Esquemas de conexionado de baterías de condensadores para compensación de potencia reactiva

Las unidades condensadoras completas consisten en gabinetes estándar de fábrica y pueden ser fijos y ajustables.

La regulación puede ser monoetapa o multietapa. Con la regulación de un solo paso, todo el dispositivo se enciende y apaga automáticamente. Con la regulación multinivel, las secciones individuales de los bancos de condensadores se conmutan automáticamente.
La regulación automática debe garantizar: en el modo de cargas máximas del sistema de potencia — un cierto grado de compensación de la carga reactiva, en los modos de carga intermedia y mínima — el modo normal de operación de la red (es decir, evitar la sobrecompensación y la tensión más allá de las desviaciones permitidas).

El primer requisito se cumple más fácilmente si se utiliza la potencia reactiva (corriente reactiva) como parámetro de control. Ajustar el factor de potencia cosφ no proporciona el modo de operación de red más económico y no se recomienda.

La compensación de potencia reactiva mediante baterías de condensadores puede ser individual, grupal y centralizada.

La compensación individual se usa con mayor frecuencia para voltajes de hasta 660 V. En este caso, el banco de capacitores está firmemente conectado a los terminales del receptor. En este caso, toda la red del sistema de potencia es descargada por la potencia reactiva. Este tipo de compensación tiene un inconveniente importante, un mal aprovechamiento de la capacidad instalada del banco de capacitores, ya que cuando se apaga el receptor, se apaga y instalación de compensación.

Con compensación de grupo, la batería de condensadores se conecta a los puntos de distribución de la red. Al mismo tiempo, el uso de la potencia instalada aumenta ligeramente, pero la red de distribución desde el punto de distribución hasta el receptor permanece cargada con potencia reactiva de la carga.

Con compensación centralizada, la batería de condensadores se conecta a los embarrados de 0,4 kV de la subestación taller oa los embarrados de 6-10 kV de la subestación reductora principal. En este caso, los transformadores de la subestación reductora principal y la red de suministro se descargan de la potencia reactiva. La utilización de la capacidad instalada de los condensadores es máxima.

Para evitar un aumento significativo en el costo de desconexión, medición y otros equipos, no se recomienda instalar bancos de capacitores de 6-10 kV con una capacidad de menos de 400 kvar cuando se conectan capacitores usando un interruptor separado (Fig. 1, a ) y menos de 100 kvar cuando se conectan condensadores a través de un interruptor común con un transformador de potencia, motor asíncrono y otros receptores (Fig. 1, b).

Arroz. 1.Diagrama de circuito de los bancos de capacitores: a — con un interruptor separado, b — con un interruptor de carga, VT — un transformador de voltaje utilizado como resistencia de descarga para un capacitor, LI — lámparas indicadoras de señal

La instalación de condensadores debe contar con protección contra sobrevoltaje, que apaga la batería cuando el voltaje actual supera el valor permitido. La instalación debe apagarse con un retraso de 3 a 5 minutos. Se permite el reinicio después de que el voltaje de la red caiga al nominal, pero no antes de 5 minutos después de su apagado.

Cuando los condensadores están apagados, es necesario descargar la energía almacenada en ellos automáticamente a una resistencia activa conectada permanentemente (por ejemplo, Transformador de voltage). El valor de la resistencia debe ser tal que cuando se apagan los capacitores, se produzca una sobretensión en sus terminales.

Las capacitancias de las fases del banco de capacitores deben ser controladas por medidores de corriente estacionarios en cada fase. Para instalaciones con una capacidad de hasta 400 kvar, se permite la medición de corriente solo en una fase. La conexión de los condensadores entre sí y la conexión a las barras colectoras debe realizarse con puentes flexibles.

Protección del banco de condensadores

La protección de los bancos de condensadores con una tensión superior a 1000 V contra cortocircuito se puede realizar mediante un fusible tipo PC o un relé de corte. ¿Protección del circuito? a tierra se efectúa mediante un relé de corriente T que opera a través de un relé de disparo intermedio P.

Higo. 2. Circuito de protección de capacitor de alto voltaje

La protección de las baterías de condensadores para faltas a tierra monofásicas se establece en los siguientes casos: cuando las corrientes de falta a tierra sean superiores a 20 A y cuando no funcione la protección contra faltas entre fases.

Control automático de potencia de bancos de capacitores

La potencia de la unidad de condensador está regulada por:

• por tensión en el punto de conexión de los condensadores;

• de la corriente de carga del objeto;

• dirección de la potencia reactiva en la línea que conecta la empresa a la red externa;

• hora del día

Lo más simple y aceptable para las empresas industriales es la regulación automática del voltaje de los buses de la subestación (Fig. 3).

Arroz. 3. Esquema de regulación automática en una etapa de la tensión de alimentación del banco de condensadores

El relé de bajo voltaje H1 se usa como disparador para el circuito, que tiene un marcador y un contacto de apertura. Cuando la tensión en la subestación cae por debajo de un límite predeterminado, el relé H1 se activa y cierra su contacto de cierre en el circuito del relé PB1. El relé PB1 con un cierto tiempo de retardo cierra su contacto de cierre en el circuito electromagnético del EV y enciende el interruptor.

Cuando el voltaje del bus de la subestación sube por encima del relé de límite, H1 vuelve a su posición original, abre su contacto NO y cierra su contacto NC en el circuito de relé PB1. El relé PB2 se activa y con un tiempo de retardo preestablecido apaga el interruptor: la batería está desconectada. Los relés de tiempo se utilizan para establecer los aumentos y disminuciones de voltaje a corto plazo.

Para desconectar el banco de condensadores de la protección, se proporciona un relé intermedio P (los circuitos de protección generalmente se muestran con un contacto de cierre P3).

Cuando la protección está activa, el relé P se activa y, dependiendo de la posición del interruptor, lo apaga si está encendido, o evita que se encienda por un cortocircuito abriendo el contacto de apertura del relé P.

Para el control automático de múltiples etapas del voltaje de varias unidades de condensadores, el circuito de cada uno de ellos es similar, solo se selecciona el voltaje de arranque del relé de arranque según el modo de voltaje preestablecido de la red.

La regulación automática de la capacidad de las baterías de condensadores por la corriente de carga se lleva a cabo aproximadamente de la misma manera, solo los relés de corriente conectados a la red en el lado del suministro (entrada) sirven como cuerpo de arranque.