Реферат: Силовые конденсаторы
Импульсные конденсаторы серии ИМКН-5-0У2 предназначены для работы в различных импульсных установках в режиме неполного разряда. Время разряда конденсатора (глубина разряда не более 0,75 кВ) составляет не менее 0,1. с. Частота следования циклов заряд-разряд не более 50 в мин.
Конденсаторы типа ИК предназначены для получения больших импульсных токов. Апериодический заряд до номинального напряжения происходит за время не более 2 мин. Частота следования циклов заряд-разряд составляет не более трех в минуту. Максимальная амплитуда разрядного тока составляет 200 кА.
В схемах питания электрофизических установок применяются импульсные конденсаторы типа ИК-3-300УЗ и ИКМ-50-6УХЛ4. Последний отличается малой индуктивностью (не более 20 нГн).
Конденсаторы типа ИК1 предназначены для получения больших импульсов тока и рассчитаны на повышенное номинальное напряжение 100 кВ. Конденсатор работает в режиме апериодического заряда до номинального напряжения и колебательного разряда с декрементом не менее 1,5. Максимальная частота следования циклов заряд-разряд не более 4 в мин.
Конденсаторы типа ИК-50-1.35УХЛ4 работают в установках электрогидравлического эффекта, а также в других импульсных схемах.
Конденсатор ИМ-4-13УЗ предназначен для работы в формирующих линиях импульсных устройств и других импульсных установках. Конденсатор работает в режиме апериодического заряда до номинального напряжения и однополярного разряда от номинального напряжения током синусоидальной формы за время не менее 10 мкс. Частота следования циклов заряд-разряд составляет не более 25 Гц при заряде до номинального напряжения.
Кроме импульсных конденсаторов выпускаются генераторы импульсных напряжений (ГИН) и токов (ГИТ).
Генератор импульсных токов ГИТ-50 предназначен для электрогидравлических и других установок, использующих электрический разряд в технологических целях (ТУ 16-435.138-86). Генератор имеет исполнения на питающие напряжения 380, 400, 415, 440 В. Номинальное выходное напряжение 50 кВ, полная мощность 18 кВ, коэффициент мощности 0,73, коэффициент полезного действия 80%. Генератор состоит из унифицированных блоков зарядного и высоковольтного. Зарядный блок включает в себя выпрямитель-трансформатор и шкаф с индуктивно-емкостным преобразователем. Высоковольтный блок представляет собой металлический шкаф, в кагором размещены высоковольтные конденсаторы, защитное устройство, разрядник. Габаритные размеры ГИТ-50 1542×1736×1800 мм. Масса не превышает 2300 кг.
ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ КОНДЕНСАТОРОВ И КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК
Как правило, силовые конденсаторы снабжены встроенной индивидуальной защитой, выполненной в виде плавких предохранителей. Конденсаторные установки (КУ) на 380 В в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) должны иметь защиту от токов КЗ с наименьшим временем отключения, которая обеспечивала бы требуемую селективность работы. Если конденсаторы, комплектующие КУ, имеют встроенные индивидуальные предохранители, то общая защита КУ может быть осуществлена с помощью предохранителей FUс
Рис. 4. Схемы соединения КУ; а – с предохранителем и контактором, б – с автоматическим выключателем, в – с выключателем, разъединителем и со встроенными разрядными резисторами.
рубильником или контактором КМ (см. рис. 4. а) или с помощью автоматического выключателя QF (см. рис. 4. б) или с помощью разъединителя QSи выключателя SA (см. рис. 4. в).
В этом случае плавкая вставка предохранителя для общей защиты КУ выбирается по току
,
где nо6щ — общее число конденсаторов в КУ шт.; QHOM — номинальная мощность одного конденсатора, квар; Uл — линейное напряжение сети, кВ.
Автоматический выключатель должен иметь комбинированный расцепитель, обеспечивающий защиту от перегрузки и КЗ. Причем уставка тока максимальной защиты комбинированного расцепителя с учетом перегрузочной способности конденсаторов не должна превышать 130 % номинального тока КУ.
В качестве выключателей может использоваться быстродействующий автомат или контактор для коммутации чисто емкостной нагрузки на номинальный ток 300 — 800 А, допускающий 20—30 операций в сутки. Выключатели должны выдерживать ударный ток КЗ более 50 кА. В качестве таких аппаратов могут использоваться контакторы типа КТУ-4000 или КТ6043 с предохранителями или автоматические выключатели типа А400 с дистанционным управлением и необходимыми видами защит.
Конденсаторные установки на 3—10 кВ в соответствии с ПУЭ должны иметь защиты:
-от КЗ, общую для всей КУ, выполненную в виде максимальной токовой защиты с отсечкой;
-от КЗ в самих конденсаторах, не снабженных встроенной индивидуальной защитой;
-от перегрузки токами высших гармоник, если такая перегрузка возможна;
-от повышения напряжения свыше 110% номинального значения.
Для надежного действия максимальной токовой защиты при КЗ необходимо, чтобы расчетный ток КЗ был больше тока срабатывания защиты, учитывая, что согласно техническим данным конденсаторы допускают длительную работу при действующем значении тока, равном 130% номинального.
Во избежание ложного срабатывания общей защиты КУ от КЗ ток уставки максимальной защиты принимают примерно в два раза больше ее номинального тока.
Возможно, использование индукционных токовых реле с зависимой выдержкой времени, что позволяет их применять для защиты цепей от перегрузки.
В качестве выключателей для КУ на 3—10 кВ наиболее пригодны вакуумные и элегазовые выключатели. Не исключено использование масляных выключателей типов ВМГ-133, ВПМ-10 и др. с запасом по току не менее 50 % номинального тока КУ, снабженных дополнительными шунтирующими резисторами.
Защита от КЗ в конденсаторах является одной из наиболее ответственных типов защит, что обусловлено быстрым возрастанием энергии дуги, возникающей внутри поврежденного конденсатора до значения, при котором корпус конденсатора может быть разрушен. Защита конденсаторов на 3—10 кВ от токов КЗ осуществляется быстродействующими и токоограничивающими плавкими предохранителями типа ПК.
Предохранители выбираются согласно следующим основным требованиям:
номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать напряжению сети, на котором расположены конденсаторы;