Schemi di collegamento delle batterie di condensatori per la compensazione della potenza reattiva

Le unità di condensazione complete sono costituite da armadi standard di fabbrica e possono essere fisse e regolabili.

La regolazione può essere monostadio o multistadio. Con la regolazione in un solo passaggio, l'intero dispositivo si accende e si spegne automaticamente. Con la regolazione multilivello, le singole sezioni delle batterie di condensatori vengono commutate automaticamente.
La regolazione automatica deve garantire: nella modalità di massimo carico del sistema di alimentazione — un certo grado di compensazione del carico reattivo, nelle modalità di carico intermedio e minimo — la normale modalità di funzionamento della rete (ovvero per evitare sovracompensazione e tensione oltre gli scostamenti consentiti).

Il primo requisito viene soddisfatto più facilmente se la potenza reattiva (corrente reattiva) viene utilizzata come parametro di controllo. La regolazione del fattore di potenza cosφ non fornisce la modalità di funzionamento della rete più economica e non è consigliata.

La compensazione della potenza reattiva mediante banchi di condensatori può essere individuale, di gruppo e centralizzata.

La compensazione individuale viene spesso utilizzata per tensioni fino a 660 V. In questo caso, il banco di condensatori è strettamente collegato ai terminali del ricevitore. In questo caso, l'intera rete del sistema di alimentazione viene scaricata dalla potenza reattiva. Questo tipo di compensazione presenta uno svantaggio significativo: uno scarso utilizzo della capacità installata del banco di condensatori, poiché quando il ricevitore è spento, si spegne e installazione compensativa.

Con la compensazione di gruppo, la batteria di condensatori è collegata ai punti di distribuzione della rete. Allo stesso tempo, l'utilizzo della potenza installata aumenta leggermente, ma la rete di distribuzione dal punto di distribuzione al ricevitore rimane carica di potenza reattiva del carico.

Con la compensazione centralizzata, la batteria di condensatori è collegata alle sbarre 0,4 kV della sottostazione officina o alle sbarre 6-10 kV della sottostazione principale di discesa. In questo caso i trasformatori della sottostazione principale e della rete di alimentazione vengono scaricati dalla potenza reattiva. L'utilizzo della capacità installata dei condensatori è massimo.

Al fine di evitare un aumento significativo del costo di disconnessione, misurazione e altre apparecchiature, non è consigliabile installare banchi di condensatori 6-10 kV con una capacità inferiore a 400 kvar quando si collegano i condensatori utilizzando un interruttore separato (Fig. 1, a ) e inferiore a 100 kvar quando si collegano i condensatori attraverso un interruttore comune con un trasformatore di potenza, un motore asincrono e altri ricevitori (Fig. 1, b).

Riso. 1.Schema elettrico dei banchi di condensatori: a - con un interruttore separato, b - con un interruttore di carico, VT - un trasformatore di tensione utilizzato come resistenza di scarica per un condensatore, LI - spie di segnalazione

L'installazione del condensatore deve disporre di una protezione da sovratensione, che spegne la batteria quando la tensione di corrente supera il valore consentito. L'impianto deve essere spento con un ritardo di 3 - 5 minuti. Il riavvio è consentito dopo che la tensione di rete scende al valore nominale, ma non prima di 5 minuti dopo il suo spegnimento.

Quando i condensatori sono spenti, è necessario scaricare automaticamente l'energia immagazzinata in essi su una resistenza attiva permanentemente collegata (ad esempio, trasformatore di tensione). Il valore della resistenza dovrebbe essere tale che quando i condensatori sono spenti, si verifica una sovratensione ai loro terminali.

Le capacità delle fasi della batteria di condensatori devono essere controllate da dispositivi di misurazione della corrente stazionari in ciascuna fase. Per impianti con una capacità fino a 400 kvar, la misurazione della corrente è consentita solo in una fase. Il collegamento dei condensatori tra loro e il loro collegamento alle sbarre collettrici deve essere eseguito con ponticelli flessibili.

Protezione del banco di condensatori

La protezione dei banchi di condensatori con una tensione superiore a 1000 V contro il cortocircuito può essere effettuata mediante un fusibile di tipo PC o un relè di interruzione. Protezione del circuito? a terra è effettuato da un relè di corrente T che opera tramite un relè di sgancio intermedio P.

Fico. 2. Circuito di protezione del condensatore ad alta tensione

La protezione delle batterie di condensatori per guasto a terra monofase viene stabilita nei seguenti casi: quando le correnti di guasto a terra sono superiori a 20 A e quando la protezione contro i guasti concatenati non interviene.

Controllo automatico della potenza dei banchi di condensatori

La potenza dell'unità condensatore è regolata da:

• per tensione nel punto di connessione dei condensatori;

• dalla corrente di carico dell'oggetto;

• direzione della potenza reattiva nella linea che collega l'impresa alla rete esterna;

• ora del giorno.

Il più semplice e accettabile per le imprese industriali è la regolazione automatica della tensione dei bus della sottostazione (Fig. 3).

Riso. 3. Schema di regolazione automatica a uno stadio della tensione di alimentazione del banco di condensatori

Il relè di minima tensione H1 viene utilizzato come trigger per il circuito, che ha un marker e un contatto di apertura. Quando la tensione nella sottostazione scende al di sotto di un limite prefissato, il relè H1 viene attivato e chiude il suo contatto di chiusura nel circuito del relè PB1. Il relè PB1 con un certo ritardo chiude il suo contatto di chiusura nel circuito elettromagnetico dell'EV e accende l'interruttore.

Quando la tensione del bus di sottostazione sale al di sopra del relè limite, H1 ritorna nella sua posizione originale, apre il suo contatto NO e chiude il suo contatto NC nel circuito relè PB1. Il relè PB2 si attiva e con un ritardo preimpostato si spegne l'interruttore - la batteria è scollegata. I relè temporizzati vengono utilizzati per impostare gli aumenti e le diminuzioni a breve termine della tensione.

Per scollegare la batteria di condensatori dalla protezione, è previsto un relè intermedio P (i circuiti di protezione sono solitamente mostrati con un contatto di chiusura P3).

Quando la protezione è attiva si attiva il relè P che, a seconda della posizione dell'interruttore, lo spegne se è acceso, oppure ne impedisce l'accensione per cortocircuito aprendo il contatto di apertura del relè P.

Per il controllo automatico multistadio della tensione di più unità di condensatori, il circuito di ciascuno di essi è simile, viene selezionata solo la tensione di avviamento del relè di avviamento in base alla modalità di tensione preimpostata della rete.

La regolazione automatica della capacità delle batterie di condensatori da parte della corrente di carico viene eseguita all'incirca nello stesso modo, solo i relè di corrente collegati alla rete sul lato alimentazione (ingresso) fungono da corpo di avviamento.