150893 (732839), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

ИМПУЛЬСНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ

Импульсные конденсаторы широко используются в установках для высоковольтных импульсных подстанций, в электротехнологических установках (магнитная штамповка, дробление пород, сейсмическая разведка и др.). Емкостные накопители энергии на основе импульсных конденсаторов применяются в электрофизических установках: для получения и исследования высокотемпературной плазмы, для создания сверхсильных импульсных токов и т. д. Импульсные конденсаторы используются для получения мощных импульсных источни­ков света, в медицине, в лазерной и локационной технике.

Импульсные конденсаторы работают в режиме медленный заряд — быстрый разряд, что и опреде­ляет электрические и конструктивные особенности данной группы конденсаторов.

Импульсные конденсаторы серии ИМКН-5-0У2 предназначены для работы в различных импульсных установках в режиме неполного разряда. Время разряда конденсатора (глубина разряда не более 0,75 кВ) составляет не менее 0,1. с. Частота следования циклов заряд-разряд не более 50 в мин.

Конденсаторы типа ИК предназначены для получения больших импульсных токов. Апериоди­ческий заряд до номинального напряжения происходит за время не более 2 мин. Частота следования циклов заряд-разряд составляет не более трех в минуту. Максимальная амплитуда разрядного тока составляет 200 кА.

В схемах питания электрофизических устано­вок применяются импульсные конденсаторы типа ИК-3-300УЗ и ИКМ-50-6УХЛ4. Последний отличается малой индуктивностью (не более 20 нГн).

Конденсаторы типа ИК1 предназначены для получения больших импульсов тока и рассчитаны на повышенное номинальное напряжение 100 кВ. Конденсатор работает в режиме апериодического заряда до номинального напряжения и колебательного разряда с декрементом не менее 1,5. Максимальная частота следования циклов заряд-разряд не более 4 в мин.

Конденсаторы типа ИК-50-1.35УХЛ4 работают в установках электрогидравлического эффекта, а также в других импульсных схемах.

Конденсатор ИМ-4-13УЗ предназначен для работы в формирующих линиях импульсных устройств и других импульсных установках. Конденсатор работает в режиме апериодического заряда до номинального напряжения и однополярного разряда от номинального напряжения током синусоидальной формы за время не менее 10 мкс. Частота следования циклов заряд-разряд составляет не более 25 Гц при заряде до номинального напряжения.

Кроме импульсных конденсаторов выпускаются генераторы импульсных напряжений (ГИН) и токов (ГИТ).

Генератор импульсных токов ГИТ-50 предназ­начен для электрогидравлических и других устано­вок, использующих электрический разряд в технологических целях (ТУ 16-435.138-86). Генератор имеет исполнения на питающие напряжения 380, 400, 415, 440 В. Номинальное выходное напряжение 50 кВ, полная мощность 18 кВ, коэффициент мощности 0,73, коэффициент полез­ного действия 80%. Генератор состоит из унифицированных блоков зарядного и высоковольтного. Зарядный блок включает в себя выпрямитель-трансформатор и шкаф с индуктивно-емкостным преобразователем. Высоковольтный блок представляет собой металлический шкаф, в кагором размещены высоко­вольтные конденсаторы, защитное устройство, разрядник. Габаритные размеры ГИТ-50 1542×1736×1800 мм. Масса не превышает 2300 кг.

ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ КОНДЕНСАТОРОВ И КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК

Как правило, силовые конденсаторы снабжены встроенной индивидуальной защитой, выполненной в виде плавких предохранителей. Конденсаторные установки (КУ) на 380 В в соответствии с «Правилами устройства электро­установок» (ПУЭ) должны иметь защиту от токов КЗ с наименьшим временем отключения, которая обеспечивала бы требуемую селективность работы. Если конденсаторы, комплектующие КУ, имеют встроенные индивидуальные предохранители, то общая защита КУ может быть осуществлена с помощью предохранителей FU с

Рис. 4. Схемы соединения КУ; а – с предохранителем и контактором, б – с автоматическим выключателем, в – с выключателем, разъединителем и со встроенными разрядными резисторами.

рубильником или контактором КМ (см. рис. 4. а) или с помощью автоматического выключателя QF (см. рис. 4. б) или с помощью разъединителя QS и выключателя SA (см. рис. 4. в).

В этом случае плавкая вставка предохранителя для общей защиты КУ выбирается по току

,

где n_о6щ — общее число конденсаторов в КУ шт.; Q_HOM — номинальная мощность одного конденсато­ра, квар; U_л — линейное напряжение сети, кВ.

Автоматический выключатель должен иметь комбинированный расцепитель, обеспечивающий защиту от перегрузки и КЗ. Причем уставка тока максимальной защиты комбинированного расцепителя с учетом перегрузочной способности кон­денсаторов не должна превышать 130 % номи­нального тока КУ.

В качестве выключателей может использоваться быстродействующий автомат или контактор для коммутации чисто емкостной нагрузки на номиналь­ный ток 300 — 800 А, допускающий 20—30 опера­ций в сутки. Выключатели должны выдерживать ударный ток КЗ более 50 кА. В качестве таких аппаратов могут использоваться контакторы типа КТУ-4000 или КТ6043 с предохранителями или автоматические выключатели типа А400 с дистанци­онным управлением и необходимыми видами защит.

Конденсаторные установки на 3—10 кВ в соответ­ствии с ПУЭ должны иметь защиты:

-от КЗ, общую для всей КУ, выполненную в виде максимальной токовой защиты с отсечкой;

-от КЗ в самих конденсаторах, не снабженных встроенной индивидуальной защитой;

-от перегрузки токами высших гармоник, если такая перегрузка возможна;

-от повышения напряжения свыше 110% номи­нального значения.

Для надежного действия максимальной токовой защиты при КЗ необходимо, чтобы расчетный ток КЗ был больше тока срабатывания защиты, учитывая, что согласно техническим данным конденсаторы допускают длительную работу при действующем значении тока, равном 130% номинального.

Во избежание ложного срабатывания общей защиты КУ от КЗ ток уставки максимальной защиты принимают примерно в два раза больше ее номинального тока.

Возможно, использование индукционных токо­вых реле с зависимой выдержкой времени, что позволяет их применять для защиты цепей от перегрузки.

В качестве выключателей для КУ на 3—10 кВ наиболее пригодны вакуумные и элегазовые вы­ключатели. Не исключено использование масляных выключателей типов ВМГ-133, ВПМ-10 и др. с запасом по току не менее 50 % номинального тока КУ, снабженных дополнительными шунтиру­ющими резисторами.

Защита от КЗ в конденсаторах является одной из наиболее ответственных типов защит, что обус­ловлено быстрым возрастанием энергии дуги, воз­никающей внутри поврежденного конденсатора до значения, при котором корпус конденсатора может быть разрушен. Защита конденсаторов на 3—10 кВ от токов КЗ осуществляется быстродействующими и токоограничивающими плавкими предохраните­лями типа ПК.

Предохранители выбираются согласно следую­щим основным требованиям:

номинальное напряжение предохранителя дол­жно соответствовать напряжению сети, на котором расположены конденсаторы;

предохранители должны выдерживать значи­тельные колебания нагрузки;

предохранители должны быть рассчитаны на пери­одические переходные токи а процессе коммутации;

при параллельном соединении конденсатор, предохранители должны выдерживать максималь­ный разрядный ток, проходящий от неповреждён­ных конденсаторов к поврежденному;

предохранители должны обладать высоким быст­родействием и возможностью селективной работы,

разрывная мощность предохранителей должна быть не менее возникающей на выводах конденса­тора мощности КЗ;

при пробое отдельных секций конденсатора, соединенных последовательно, номинальный ток плавкой вставки предохранителя не должен превышать 160 % номинального тока защищаемого им конденсатора, т. е.

где Q_HOM-номинальная мощность однофазного конденсатора, квар;

-номинальное напряжение сети, кВ

С учетом описанных требований даются рекомендации по выбору плавких вставок предохранителей для индивидуальной защиты однофазных конденсаторов выше 1000 В

Если конденсатор состоит из п последовательно включенных секций, из которых к секций повреж­дено, то проходящий через предохранитель ток КЗ

где I_ном — номинальный ток конденсатора, А.

При правильном выборе плавкой вставки предохранителя он должен срабатывать до пробоя последней секции конденсатора, и этим будет исключена возможность повреждения бака конденсатора.

Для индивидуальной защиты конденсаторов применяются малогабаритные предохранители, которые крепятся одним концом жестко к главным шинам, а другим — гибким проводом к изолятору конденсатора.

Все данные по силовым конденсаторам можно найти в специальных справочниках.

5

Характеристики

Список файлов реферата