Виды повреждений и защита батарей статических конденсаторов (БСК)
Батареи статических конденсаторов (БСК) используются для следующих целей: компенсация реактивной мощности в сети, регулирование уровня напряжения на шинах, выравнивание формы кривой напряжения в схемах управления с тиристорным регулированием.
Передача реактивной мощности по линии электропередачи приводит к снижению напряжения, особенно заметному на воздушных линиях электропередачи, имеющих большое реактивное сопротивление. Кроме того, дополнительный ток, протекающий по линии, приводит к росту потерь электроэнергии. Если активную мощность нужно передавать именно такой величины, которая требуется потребителю, то реактивную можно сгенерировать на месте потребления. Для этого и служат конденсаторные батареи.
Наибольшее потребление реактивной мощности имеют асинхронные двигатели. Поэтому при выдаче технических условий потребителю, имеющему в составе нагрузки значительную долю асинхронных двигателей, обычно предлагается довести cosφ до величины 0.95. При этом снижаются потери активной мощности в сети и падение напряжения на линии электропередачи. В ряде случаев вопрос можно решить применением синхронных двигателей. Однако более простым и дешевым способом получения такого результата является применение БСК.
При минимальных нагрузках системы, может создаться положение, когда конденсаторная батарея создает избыток реактивной мощности. В этом случае излишняя реактивная мощность направляется обратно к источнику питания, при этом линия опять загружается дополнительным реактивным током, увеличивающем потери активной мощности. Напряжение на шинах растет и может оказаться опасным для оборудования. Поэтому очень важно иметь возможность регулирования мощности батареи конденсаторов.
В простейшем случае в минимальных режимах нагрузки можно отключить БСК – регулирование скачком. Иногда этого недостаточно и батарею делают состоящей из нескольких БСК, каждую из которых можно включить или отключить отдельно — ступенчатое регулирование. Наконец существуют системы плавного регулирования, например: параллельно батарее включается реактор, ток в котором плавно регулируется тиристорной схемой. Во всех случаях для этого применяется специальная автоматика регулирования БСК.
Виды повреждений конденсаторных установок
Основной вид повреждений конденсаторных установок — пробой конденсаторов — приводит к двухфазному короткому замыканию. В условиях эксплуатации возможны также ненормальные режимы, связанные с перегрузкой конденсаторов высшими гармоническими составляющими тока и повышением напряжения.
Широко применяемые схемы тиристорного регулирования нагрузки основаны на том, что тиристоры открываются схемой управления в определенный момент периода и чем меньшую часть периода они открыты, тем меньше действующее значение тока протекающего через нагрузку. При этом появляются высшие гармоники тока в составе тока нагрузки и соответствующие им гармоники напряжения на питающем источнике.
БСК способствуют снижению уровня гармоник в напряжении, так как их сопротивление с ростом частоты падает и следовательно растет величина потребляемого батареей тока. Это приводит к сглаживанию формы напряжения. При этом появляется опасность перегрузки конденсаторов токами высших гармоник и требуется специальная защита от перегрузки.
Ток включения конденсаторной батареи
При подаче напряжения на батарею возникает ток включения, зависящий от емкости батареи и сопротивления сети.
Определим для примера ток включения батареи мощностью 4.9 МВАр, приняв мощность КЗ на шинах 10кВ, к которым подключена батарея – 150МВ∙А: номинальный ток батареи: Iном = 4.9 / (√3 *11) = 0.257 кА; амплитудное значение тока включения для выбора релейной защиты: Iвкл. = √2*0.257*√ (150/4.9) =2 кА.
Выбор выключателя для коммутации конденсаторной батареи
Операции с выключателем при отключении конденсаторной батареи часто являются определяющими при выборе выключателя. Выбор выключателя определяется по режиму повторного зажигания дуги в выключателе, когда между контактами выключателя может возникнуть удвоенное напряжение – напряжение заряда конденсатора с одной стороны и напряжение в сети в противофазе с другой стороны. Ток повторного зажигания для выключателя получается умножением тока включения на коэффициент перенапряжения КП. Если используется выключатель того же напряжения, что и БСК, коэффициент КП равняется 2.5. Часто для включения батареи 6-10кВ используют выключатель повышенного напряжения 35 кВ. В этом случае коэффициент КП равняется 1.25.
Таким образом ток повторного зажигания дуги:
При выборе выключателя его номинальный ток (амплитудное значение) должен быть равен или больше расчетного отключаемого тока при повторном зажигании. Расчетный отключаемый ток зависит от типа выключателя и равен: IОткл .расч = IПЗ для воздушных, вакуумных и элегазовых выключателей; IОткл расч. = IПЗ / 0.3 для масляных выключателей.
Для примера произведем проверку параметров выключателя для токов включения, рассчитанных ранее, при применении масляного выключателя 10кВ c током отключения 20кА в действующих величинах или 28.3кА в амплитудных (ВМП-10-630-20).
а) Одна батарея 4.9 мВАр. Ток повторного зажигания: IПЗ =2.5 *2 = 5кА Расчетный ток отключения: IОткл. Расч. = 5/ 0.3 = 17кА.
Может быть использован масляный выключатель на напряжение 10кВ. При увеличении мощности КЗ на шинах 10кВ, так же при наличии двух батарей расчетный ток отключения может превысить допустимый. В этом случае, а также для повышения надежности в цепях БСК применяют быстродействующие выключатели, например, вакуумные, у которых скорость расхождения контактов при отключении больше, чем скорость восстанавливающегося напряжения.
Следует иметь в виду, что таким же требованиям должен соответствовать вводной и секционный выключатель, которыми также может быть подано отключено напряжение на включенную конденсаторную батарею.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Батареи статических конденсаторов (БСК) 6-220 кВ
Батареи Статических Конденсаторов БСК ( Блоки конденсаторов ) применяются для увеличения эффективности передачи электроэнергии путем поддержания напряжения в линии, увеличения ее пропускной способности, устранения перетоков реактивной энергии и поднятия cos(ф).
Различают либо шунтовые БСК, которые нужны главным образом для генерации реактивной энергии в сеть, либо устройства продольной компенсации (УПК), первостепенное назначение которых — уменьшение реактивного сопротивления линии.
Применяются на напряжениях 6 кВ, 10 кВ, 110 кВ, 35 кВ, 220 кВ и 500 кВ. Мощности батарей статических конденсаторов: любые, в основном от 1 МВАр до 100 МВАр.
Если Вас интересуют батареи статических конденсаторов 0,4 кВ для компенсации реактивной мощности в сетях низкого напряжения, пройдите по ссылке
Преимущества БСК 6-10-35-110-220-500 кВ производства «СлавЭнерго»
Компания «СлавЭнерго» имеет возможность изготовить батареи статических конденсаторов, учитывая любые особенности параметров электросети или места размещения оборудования. Применяемые европейские силовые конденсаторы защищены не только микропроцессорным реле, но и оснащены специальными внутренними предохранителями, отключающими конденсатор при повышении давления изнутри. Такая система используется не только в БСК, но и в других компенсаторах реактивной мощности. Кроме того, эти конденсаторы являются экологически безопасными и не загрязняют окружающую среду при утилизации. Защитное устройство KSR конденсаторной батареи разработано по передовой гибкой микропроцессорной технологии для защиты конденсаторов от перегрузки, перенапряжения и асимметрии.
- Опросный лист
- Комплектующие
- Отправить заявку
Конструкция батареи статических конденсаторов
Бск состоит из групп силовых конденсаторов, собранных в стальные несущие блоки, закрепленные на полимерных изоляторах. Батарея статических конденсаторов конструктивно выполняется на трех стойках с размещенными на них конденсаторами, токоограничивающими реакторами и трансформаторами тока. Между стойками Бск выполнены технологические проезды для автокрана, предназначенные для монтажа блоков конденсаторов.
Блоки конденсаторов поставляются в исполнении У1 для температур от — 55 °с . + 45 °с. Для более низких температур Бск монтируется в утепленном быстровозводимом здании. Cтальные конструкции Бск сделаны из сваренных стальных профилей, защищенных от коррозии гальваническим цинкованием. Покрытие цинка не менее 650 г/м2. Конструкции собраны в блоки по 6-8 конденсаторов, которые монтируются на месте.
В батареях статических конденсаторов применяются ёмкости индивидуальной мощности от 300 до 800 квар на 6-10 кв со встроенными предохранителями. Номинальное напряжение БСК равно сумме напряжений всех конденсаторных групп в системе. С помощью параллельно-последовательного соединения конденсаторов, ёмкость которых специально подбирается в каждом конкретном случае, и достигается заданное напряжение и мощность устройства *
Электронное реле защиты Батареи статических конденсаторов
Для контроля разбаланса в фазе и защиты батарей статических конденсаторов служит программируемый электронный прибор KSR (РЗКБ-реле защиты конденсаторных батарей), Германия, который следит за каждым конденсатором системы. Большое количество защитных элементов дополнено расширенными возможностями, такими как контроль и измерение параметров, хранение данных, регистрация событий, удаленные соединения, самотестирование. HMILCD дисплей, расположенный на передней панели устройства, предоставляет пользователям удобный доступ для чтения показаний, просмотра и редактирования установок. Задняя подсветка дисплея обеспечивает хорошую видимость даже при слабом комнатном освещении. Четыре контекстных программируемых клавиши помогают легко и быстро оценивать параметры через LCD дисплей без помощи руководства. Интерфейс, расположенный на обратной стороне устройства, служит для удаленного управления через порт RS485 посредством MODBUS протокола.
Принцип работы реле
Защита по разбалансу включает две стадии защиты. Первая стадия — формирование и подача сигнала, а вторая, обладающая независимыми временными характеристиками, включает функцию размыкания. Как вариант могут быть использованы и обратные временные зависимости. Значения тока разбаланса, установленных для сигнализации, меньше величин тока, заданных для размыкания. Измеренное значение тока разбаланса сравнивается с пороговыми значениями, установленными для сигнализации и размыкания. Если в течение времени, превышающем установленную временную задержку, ток вторичной обмотки токового трансформатора превышает порог чувствительности, происходит срабатывание реле на размыкание. Значения тока, по которым производится отключение конденсаторной батареи или сигнализация, хранятся в памяти; их можно вывести на ЖК-дисплей. Таким образом, пользователь может проверить реальные значения токов размыкания и сигнализации даже при отключенной аппаратуре.
Защитные функции реле для батареи статических конденсаторов
защита конденсаторов от перенапряжений;
— защита от тока перегрузки по основной частоте с фиксированной выдержкой по времени;
— RMS защита от тока перегрузки с фиксированной выдержкой по времени;
— защита от тока перегрузки в нейтрали основной частоты с фиксированной выдержкой по времени;
— компенсация естественного небаланса батареи (по амплитуде и фазе);
— защита от небаланса линии по основной частоте с фиксированной выдержкой по времени;
— защита от минимального тока (основной частоты) с фиксированной выдержкой по времени;
— термическая защита от тока перегрузки с установкой постоянной времени нагрев/охлаждение;
— защита от замыканий на землю (при 50 Гц) с фиксированной выдержкой по времени;
— таймер разряда конденсаторной батареи;
— защита конденсаторной батареи от небаланса (при конфигурации Н-типа).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Наименование батареи БСК* | Мощность, МВАр | Напряжение, кВ | Ток | Габариты, Д х В х Г, мм | Масса, кг | |
| БСК-5 МВАр- 10,5 кВ | 5 | 10.5 | 274.9 | 4000 х 1500 х 2000 | 1 200 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-10 МВАр — 10,5 кВ | 10 | 10.5 | 549.9 | 7000 х 1500 х 2000 | 2 400 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-30 МВАр — 10,5 кВ | 30 | 10.5 | 1649.6 | 16000 х 1500 х 2000 | 3 500 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-2,5 МВАр — 35 кВ | 2.5 | 35 | 41.2 | 3000 х 3200 х 2500 | 2 000 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-5 МВАр — 35 кВ | 5 | 35 | 82.5 | 3000 х 3200 х 2500 | 5 500 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-10 МВАр — 35 кВ | 10 | 35 | 165.0 | 3000 х 3200 х 2500 | 6 000 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-12 МВАр — 35 кВ | 12 | 35 | 198.0 | 3000 х 3200 х 2500 | 6 200 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-15 МВАр — 35 кВ | 15 | 35 | 247.4 | 3000 х 3200 х 2500 | 6 600 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-17 МВАр — 35 кВ | 17 | 35 | 280.4 | 6000 х 3700 х 2500 | 7 500 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-30 МВАр — 35 кВ | 30 | 35 | 494.9 | 7000 х 3700 х 3500 | 9 200 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-26 МВАр — 110 кВ | 26 | 110 | 136.5 | 13000 х 4000 х 5500 | 14 000 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-52 МВАр — 110 кВ | 52 | 110 | 272.9 | 13000 х 4000 х 5500 | 28 000 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-100 МВАр — 110 кВ | 104 | 110 | 545.9 | 13000 х 5500 х 6000 | 50 000 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-52 МВАр — 220 кВ | 52 | 220 | 136.5 | 13000 х 8500 х 7000 | 28 000 | узнать цену/отправить заявку |
| БСК-100 МВАр — 220 кВ | 100 | 220 | 262.4 | 13000 х 8500 х 9200 | 50 000 | узнать цену/отправить заявку |
В таблице представлены основные позиции. Возможно изготовление любых других мощностей, напряжений, шагов регулирования и габаритных размеров.
Батареи статических конденсаторов БСК
Вопросы рационального использования топливно-энергетических ресурсов в наше время актуальны как в нашей стране, так и за рубежом. Рациональное использование энергии является приоритетом в энергетической политике развитых и развивающихся стран. Для достижения максимальной эффективности необходимо рассматривать всю цепочку производства и потребления энергии
Передача электроэнергии на большие расстояния по линиям электропередачи неизбежно сопровождается потерями напряжения, активной и реактивной энергии. Передаваемая электроэнергия с низким коэффициентом мощности увеличивает загрузку оборудования передачи и распределения. Снижается надежность работы элементов энергетических сетей.
Назначение и область применения
БСК применяются для увеличения коэффициента мощности в электрических сетях. Они позволяют производить реактивную мощность в узлах нагрузки, а не на удаленных электрических станциях, что снижает потери напряжения и мощности в системе электроснабжения. Применяются в непосредственной близости к крупным узлам нагрузки со стороны высокого напряжения. Индивидуальная и групповая компенсация реактивной мощности (КРМ) осуществляется различными устройствами на классе напряжения 0,4-6-10 кВ, на высоком напряжении при помощи БСК осуществляется, как правило, централизованная КРМ.
Задачи, решаемые установкой БСК
- Уменьшение потерь электроэнергии;
- Стабилизация уровня напряжения (сокращение потерь напряжения);
- Повышение качества электрической энергии;
- Снижение потребления реактивной энергии из мощных сетей;
- Увеличение пропускной способности электрической сети без увеличения мощностей силового оборудования;
- Повышение устойчивости системы электроснабжения.
Конструкция БСК
На сегодняшний день наиболее востребованы БСК открытого исполнения для эксплуатации непосредственно на ОРУ без возведения дополнительных строений. БСК производства ТОО «УККЗ» полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ 15543.1-89 в части технических требований по стойкости к воздействию климатических факторов для районов УХЛ1.
Батареи комплектуются однофазными косинусными конденсаторами типа КЭПФ. Внутри конденсатора последовательно с каждым емкостным элементом устанавливаются плавкие предохранители, которые обеспечивают локализацию внутренних повреждений, не допуская выхода конденсатора из строя.
Конденсаторы размещаются в металлических каркасах, изготовленных из прокатного металла и имеют надежное антикоррозионное горячеоцинкованное защитное покрытие, стойкое к атмосферным воздействиям. Внутренняя и внешняя изоляция конденсаторов изготовлена с учетом потенциала опорных каркасов.
Электрические соединения конденсаторов осуществляются гибкими многожильными проводами и жесткой ошиновкой. Соединение гибких проводников с выводами конденсаторов осуществляется при помощи специально разработанного плашечного зажима, имеющего специальное покрытие во избежание окисления в результате создания гальванической пары с материалом выводов и проводников. Для обеспечения минимального переходного сопротивления контактные соединения обрабатываются специальной электропроводной смазкой.
Для сигнализации о возможных неисправностях конденсаторы БСК соединяются между собой по схеме «двойная звезда» или по схеме «Н-типа». При возникновении пробоя секции конденсатора в аварийных и предаварийных режимах перегорает внутренний предохранитель этой секции, в результате чего изменяется емкость одного из плеч батареи. После чего в проводнике, соединяющем нейтральные точки звезд (для схемы «двойная звезда») или соединяющем средние точки двух параллельных ветвей каждой фазы, протекает ток небаланса, который контролируется специальным реле небаланса, отделенным от силовой цепи трансформатором тока небаланса. Реле небаланса в свою очередь сигнализирует о наступлении нестандартного состояния в работе БСК или подает сигнал на отключение высоковольтного выключателя питающей линии.
Наименьшее значение тока естественного небаланса достигается путем формирования планов расстановки и подбора конденсаторов индивидуально для каждой батареи.
Комплектация БСК зависит от требований заказчика. В состав БСК входят металлические каркасы для установки конденсаторов покрытые методом горячего или холодного оцинковывания, полимерные или фарфоровые опорные и шинные изоляторы, ошиновка электрических связей, измерительные трансформаторы тока, устройства защиты батареи от тока небаланса, токоограничивающие реакторы и комплект крепежных изделий.
БСК в зависимости от типа поставляются в собранном или разобранном виде, окончательная сборка осуществляется непосредственно на объекте эксплуатации под надзором шеф- инженера ТОО «УККЗ». Многолетний опыт производства БСК позволяет обеспечить максимальную простоту монтажа и сократить время и затраты на монтаж.
Сборка БСК на объекте эксплуатации
Для ограничения пусковых токов в момент коммутации и сокращения возмущений в питающей сети последовательно с БСК устанавливаются демпфирующие реакторы.
БСК с демпфирующими реакторами
| Обозначение типономинала | Номинальное напряжение, кВ | Максимальное напряжение, кВ | Номинальная емкость фазы, мкФ | Тип конденсатора |
| БСК-110-26УХЛ1 | 110 | 130 | 6,84 | КЭПФ-11,55-430-2УХЛ1 |
| БСК-110-52УХЛ1 | 13,9 | КЭПФ-11.55-430-2УХЛ1 | ||
| БСК-110-50,4УХЛ1 | 13,26 | КЭПФ-10-555-2УХЛ1 | ||
| БСК-110-55,7 УХЛ1 | 15,12 | КЭПФ-11,55-475-2УХЛ1 | ||
| БСК-110-40 УХЛ1 | 10,27 | КЭПФ-11.55-430-2УХЛ1 | ||
| БСК-35-11,9УХЛ1 | 35 | 40.5 | 30,8 | КЭПФ-11.55-430-2УХЛ1 |
| БСК-35-15.8УХЛ1 | 41,06 | КЭПФ-11,55^30-2УХЛ1 | ||
| БСК-35-18.2УХЛ1 | 47,75 | КЭПФ-11.55-500-2УХЛ1 | ||
| БСК-35-17.3УХЛ1 | 44,88 | КЭПФ-11,55-470-2УХЛ1 | ||
| БСК-35-10УХЛ1 | 26,86 | КЭПФ-11,55-375-2УХЛ1 | ||
| БСК-10,5-12,5 УЗ | 10,5 | 12,0 | 164,3 | КЭПФ-11.55-430-2УХЛ1 |
| БСК-7,26-7,17УХЛ1 | 7,26 | 8,0 | 433,3 | КЭПФ-5-310-2УХЛ1 |
| БСК-7,88-8,ЗУХЛ1 | 7,88 | 8,7 | 428,0 | КЭПФ-5-420-2УХЛ1 |
| БСК-8,35-3,46УХЛ1 | 8,35 | 9,2 | 158,0 | КЭПФЧ2-300-2УХЛ1 |
| БСК-62,35-43,9УХЛ1 | 62,35 | 68,6 | 36,0 | КЭПФ-9-610-2УХЛ1 |
| БСК-52-51.8УХЛ1 | 52,00 | 57,2 | 61,2 | КЭПФ-10-640-2УХЛ1 |
| БСК-46,8-43,9УХЛ1 | 46,80 | 51,5 | 64,0 | КЭПФ-9-610-2УХЛ1 |
| БСК-62,35-73,2 УХЛ1 | 62,35 | 68,6 | 60,0 | КЭПФ-9-610-2УХЛ1 |
| БСК-52-103.7УХЛ1 | 52,00 | 57,2 | 122,3 | КЭПФ-10-640-2УХЛ1 |
| БСК-46,8-82,ЗУХЛ1 | 46,80 | 51,5 | 119,9 | КЭПФ-9-610-2УХЛ1 |
| БСК-12,64-7,2 УХЛ1 | 12,64 | 13,9 | 143,4 | КЭПФ-7,3-300-2УХЛ1 |
| БСК-12,64-64,8 УХЛ1 | 12,64 | 13,9 | 1290,0 | КЭПФ-7,3-300-2УХЛ1 |
Структура условного обозначения БСК:
| БСК — | БСК — | — батарея статических конденсаторов |
| ХХ — | 110 — | — номинальное напряжение, кВ; |
| ХХ — | 52 | — номинальная мощность, МВАр; |
| Х — | УХЛ | — климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69; |
| Х — | 1 | — категория размещения по ГОСТ 15150-69. |
Например: БСК-110-52 УХЛ1 –батарея статических конденсаторов, номинальным напряжением 110 кВ, номинальной мощностью – 52 МВАр, климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 – УХЛ1.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ БСК ТОО «УККЗ»:
- аттестация БСК в ПАО «Россети»;
- относительно невысокая стоимость и быстрая окупаемость;
- большой опыт изготовления конденсаторов и силового конденсаторного оборудования;
- собственная производственная база для производства конденсаторов;
- быстрый монтаж и простота эксплуатации;
- разработка БСК согласно требованиям заказчика;
- возможность использования БСК в составе фильтро-компенсирующих устройств, статических тиристорных компенсаторов.
Реализованные проекты
Если вы заинтересовались данными установками, то свяжитесь с нами по указанным номерам, для заказа или уточнения возникших вопросов по нашей продукции. Ниже можно скачать каталог продукции, в котором можно найти батареи статических конденсаторов.
Батареи Статических Конденсаторов (БСК)
Источники реактивной мощности это практически все электродвигатели, как большие, так и маленькие (например, вентилятор в компьютерном блоке). Более сложными устройствами-источниками реактивной мощности являются нелинейные элементы — например, полупроводниковые устройства (регуляторы, выпрямители, импульсные блоки питания и др.), которые широко применяются в современных электроустановках потребителей.
В большинстве электроустановок потребителей генерируется значительная индуктивная реактивная мощность. Это относится как к промышленным предприятиям, так и офисным и бытовым центрам нагрузки.
Реактивная мощность не только бесполезно отнимает часть энергии, произведённой генераторами в сети. С ростом индуктивной мощности происходит снижение напряжения на шинах подстанций потребителей электроэнергии. А особенностью современных полупроводниковых регуляторов является то, что со снижением напряжения, они начинают потреблять больший ток. Что в свою очередь приводит к ещё большему росту реактивной мощности. Это может вести к каскадной аварии — так называемой лавины напряжения. Когда снижение напряжения во внешней сети (например, в результате ремонта или аварии) ведёт к взрывному росту реактивной нагрузки у потребителя и к аварийному снижению напряжения в сети.
Поэтому, компенсация реактивной мощности это не только средство повысить эффективность работы оборудования, качество электрической энергии, но и средство обеспечить надёжность электроснабжения.
Поскольку большая часть электроустановок потребителей генерирует индуктивную мощность, её можно компенсировать при помощи специальных конденсаторных установок — батарей статических конденсаторов (БСК). Электрически БСК представляет собой конденсатор, чья мощность примерно равна эквивалентной индуктивной мощности электроустановки потребителя. БСК компенсирует снижение напряжения на шинах и увеличивает коэффициент мощности.
Батарея статических конденсаторов (шунтовая конденсаторная батарея) – электроустановка, состоящая из конденсаторов, вспомогательного электрооборудования и ошиновки, предназначенная для компенсации реактивной мощности и повышения напряжения. БСК устанавливаются в электрических сетях переменного тока напряжением 0,4 – 500 кВ.
Принцип работы и область применения БСК
Несмотря на простоту принципа действия, БСК является технически сложной системой.
Во-первых, потребление и генерация реактивной мощности отличается в разных режимах сети. В некоторых случаях БСК может быть неуправляемой, а в некоторых требуется осуществлять переключения внутри батареи, изменяя её мощность (управляемая БСК).
Во-вторых, в зависимости от режимов работы БСК должна быть рассчитана на разный уровень токов. Поэтому выбор параметров БСК и характеристик её регулирования должен базироваться на исследовании существующей сети и проектной проработке (расчётах).
В третьих, электрическое сопротивление конденсатора уменьшается с ростом частоты тока, поэтому через батарею могут протекать значительные токи высокой частоты. В четвёртых, как было сказано выше, конденсатор накапливает в себе электрический заряд. При возмущениях в сети (коммутациях, коротких замыканиях) конденсатор возвращает эту энергию в сеть, что может приводить к броскам токов и перенапряжениям, которые опасны для электроустановок. Всё это требует включения в состав БСК демпфирующих реакторов, предупреждающих эти явления. Параметры демпфирующих реакторов должны выбираться на основе расчётов переходных режимов сети.
БСК генерируют реактивную мощность, тем самым компенсируя потребление реактивной мощности электродвигателями и активно-индуктивной нагрузкой, а также потери реактивной мощности в индуктивном сопротивлении элементов электрических сетей. В ряде случаев за счёт применения БСК удаётся повысить пропускную способность линий электропередачи и силовых трансформаторов. Снижение полной мощности позволяет пропускать по элементам сети более высокие значения активной мощности без увеличения номинальной мощности трансформаторов и строительства новых линий.
- Повышает уровень напряжения. БСК позволяет повысить напряжение в узле сети за счёт генерации реактивной мощности.
- Снижает потери активной мощности и энергии. При передаче активной мощности по электрическим сетям доля технологических потерь может составлять до 10% и более, БСК позволят снизить данный показатель за счёт снижения полной мощности (тока), определяющей потери.
- В ряде случаев позволяет обеспечить качество электрической энергии.
- Снижает потребление реактивной мощности и энергии.
- Позволяет увеличить пропускную способность электрической сети без увеличения мощности силового оборудования.
Конструкция БСК
Конструктивно БСК состоит из конденсаторных блоков, установленных в оцинкованные кассеты на опорных изоляторах, соединенных между собой для обеспечения требуемой емкости и наибольшего рабочего напряжения. При высоких значениях тока ударного короткого замыкания на шинах подстанции или при установке на подстанции двух и более БСК в состав конденсаторных батарей также входят токоограничивающие (демпфирующие) реакторы.
Конденсаторы открытого типа, которые сейчас наиболее востребованы, размещают в прочных оцинкованных металлических конструкциях с антикоррозионным покрытием, которые устойчивы к различным атмосферным явлениям.
Комплектация БСК определяется классом напряжения и режимом заземления нейтрали сети, а также техническими требованиями.
Компания «КПМ» имеет собственное производство воздушных демпфирующих реакторов, что позволяет снизить затраты и срок поставки БСК. Специалисты компании «КПМ» готовы осуществить полное сопровождение проекта: технические расчеты, производство, комплектацию, монтаж и наладку оборудования.
Многолетний опыт работы строительства объектов электроэнергетики и наличие собственной производственной базы позволяют собирать БСК с учётом индивидуальных технических требований, пожеланий заказчика и условий эксплуатации.