Tụ tĩnh bù công suất phản kháng

Tụ điện tĩnh được sử dụng rộng rãi nhất trong các doanh nghiệp công nghiệp như một phương tiện bù công suất phản kháng.Ưu điểm chính của tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng là:

1) tổn thất công suất tác dụng nhỏ nằm trong khoảng 0,3-0,45 kW trên 100 kvar;

2) không có các bộ phận quay và khối lượng lắp đặt tương đối thấp với tụ điện, và về mặt này không cần nền tảng; 3 nữa hoạt động đơn giản và rẻ tiềntừ các thiết bị bù khác; 4) khả năng tăng hoặc giảm công suất lắp đặt, tùy thuộc vào nhu cầu; 5) khả năng lắp đặt các tụ điện tĩnh tại bất kỳ điểm nào của mạng: trên các máy thu điện riêng lẻ, trên các nhóm trong xưởng hoặc pin lớn. Ngoài ra, việc hỏng một tụ điện riêng lẻ nếu được bảo vệ đúng cách thường không ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ tụ điện. Phân loại và đặc tính kỹ thuật của tụ tĩnh bù công suất phản kháng Tụ tĩnh được phân loại theo các tiêu chí sau: điện áp danh định, số pha, kiểu lắp đặt, kiểu ngâm tẩm, kích thước tổng thể. Để bù công suất phản kháng của các thiết bị điện xoay chiều có tần số 50 Hz, ngành công nghiệp trong nước sản xuất tụ điện cho các điện áp danh định sau: 220 — 10500 V. Tụ điện có điện áp 220-660 V có sẵn ở cả loại một pha và ba pha (phần nối tam giác ) và tụ điện có điện áp từ 1050 V trở lên chỉ có ở loại một pha. Các tụ điện có khả năng thực hiện các đơn vị tụ điện ba pha với điện áp 3,6 và 10 kV với sơ đồ kết nối hình sao. Các tụ điện có điện áp 1050, 3150, 6300 và 10500 V được sử dụng để chế tạo các bộ tụ điện ba pha có điện áp 1, 3, 6 và 10 kV với kết nối tam giác. Các tụ điện tương tự được sử dụng trong các tụ điện có điện áp cao hơn. Tùy thuộc vào kiểu lắp đặt, tụ điện có thể được sản xuất với tất cả các điện áp định mức cho cả lắp đặt ngoài trời và trong nhà. Tụ điện để lắp đặt bên ngoài được sản xuất với lớp cách điện bên ngoài (chất cách điện đầu cuối) cho điện áp ít nhất 3150 V. Theo loại ngâm tẩm, tụ điện được chia thành tụ điện được ngâm tẩm bằng dầu khoáng (dầu mỏ) và tụ điện được ngâm tẩm bằng chất điện môi lỏng tổng hợp. Về kích thước, các tụ điện được chia thành hai kích thước: kích thước thứ nhất là 380x120x325 mm, kích thước thứ hai là 380x120x640 mm. Các loại và ký hiệu của tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng Tụ điện tĩnh được sản xuất theo các loại sau: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A và các dấu hiệu phân loại được phản ánh trong ký hiệu chữ và số của loại. Các chữ cái và số có nghĩa là: K — «cosine», M và C — được ngâm tẩm bằng dầu khoáng hoặc chất điện môi lỏng tổng hợp, A — phiên bản để lắp đặt bên ngoài (không có chữ A — dành cho bên trong), 2 — phiên bản trong trường hợp kích thước thứ hai (không có số 2 — trong trường hợp của chiều thứ nhất). Sau khi chỉ định loại, tụ điện được biểu thị bằng số Điện áp định mức tụ điện (kV) và công suất định mức (kvar). Ví dụ: KM-0.38-26 có nghĩa là tụ điện "cosine" (để bù công suất phản kháng trong mạng điện xoay chiều có tần số 50 Hz), được tẩm dầu khoáng, để lắp đặt trong nhà, chiều thứ nhất, cho điện áp 380 V, công suất 26 kvar; KS2-6.3-50-«cosine», tẩm chất lỏng tổng hợp, cỡ thứ hai, để lắp đặt trong nhà, cho điện áp 6,3 kV, công suất 50 kvar.

Thiết bị tụ tĩnh bù công suất phản kháng

Các yếu tố cấu trúc chính của tụ điện là một bể có chất cách điện và một bộ phận di động bao gồm một cục pin gồm các phần của các tụ điện đơn giản nhất.

Các tụ điện sê-ri đơn có điện áp định mức lên đến và bao gồm 1050 V được sản xuất với các cầu chì tích hợp được mắc nối tiếp với mỗi phần. Các tụ điện có điện áp cao hơn không có cầu chì tích hợp và phải được lắp đặt riêng. Trong trường hợp này, bảo vệ nhóm tụ điện bằng cầu chì được thực hiện.Khi bảo vệ nhóm được thực hiện dưới dạng cầu chì, cứ 5-10 tụ điện thì có một cầu chì bảo vệ và dòng định mức của nhóm không vượt quá 100 A. Ngoài ra, các cầu chì thông thường được lắp đặt cho toàn bộ pin.

Đối với các tụ điện có điện áp từ 1050 V trở xuống, có cầu chì tích hợp, cầu chì thông thường cũng được lắp cho toàn bộ pin và với nguồn pin đáng kể - cho từng phần riêng lẻ.

Tùy thuộc vào điện áp lưới, tụ điện ba pha có thể được bổ sung bằng tụ điện một pha với kết nối nối tiếp hoặc nối tiếp song song của các tụ điện trong mỗi pha của ắc quy.

Đấu nối tụ bù vào lưới điện

Các tụ điện có điện áp bất kỳ có thể được kết nối với mạng thông qua một thiết bị riêng biệt được thiết kế để chỉ bật hoặc tắt tụ điện hoặc thông qua một thiết bị điều khiển chung với máy biến áp, động cơ không đồng bộ hoặc bộ thu điện khác.

Các tụ điện tĩnh trong cài đặt có điện áp lên đến 1000 V được kết nối với mạng và ngắt kết nối khỏi mạng bằng công tắc hoặc bộ ngắt mạch.

Các tụ điện được sử dụng trong cài đặt có điện áp trên 1000 V được kết nối với nguồn điện và chỉ được ngắt kết nối với nguồn điện bằng công tắc hoặc bộ ngắt kết nối (bộ ngắt tải).

Để chi phí tắt thiết bị không quá cao, không nên sử dụng dung lượng của các tụ điện nhỏ hơn:

a) 400 kvar ở điện áp 6-10 kV và kết nối pin với một công tắc riêng;

b) 100 kvar ở điện áp 6-10 kV và nối ắc quy với công tắc chung với máy biến áp hoặc máy thu điện khác;

c) 30 kvar ở điện áp đến 1000 V.

Sử dụng điện trở xả với tụ bù công suất phản kháng

Để đảm bảo an toàn khi bảo dưỡng các tụ điện bị ngắt kết nối khi tháo điện tích, cần sử dụng các điện trở xả nối song song với các tụ điện. Với mục đích phóng điện đáng tin cậy, việc kết nối các điện trở phóng điện với tụ điện phải được thực hiện mà không có dao cách ly, công tắc hoặc cầu chì trung gian. Các điện trở phóng điện phải cung cấp khả năng giảm điện áp tự động nhanh chóng trên các cực của tụ điện.

Theo yêu cầu của khách hàng, các tụ điện có thể được sản xuất với các điện trở phóng điện tích hợp nằm dưới lớp vỏ cách điện. Các điện trở này giảm điện áp từ điện áp hoạt động tối đa xuống 50 V trong không quá 1 phút đối với tụ điện có điện áp từ 660 V trở xuống và không quá 5 phút đối với tụ điện có điện áp từ 1050 V trở lên.

Hầu hết các tụ điện đã được lắp đặt trong các doanh nghiệp công nghiệp không có điện trở phóng điện tích hợp, trong trường hợp này, đèn sợi đốt cho điện áp 220 V. thường được sử dụng làm điện trở phóng điện ở điện áp lên đến 1 kV cho pin tụ điện. Việc kết nối các đèn nối tiếp với một số bộ phận trong mỗi pha được thực hiện theo sơ đồ tam giác. Ở điện áp trên 1 kV, máy biến điện áp được lắp đặt làm điện trở xả, được kết nối theo sơ đồ đồng bằng hoặc đồng bằng mở.

Mạch chuyển mạch của đèn sợi đốt để xả pin tụ điện (lên đến 1000 V) bằng công tắc lưỡi kép

Đèn sợi đốt kết nối vĩnh viễn, thường được sử dụng làm điện trở phóng điện cho các tụ điện có điện áp lên đến 660 V, gây ra tổn thất năng lượng và tiêu thụ đèn không hiệu quả.

Công suất pin càng thấp, công suất đèn trên 1 tụ điện được lắp đặt càng lớn. Sẽ tốt hơn nếu đèn không được kết nối liên tục mà tự động bật khi tắt khối tụ điện. Với mục đích này, có thể sử dụng sơ đồ thể hiện trong hình, trong đó sử dụng các công tắc dao kép. Các lưỡi bổ sung được đặt sao cho đèn bật trước khi ngắt kết nối pin khỏi nguồn điện và tắt sau khi kết nối pin. Điều này có thể đạt được bằng cách chọn một góc thích hợp giữa các cánh gạt chính và phụ.

Khi kết nối các tụ điện và máy thu điện trực tiếp với mạng dưới công tắc chung, không cần có điện trở phóng điện đặc biệt. Sau đó xả tụ điện xảy ra trên cuộn dây của máy thu điện.

Thiết bị ngưng tụ hoàn chỉnh cho kiểu dáng công nghiệp nói chung

Trong việc triển khai hệ thống cung cấp điện của các doanh nghiệp công nghiệp, ngày càng có nhiều ứng dụng rộng rãi với các bộ phận hoàn chỉnh, được sản xuất hoàn chỉnh trong các nhà máy. Điều này cũng áp dụng cho các trạm biến áp trong kho, tủ phân phối và các thành phần khác của hệ thống điện, bao gồm cả tụ điện.Việc sử dụng các thiết bị hoàn chỉnh làm giảm đáng kể khối lượng công việc xây dựng và lắp đặt điện, cải thiện chất lượng của chúng, giảm thời gian vận hành, tăng độ tin cậy và an toàn trong quá trình làm việc.

Bộ tụ bù hoàn chỉnh cho điện áp 380 V được sản xuất để lắp đặt trong nhà và cho điện áp 6-10 kV — cho cả sử dụng trong nhà và ngoài trời. Phạm vi công suất của các đơn vị này khá rộng và hầu hết các loại đơn vị tụ điện hoàn chỉnh hiện đại đều được trang bị các thiết bị để điều khiển công suất tự động một hoặc nhiều cấp.

Các đơn vị tụ điện hoàn chỉnh cho điện áp 380 V được làm bằng tụ điện ba pha và cho điện áp 6-10 kV - từ tụ điện một pha có công suất 25-75 kvar, được kết nối theo hình tam giác.

Bộ ngưng tụ hoàn chỉnh bao gồm một tủ đầu vào và tủ ngưng tụ. Trong cài đặt 380 V, thiết bị điều khiển tự động, máy biến dòng, bộ ngắt kết nối, thiết bị đo (ba ampe kế và vôn kế), thiết bị điều khiển và tín hiệu và thanh cái được lắp đặt trong tủ đầu vào.

Trong trường hợp sử dụng tụ điện có tích hợp sẵn điện trở phóng điện thì không lắp biến điện áp. Tủ đầu vào được cấp điện bằng cáp từ tủ phân phối 6-10 kV (RU), trong đó thiết bị điều khiển, đo lường và bảo vệ được lắp đặt.