статті