Слегка просветимся в данном вопросе - вот что накопал :
Разновидности конденсаторных установок:
В качестве коммутирующего элемента в конденсаторных установках могут применяться электромеханические реле (контакторы) или тиристоры. Релейные конденсаторные установки получили наиболее широкое распространение в силу более простой реализации и низкой стоимости по сравнению с тиристорными конденсаторными установками. Однако там, где нагрузка имеет резкопеременный характер, для компенсации реактивной мощности целесообразно применять именно тиристорные конденсаторные установки, так как они обладают более высоким быстродействием. А факт того, что коммутация конденсаторов в тиристорных конденсаторных установках происходит при нулевом значении тока, значительно увеличивает срок службы как конденсаторных батарей, так и всей установки в целом. Для защиты от перегрева, при проектировании тиристорной конденсаторной установки необходимо уделять особое внимание расчету ее теплового режима и предусмотреть принудительную вентиляцию тиристоров.
В отличие от установок с контакторами тиристорные конденсаторные установки обладают быстродействием на 2 порядка выше, т.к. не требуется задержка срабатывания на время разряда конденсатора. В тиристорных установках после подачи сигнала на коммутацию тиристор «сам выбирает» время подключения в момент, когда напряжение в сети и на конденсаторе равны. Задержка включения составляет не более 20 мс. При этом следует отметить, что конденсаторы подключаются без пусковых токов. Это продлевает срок службы конденсаторов.
Высокое быстродействие тиристоров позволяет уменьшить временные отклонения от заданного cos(φ) в потребляемой электрической энергии до величины периода колебания напряжения, т.е. 20 мс для частоты 50 Гц.
В связи с отсутствием движущихся механических контактов тиристорные конденсаторные установки имеют больший ресурс. Для защиты тиристоров применяются специальные быстродействующие предохранители Их назначение при любых перегрузках разорвать цепь раньше, чем ток через тиристоры достигнет недопустимой для них величины.
Требования к тиристорным ключам
Тиристорные ключи должны включаться при переходе разности напряжений между обкладкой конденсатора и соответствующей фазой сети.
Тиристорные ключи должны быть оборудованы эффективной интеллектуальной системой защиты, позволяющей отключить конденсатор до момента достижения тока через ключ недопустимо большого значения.
Для уменьшения скорости нарастания тока через ключ обычно применяют токоограничивающие реакторы небольшой индуктивности.
Для предотвращения перегрева каждый тиристорный ключ должен иметь тепловую защиту, отключающую ключ при перегреве на определенное время.
На практике перегрева при стандартном режиме работы быть не должно. Поэтому контроллер, управляющий работой ключей, при повторном отключении из-за перегрева должен выдать сигнал аварии.
При наличии в сети значительной гармонической составляющей, которая вызывает перегрузку конденсаторов по току на величину более 30%, тиристорный ключ должен немедленно отключаться на заранее заданное время
Для предотвращения пробоя тиристорного ключа вследствие повышения сетевого напряжения конденсаторная установка должна быть оснащена устройствами защиты от перенапряжения необходимой мощности
Для дополнительной защиты в каждую фазу цепи должны быть подключены быстрые предохранители. Эти предохранители вместе с вышеперечисленным оборудованием должны защитить тиристорные ключи и конденсаторы в аварийном режиме. Для этого параметр I2t предохранителя должен быть в 1,5..2 раза меньше, чем соответствующий параметр тиристора
Влияние высших гармоник на срок службы конденсаторных установок:
В современных сетях электроснабжения нагрузка нередко имеет нелинейный характер вследствие применения полупроводниковых преобразователей переменного тока (например при работе импульсных стабилизаторов и преобразователей электроэнергии). Это приводит к появлению высших гармоник тока, которые по своей величине становятся соизмеримыми с первой (50 Гц) гармоникой. Например, в шестиполупериодных преобразователях электроэенергии очень весомой является третья гармоника (150 Гц). Конденсаторы в установках компенсации реактивной мощности в совокупности с индуктивностью нагрузки могут образовывать колебательные контуры, близкие по частоте резонанса к частоте одной из высших гармоник. Это может привести к значительному увеличению тока конденсаторов и существенно сократить их срок службы. А перенапряжения, возникающие при резонансе на элементах конденсаторной установки и нагрузки могут привести к пробою изоляции. Для устранения подобных проблем на этапе обследования объекта до внедрения конденсаторных установок компенсации реактивной мощности необходимо проводить анализ спектра тока потребляемой электроэнергии. При выявлении высших гармоник, сопоставимых с первой гармоникой, применяются фильтры-пробки, настроенные на частоту наиболее значительных гармоник.
Форум проєктувальників електричних та слабострумних мереж
