Определение конденсаторной батареи
Конденсаторная батарея определяется как группа конденсаторов, используемых для хранения и отдачи электрической энергии в энергетической системе, что помогает улучшить качество электроэнергии.
Допустимое напряжение системы
Конденсаторные батареи должны работать без сбоев при напряжении до 110% от номинального пикового фазного напряжения и 120% от номинального RMS фазного напряжения.
Рейтинг KVAR
Конденсаторные элементы обычно имеют рейтинг по KVAR. Стандартные конденсаторные элементы, доступные на рынке, обычно имеют следующие значения KVAR: 50 KVAR, 100 KVAR, 150 KVAR, 200 KVAR, 300 KVAR и 400 KVAR. Количество KVAR, передаваемое в энергетическую систему, зависит от напряжения системы по следующей формуле.
Температурный режим конденсаторной батареи
Основными причинами нагрева конденсаторной батареи являются два фактора.
Наружные конденсаторные батареи обычно устанавливаются на открытых пространствах, где на них попадают прямые солнечные лучи. Конденсатор также может поглощать тепло от близлежащей печи, для которой он установлен. Производство тепла в конденсаторном элементе также происходит из-за передачи реактивной мощности.
Поэтому для рассеивания этого тепла должна быть предусмотрена достаточная система. Максимально допустимые температуры окружающей среды, при которых должна эксплуатироваться конденсаторная батарея, приведены ниже в табличной форме,
Управление теплом
Необходимо обеспечить правильную вентиляцию и расстояние между элементами для управления теплом, исходящим от внешних и внутренних источников, чтобы поддерживать эффективность конденсаторной батареи.
Для обеспечения правильной вентиляции должно быть достаточно места между конденсаторными элементами. Иногда можно использовать принудительный поток воздуха для ускорения рассеивания тепла от батареи.
Элемент конденсаторной батареи или конденсаторный элемент
Элементы конденсаторных батарей, или просто конденсаторные элементы, производятся в однофазной или трехфазной конфигурации.
Однофазный конденсаторный элемент
Однофазные конденсаторные элементы могут быть выполнены с двойным или одинарным изолятором.
Конденсаторный элемент с двойным изолятором
В этом случае выводы обоих концов конденсаторной сборки выходят из металлического корпуса через два изолятора. Вся конденсаторная сборка, представляющая собой последовательное параллельное соединение необходимого числа конденсаторных элементов, погружена в изолирующую жидкость внутри корпуса. Таким образом, между проводящими частями конденсаторной сборки, проходящими через изоляторы, и корпусом будет изолированное разделение. Поэтому конденсаторный элемент с двойным изолятором известен как конденсаторный элемент с "мертвым" корпусом.
Конденсаторный элемент с одинарным изолятором
В этом случае корпус элемента используется как второй вывод сборки конденсаторных элементов. Здесь используется один изолятор для вывода одного конца сборки, а его другой вывод внутренне соединен с металлическим корпусом. Это возможно, потому что, за исключением вывода, все другие проводящие части конденсаторной сборки изолированы от корпуса.
Конденсаторный элемент с тремя изоляторами
Трехфазный конденсаторный элемент имеет три изолятора для подключения трех фаз соответственно. В трехфазном конденсаторном элементе нет нейтрального вывода.
BIL (Базовый уровень изоляции) конденсаторного элемента
Как и другое электрическое оборудование, конденсаторная батарея также должна выдерживать различные условия напряжения, такие как перенапряжения на частоте сети, а также перенапряжения от молнии и коммутации.
Поэтому базовый уровень изоляции должен быть указан на каждой табличке с характеристиками конденсаторного элемента.
Внутреннее устройство разрядки
Конденсаторные элементы обычно оснащены внутренним устройством разрядки, которое быстро снижает остаточное напряжение до безопасного уровня, обычно до 50 В или менее, в течение заданного времени. Период разрядки является частью характеристики элемента.
Рейтинг переходных перегрузочных токов
При операциях коммутации силовые конденсаторы могут испытывать перегрузочные токи. Поэтому конденсаторный элемент должен быть рассчитан на допустимый короткозамкнутый ток в течение заданного периода времени. Так, конденсаторный элемент должен быть рассчитан со всеми вышеупомянутыми параметрами.
Силовой конденсаторный элемент может быть рассчитан следующим образом,
Номинальное напряжение системы в кВ.
Частота системы питания в Гц.
Температурный класс с максимально и минимально допустимыми температурами в градусах Цельсия.
Номинальное напряжение на единицу в кВ.
Номинальная мощность в кВАр.
Номинальная емкость в мкФ.
Номинальный ток в А.
Номинальный уровень изоляции (номинальное напряжение/импульсное напряжение).
Время/напряжение разрядки в секундах/вольтах.
Система предохранителей, внутренняя, внешняя или без предохранителей.
Количество изоляторов, двойной, одинарный или тройной изолятор.
Количество фаз, однофазный или трехфазный.