Online Electric

Расчет | Литература | Теория

*. Расчет разрядных резисторов конденсаторных батарей

     При отключении от электрической сети конденсаторной установки (КУ) в ней остается электрический заряд, напряжение которого достигает напряжения сети в момент отключения.
     Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала необходим принудительный разряд КУ, так как естественный саморазряд происходит медленно. Кроме того, перед каждым повторным включением конденсаторную батарею необходимо разряжать ниже 10% ее номинального значения напряжения. Данное требование связано с перегрузочной способностью конденсаторов по напряжению.
     Разряд до напряжения 75 В конденсаторных установок номинальным напряжением U_НОМ ниже 660 В должен продолжаться не более 180 с (стандарт IEC 831), а конденсаторных установок с U_НОМ равным 660 В и выше не должен превышать 10 мин (стандарт IEC 871). Эти требования во многом регламентируют величину временного интервала переключения ступеней автоматизированных конденсаторных установок (АКУ) компенсации реактивной мощности.
     В соответствии с п. 5.6.13 ПУЭ [17], конденсаторы должны иметь разрядные устройства. Единичные конденсаторы для конденсаторных батарей рекомендуется применять со встроенными разрядными резисторами. Допускается установка конденсаторов без встроенных разрядных резисторов, если на выводы единичного конденсатора или последовательного ряда конденсаторов постоянно подключено разрядное устройство.
     В качестве разрядных устройств могут применяться [17]:
     - устройства с активным или активно-индуктивным сопротивлением - для конденсаторных установок до 1 кВ;
     - трансформаторы напряжения или устройства с активно-индуктивным сопротивлением - для конденсаторных установок выше 1 кВ.
     Таким образом, для быстрого снижения напряжения на зажимах отключенной от сети КУ предусматриваются специальные активные или активно-индуктивные сопротивления, которые подключают параллельно конденсаторам.
     Наиболее простым разрядным устройством является разрядный резистор – встроенное активное сопротивление, которое снижает напряжение на отключенной от сети конденсаторной установке (конденсаторе) с максимального значения номинального напряжения до требуемого значения.
     Значение разрядного сопротивления R определяется по формуле [41]:

(*.1)

где U_Ф — фазное напряжение сети, кВ; Q_КУ — номинальная мощность конденсаторной установки, кВар.
     Время разряда t трехфазной конденсаторной установки от номинального напряжения сети U_НОМ до максимально допустимого напряжения разряда U_ДОП составит [42]:

(*.2)

где С_КУ – емкость одной фазы трехфазной конденсаторной установки, мкФ.
     Для однофазного косинусного силового конденсатора формула (*.2) имеет вид:

(*.3)

где С – емкость конденсатора, мкФ.
     Схемы соединения разрядных резисторов в трехфазных КУ выполняются в виде треугольника, открытого треугольника и звезды. Наиболее надежной схемой для установок до 1000 В считается соединение треугольником, поскольку при обрыве одной фазы происходит разряд емкостей фаз КУ по схеме открытого треугольника (рис. *.1, а).
     Для высоковольтных КУ в качестве разрядных резисторов часто применяются трансформаторы напряжения, соединенные в открытый треугольник, или индуктивные резисторы (рис. *.1, б). Для батарей конденсаторов до 1000 В Правилами [17] рекомендуется в целях экономии электроэнергии работа без постоянно присоединенных резисторов с автоматическим присоединением последних в момент отключения конденсаторов. В батареях конденсаторов выше 1000 В разрядные резисторы должны быть постоянно присоединены к конденсаторам, поэтому в цепи между резисторами и конденсаторами не должно быть каких-либо коммутационных аппаратов (рис. *.1, в).

а)	б)	в)
Рис. *.1 – Подключение разрядных резисторов: а – внешнее из активных сопротивлений; б – трансформаторы напряжения; в – активные сопротивления, встроенные внутрь каждого конденсатора

     В случае разделения конденсаторных батарей на несколько секций для многоступенчатого регулирования каждая секция с отдельным выключателем должна иметь комплект разрядных резисторов.
     На практике в качестве разрядных сопротивлений конденсаторных батарей напряжением до 380 В часто применялись лампы накаливания. В конденсаторах 3-10 кВ из-за отсутствия малогабаритных резисторов, рассчитанных на высокое напряжение, разрядный резистор устанавливают внутри верхней части бака конденсатора и подсоединяют параллельно выводам. Небольшая рассеивающая мощность этих резисторов (6-8 В·А) незначительно увеличивает потери в конденсаторе, однако при этом исключается необходимость установки для разряда конденсаторов трансформаторов напряжения и другой аппаратуры.
     Для КУ, присоединенной через общий с трансформатором или электродвигателем выключатель, разрядные резисторы не требуются, так как разряд конденсаторов происходит через обмотки этих ЭП.
     Современные конденсаторные установки применяются со встроенными разрядными модулями.

Описание:
В разделе сайта пользователь может самостоятельно произвести расчет связанный с резисторами конденсаторных батарей.

Ключевые слова:
Расчет резисторов конденсаторных батарей, формула значение разрядного сопротивления, формула времени разряда трехфазной конденсаторной установки от номинального напряжения сети, подключение разрядных резисторов

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":

Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик : Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А. Н. Алюнов. – Москва : Всероссийский научно-технический информационный центр, 2010. – EDN XXFLYN.

Отзывы, вопросы и ответы