Блоки конденсаторов, батареи статических конденсаторов

Блоки конденсаторов

Назначение: для комплектации шунтовых батарей напряжением 6; 10; 35; 110 кВ частотой 50 Гц.

Обозначение типономинала Номин. емкость, мкФ Кол-во конд-ов в блоке, шт. Кол-во парал-но соед-ных конд-ов в послед-ом ряду, шт. Допуст. ток ошиновки, А Габаритные размеры, мм Масса, кг, не более Тип конден-сатора
БКЭ-1,05-252 У1 728 4 4 240 900×700×600 143 КЭП1-1,05-
63-1У1
БК-1,05-500 У1 1448 286 900×700×900 286 КЭС2-1,05-
125-1У1*
БК-2,1-500 У1 362 2
БК-1,05-750 У1 2172 6 6 415 900×920×900 417
БК-2,1-750 У1 543 3
УКО-12-2,75 У3 66 22 2 365 1850×1250×2360 1350 КЭП2-1,05-
125-2У1

В обозначении блока:

первое число после типа – номинальное напряжение в киловольтах;
второе – номинальная мощность в кварах.

*Вместо конденсаторов КЭС возможна комплектация конденсаторами КЭП1-1, 05-63-1У1 и КЭП2-1 ,05-125-1У1.

В данном разделе нашего сайта Вы найдете широкий выбор конденсаторных блоков для комплектования шунтовых батарей производства Усть-Каменогорского конденсаторного завода. Каждый блок конденсаторов – это уникальная возможность быстро и эффективно улучшить работу линий электропередач. Наша продукция пользуется заслуженным спросом у отечественных и зарубежных предприятий машиностроительной, энергетической, крупной пищевой, нефтегазовой и других отраслей промышленности.

Конструктивные и эксплуатационные особенности

Устройства представляют собой соединенные параллельно или последовательно (горизонтально или вертикально) конденсаторы, снабженные надежной системой защиты. При внутреннем повреждении специальный встроенный предохранитель отключает отдельные элементы конденсатора (секции).  Конденсаторы пропитаны экологически безопасной жидкостью. Данная жидкость не входит в список запрещенных Стокгольмской конвенцией о стойких загрязнителях (2001 г.). На пропитывающую жидкость имеется паспорт безопасности.

Назначение

Основное назначение представленных в данном разделе сайта блоков конденсаторов – комплектация шунтовых батарей с напряжением от 6 до 220 Квт. Использование блоков позволяет значительно уменьшить временные и финансовые затраты на монтаж, доставку комплектующих, проектирование.

Оснащенные блоками конденсаторные батареи позволяют быстро и эффективно нарастить мощность линий электропередач, способствуют стабилизации и повышению надежности работы энергоснабжения на производстве.

Критерии выбора

Чтобы выбрать блок конденсаторов, оптимально подходящий для энергосистемы вашего предприятия, необходимо учитывать базовые технические параметры, такие, как:

  • количество конденсаторов в блоке;
  • номинальная емкость;
  • число параллельно подсоединенных конденсаторов в последовательном ряду;
  • габаритные размеры, масса;
  • тип конденсаторов;
  • номинальная мощность в кварах;
  • номинальное напряжение в киловольтах.

Батареи статических конденсаторов БСК

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 подключением БСК:

  •  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.Для ограничения пусковых токов в момент коммутации и сокращения возмущений в питающей сети последовательно с БСК устанавливаются демпфирующие реакторы.
    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-7,3-300-2УХЛ

    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.

    Статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности

    В настоящее время основной нагрузкой электрических сетей являются асинхронные двигатели, различные распределительные или преобразовательные трансформаторы, полупроводниковые преобразовательные аппараты и т.д.

    Подобная нагрузка в процессе работы является потребителем реактивной мощности, которая, совершая колебания между источником, расходуется на создание электромагнитных полей и создает дополнительную загрузку оборудования для производства, передачи и распределения электроэнергии. Резкопеременный характер потребления электроэнергии сопровождается колебаниями напряжения в узлах нагрузки.

    Использование нагрузки с нелинейной вольт-амперной характеристикой сопровождается генерацией несинусоидальных искажений в питающую сеть, негативно влияющих на все электрооборудование энергетического объекта:

    • повышенный нагрев аппаратуры передачи и распределения электроэнергии, увеличение активных потерь в проводниковых и диэлектрических материалах;
    • вибрации, нестабильная работа двигателей;
    • ложные срабатывания устройств РЗиА;
    • электромагнитные помехи в аппаратуре измерения и устройствах управления;
    • несанкционированное срабатывание коммутационной аппаратуры;
    • возможность возникновения резонансных явлений при компенсации реактивной мощности.

    НАЗНАЧЕНИЕ

    Статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности являются одним из устройств, обеспечивающих повышение эффективности работы и энергосбережения систем передачи и распределения электрической энергии.

    СТК разрабатываются в двух основных модификациях: для промышленных установок типа дуговых сталеплавильных печей (ДСП) и тиристорных приводов прокатных станов и для высоковольтных линий электропередачи. Также есть специальное исполнение СТК для применения на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог.

    Эффективность применения СТК, в зависимости от объекта установки, определяется реализацией ими следующих функций:

    Для промышленных установок и тяговых подстанций железных дорог

    • Снижение колебаний напряжения
    • Повышение коэффициента мощности
    • Балансирование нагрузки
    • Снижение токов высших гармоник

    Для дуговых сталеплавильных печей

    • Существенное снижение колебаний напряжения (фликера) в питающей сети
    • Возможность подключения мощных печей к энергосистемам с низкой мощностью КЗ
    • Повышение среднего коэффициента мощности
    • Снижение токов высших гармоник, текущих в энергосистему
    • Симметрирование токов, потребляемых из сети
    • Стабилизация напряжения на шинах нагрузки
    • Повышение производительности печи
    • Снижение расхода электродов и футеровки

    Для линий электропередачи

    • Повышение статической и динамической устойчивости передачи
    • Снижение отклонений напряжения при больших возмущениях в системе
    • Стабилизация напряжения
    • Ограничение внутренних перенапряжений
    • Увеличение передаточной способности электропередачи из-за улучшения устойчивости при большой передаваемой мощности
    • Фильтрация токов высших гармоник

    Статический тиристорный компенсатор реактивной мощности (СТК) является одним из устройств, обеспечивающих повышение эффективности работы и энергосбережения систем передачи и распределения электрической энергии.
    СТК разрабатываются для промышленных установок типа дуговых сталеплавильных печей (ДСП), тиристорных приводов прокатных станов и для высоковольтных линий электропередачи. Также есть специальное исполнение СТК для применения на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог.

    Эффективность применения СТК, в зависимости от объекта установки, определяется реализацией ими следующих функций:

    Для промышленных установок и тяговых подстанций железных дорог

    1. Снижение колебаний напряжения
    2. Повышение коэффициента мощности
    3. Балансирование нагрузки
    4. Снижение токов высших гармоник

    Для дуговых сталеплавильных печей

    1. Существенное снижение колебаний напряжения (фликера) в питающей сети
    2. Возможность подключения мощных печей к энергосистемам с низкой мощностью КЗ
    3. Повышение среднего коэффициента мощности
    4. Снижение токов высших гармоник, текущих в энергосистему
    5. Симметрирование токов, потребляемых из сети
    6. Стабилизация напряжения на шинах нагрузки
    7. Повышение производительности печи
    8. Снижение расхода электродов и футеровки

    Для линий электропередачи

    1. Повышение статической и динамической устойчивости передачи
    2. Снижение отклонений напряжения при больших возмущениях в системе
    3. Стабилизация напряжения
    4. Ограничение внутренних перенапряжений
    5. Увеличение передаточной способности электропередачи из-за улучшения устойчивости при большой передаваемой мощности
    6. Фильтрация токов высших гармоник

    Помимо обеспечения требований действующих стандартов по основным показателям качества электроэнергии СТК осуществляют разгрузку сетевых трансформаторов и питающих линий электропередачи от реактивной мощности и, тем самым, снижают в них величину действующего тока и активных потерь, что позволяет увеличить пропускную способность без установки нового оборудования. Срок окупаемости СТК составляет от 1 до 3 лет.

    Таким образом, по аналогии с охраной окружающей среды, СТК являются своего рода «очистными системами» для энергетической среды, восстанавливая качество электроэнергии, испорченное потребителями, и снижая активные потери на ее передачу.

    Схема и принцип действия

    Основная схемная конфигурация СТК включает в себя набор фильтров высших гармоник — фильтро-компенсирующих цепей (ФКЦ), постоянно подключенных к сети или коммутируемых выключателями, и включенные параллельно им в треугольник три фазы управляемых тиристорами реакторов — тиристорно-реакторная группа (ТРГ). Угол зажигания тиристоров ТРГ может быстро изменяться таким образом, чтобы ток в реакторе отслеживал ток нагрузки или реактивную мощность в энергосистеме.

    Система управления и защиты СТК обеспечивает быструю компенсацию реактивной мощности нагрузки и поддержание регулируемого параметра в соответствии с заданной установкой, выполняет защиту оборудования СТК, контроль и сигнализацию отказов и может быть модифицирована под конкретные требования Заказчика. Время реакции системы регулирования СТК на изменение регулируемого параметра составляет 5 мс для нагрузок типа ДСП и 25-100 мс для общепромышленных нагрузок и сетевых подстанций.

    СТК имеет уровень автоматизации, обеспечивающий его работу без постоянного присутствия персонала. Управление СТК осуществляется от пульта дистанционного управления (ПДУ СТК) или от АСУ ТП через внешний интерфейс.

    Номинальная мощность и схема СТК выбирается для конкретного объекта в зависимости от параметров системы электроснабжения, вида и мощности компенсируемой нагрузки и требований по качеству электроэнергии и выполняемым функциям. Для каждого отдельного случая производится расчет требуемой мощности ТРГ и ФКЦ и определяется их состав.

    При использовании СТК на линиях электропередачи высокого напряжения его эффективность тем больше, чем выше точка его подключения. Оборудование СТК обычно выполняется на класс напряжения от 10 до 35 кВ и подключается либо через специальный понижающий трансформатор к шинам подстанции, либо к третичной обмотке подстанционного автотрансформатора.

  • Наибольший эффект имеет место при подключении СТК непосредственно к линии электропередачи или шинам ВН подстанции — при этом он может реализовывать ряд системных функций, связанных с режимами работы линии электропередачи. В этом случае целесообразным является использование т.н. управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа (УШРТ), объединяющего в себе и понижающий трансформатор, и ТРГ. Обмотка высокого напряжения УШРТ (сетевая — СО) выполняется на требуемый класс напряжения, а вторичная обмотка управления (ОУ) имеет 100% магнитную связь с СО и выполняется на класс напряжения, оптимальный для загрузки тиристорного вентиля (ВТВ), включенного параллельно ОУ.
  • Конденсаторные батареи
    • используются конденсаторы мощностью 700 — 1000 кВар напряжением до 14 кВ, наружной установки, с встроенными секционными плавкими предохранителями и разрядными резисторами.
    • поставляются комплектно в виде блоков конденсаторов с необходимым набором изоляторов и ошиновки и трансформатором тока небалансной защиты.

      КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ СТК

      • Высоковольтный встречно-параллельный тиристорный вентиль
      • Система охлаждения
      • Компенсирующие реакторы
      • Конденсаторные батареи и фильтровые реакторы
      • Система автоматического управления и защиты СТК

      Тиристорный вентиль (ТВ)

      ТВ является основным элементом СТК, при помощи которого осуществляется регулирование тока компенсирующих реакторов и генерируемая в сеть реактивная мощность.  ТВ состоит из тиристорных модулей, являющихся независимыми конструктивными узлами. Каждый такой модуль содержит группу соединенных по встречно-параллельной схеме тиристоров, количество которых определяется номинальным током и номинальным напряжением СТК. Каждая пара тиристоров имеет обособленную цепь управления и демпфирующую цепочку. Световой сигнал управления подается на управляющую ячейку, которая преобразовывает их в электрический сигнал, обеспечивающий включение тиристоров. Контроль за состоянием тиристоров так же осуществляется по световому каналу связи. В ячейках управления реализована защита тиристоров от недопустимых перегрузок.

      Световая система управления и контроля тиристоров

      Выполняет функции передачи управляющего сигнала к тиристорам и передачи сигнала контроля  состояния тиристоров в обратном направлении, что обеспечивает быстродействующую сигнализацию о неисправности тиристоров или их ячеек управления. Имеет высокую надежность и устойчивость к электромагнитным помехам

      Система охлаждения (СО) тиристорных вентилей

      СО обеспечивает отвод тепла от силовых элементов тиристорного вентиля для обеспечения заданного диапазона температуры в процессе эксплуатации. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и водяные в зависимости от используемого теплоносителя.

      Система водяного охлаждения ТВ:

      • используется для более интенсивного отвода тепла, с мощностью отводимых потерь до 300 кВт
      • осуществляет деионизацию воды
      • производит непрерывный контроль давления, расхода, температуры и проводимости воды.Система управления и защитыСистема управления и защиты СТК состоит из шкафа управления (ШУ) и шкафа релейной защиты (ШРЗ), который выполнен на базе программируемых электронных реле. Все функции ШУ реализуются в цифровом формате в плате контроллера (ПСК) при помощи высокоскоростного сигнального процессора. Высокое быстродействие системы управления достигается за счет применения программно- аппаратных алгоритмов. Система управления имеет повышенную помехозащищиенность.В системе управления реализованы:
        • контур регулирования по реактивному току/ мощности нагрузки
        • контур управления по реактивному току/ мощности питающей линии
        • контур поддержания напряжения на шинах подстанции
        • быстродействующий канал ограничения больших отклонений напряжения
        • защита от повышения/ понижения напряжения
        • защита тиристорно- реакторной группы ТРГ от сверхтока, перегрузки
        • защита фильтро- компенсирующих цепей ФКЦ от сверхтоков, перегрузки, небаланса токов в ветвях батарей конденсаторов

        Реакторы СТК

        СТК комплектуется фильтровыми и компенсирующими реакторами. Фильтровые реакторы подключаются последовательно батарее конденсаторов и образуют ФКЦ, настроенную на определенную резонансную частоту. Компенсирующие реакторы подключаются параллельно ФКЦ и последовательно с ТВ, образуя ТРГ для быстродействующего регулирования генерируемой в сеть реактивной мощности.
        В производстве СТК используются сухие реакторы с воздушным сердечником для наружной установки.

        Конденсаторные батареи КБ

        При производстве КБ для СТК используются конденсаторы мощностью до 1000 кВАр напряжением до 14 кВ, наружной установки, с встроенными секционными плавкими предохранителями и разрядными резисторами. КБ поставляются комплектно в виде блоков конденсаторов с необходимым набором изоляторов и ошиновки и трансформатором тока небалансной защиты.

        КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ

        Тиристорный вентиль, система охлаждения и система автоматического управления СТК размещаются в помещении с автоматической поддержкой микроклимата. Компенсирующие реакторы и ФКЦ размещаются на открытом воздухе.

        ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ СТК

        • повышение коэффициента мощности cosφ
        • снижение потерь при передаче и распределении электроэнергии
        • снижение загрузки оборудования передачи и распределения электроэнергии
        • снижение влияния высших гармонических составляющих тока и напряжения
        • улучшение производственных показателей, стабилизация технологического процесса
        • увеличение надежности работы электрических сетей
        • увеличение срока службы энергетического оборудования

Назад в категорию