Statické kondenzátory pro kompenzaci jalového výkonu

Statické kondenzátory se nejčastěji používají v průmyslových podnicích jako prostředek kompenzace jalového výkonu. Hlavní výhody statických kondenzátorů pro kompenzaci jalového výkonu jsou:

1) drobné ztráty činného výkonu, pohybující se v rozmezí 0,3–0,45 kW na 100 kvar;

2) absence rotujících částí a relativně nízká hmotnost instalace s kondenzátory a v souvislosti s tím absence potřeby základu;

3) jednodušší a levnější provoz než u jiných kompenzačních zařízení;
4) možnost zvýšení nebo snížení instalovaného výkonu v závislosti na potřebě;

5) možnost instalace statických kondenzátorů v jakémkoli bodě sítě: u jednotlivých elektrických přijímačů, ve skupinách v dílnách nebo ve velkých bateriích.

Kromě toho porucha jednotlivého kondenzátoru, pokud je řádně chráněn, obvykle neovlivní provoz celé kondenzátorové jednotky.

Klasifikace a technické vlastnosti statických kondenzátorů pro kompenzaci jalového výkonu

Statické kondenzátory se klasifikují podle následujících charakteristik: jmenovité napětí, počet fází, typ instalace, typ impregnace a celkové rozměry.

Pro kompenzaci jalového výkonu střídavých elektrických instalací s frekvencí 50 Hz vyrábí domácí průmysl kondenzátory pro následující jmenovitá napětí: 220 – 10500 V.

Kondenzátory s napětím 220-660 V se vyrábějí v jednofázovém i třífázovém (trojúhelníkové zapojení sekcí) provedení a kondenzátory s napětím 1050 V a vyšším se vyrábějí pouze v jednofázovém provedení.

Kondenzátory s možností výroby třífázových kondenzátorových jednotek s napětím 3,6 a 10 kV se schématem zapojení do hvězdy.

Kondenzátory s napětím 1050, 3150, 6300 a 10500 V se používají k výrobě třífázových kondenzátorových jednotek s napětím 1, 3, 6 a 10 kV s trojúhelníkovým schématem zapojení. Tytéž kondenzátory se používají i v kondenzátorových jednotkách vyšších napětí.

V závislosti na typu instalace lze kondenzátory všech jmenovitých napětí vyrobit pro venkovní i vnitřní instalaci.

Kondenzátory pro venkovní instalace se vyrábějí s vnější izolací (koncové izolátory) pro napětí nejméně 3150 V. Podle typu impregnace se kondenzátory dělí na kondenzátory impregnované minerálním (ropným) olejem a kondenzátory impregnované syntetickým kapalným dielektrikem.

Podle svých rozměrů se kondenzátory dělí na dvě velikosti: první s rozměry 380x120x325 mm, druhá s rozměry 380x120x640 mm.

Typy a dekódování označení statických kondenzátorů pro kompenzaci jalového výkonu

Statické kondenzátory se vyrábějí v následujících typech: KM, KM2, KMA, KM2A, KS, KS2, KSA, KS2A a alfanumerické označení typu odráží klasifikační znaky.

Písmena a číslice znamenají: K — „kosinus“, M a C — impregnované minerálním olejem nebo syntetickým kapalným dielektrikem, A — provedení pro venkovní instalaci (bez písmene A — pro vnitřní instalaci), 2 — provedení v pouzdře druhé velikosti (bez čísla 2 — v pouzdře první velikosti). Za označením typu kondenzátoru je číslicemi uvedeno jmenovité napětí kondenzátoru (kV) a jmenovitý výkon (kvar).

Například: KM-0,38-26 je dekódován jako „kosinusový“ kondenzátor (pro kompenzaci jalového výkonu ve střídavé síti s frekvencí 50 Hz) s impregnací minerálním olejem, pro vnitřní instalaci, první velikosti, pro napětí 380 V, s výkonem 26 kvar; KS2-6.3-50 je „kosinusový“ kondenzátor s impregnací syntetickou kapalinou, druhé velikosti, pro vnitřní instalaci, pro napětí 6,3 kV, s výkonem 50 kvar.

Zařízení statických kondenzátorů pro kompenzaci jalového výkonu

Hlavními prvky konstrukce kondenzátoru jsou nádrž s izolátory a odnímatelná část sestávající z baterie sekcí jednoduchých kondenzátorů.

Kondenzátory jedné série s napětím do 1050 V včetně se vyrábějí s vestavěnými pojistkami, zapojenými sériově s každou sekcí. Kondenzátory s vyšším napětím vestavěné pojistky nemají a vyžadují samostatnou instalaci. V tomto případě se provádí skupinová ochrana kondenzátorů pojistkami. Při implementaci skupinové ochrany pomocí pojistek chrání jedna pojistka každých 5-10 kondenzátorů a jmenovitý proud skupiny nepřesahuje 100 A. Kromě toho se pro celou baterii instalují společné pojistky.

U kondenzátorů s napětím 1050 V a nižším, které mají vestavěné pojistky, se instalují také obecné pojistky pro baterii jako celek a pro jednotlivé sekce, pokud má baterie značný výkon.

V závislosti na napětí sítě mohou být třífázové kondenzátorové baterie vybaveny jednofázovými kondenzátory se sériovým nebo paralelním zapojením kondenzátorů v každé fázi baterie.

Připojení kondenzátorových baterií k síti

Kondenzátorové baterie libovolného napětí lze k síti připojit buď prostřednictvím samostatného zařízení určeného k zapínání nebo vypínání pouze kondenzátorů, nebo prostřednictvím společného řídicího zařízení s výkonovým transformátorem, asynchronním motorem nebo jiným přijímačem elektrické energie.

Statické kondenzátory v instalacích s napětím do 1000 V se připojují k síti a odpojují od ní pomocí automatických spínačů nebo jističů.

Kondenzátory používané v instalacích s napětím nad 1000 V se připojují k síti a odpojují od ní pouze pomocí spínačů nebo odpojovačů výkonu (zátěžových spínačů).

Aby se zajistilo, že náklady na odpojovací zařízení nebudou příliš vysoké, nedoporučuje se akceptovat kapacity kondenzátorových baterií menší než:

a) 400 kvar při napětí 6–10 kV a připojení baterií k samostatnému spínači;

b) 100 kvar při napětí 6–10 kV a připojení baterie ke společnému spínači s výkonovým transformátorem nebo jiným elektrickým přijímačem;

c) 30 kvar při napětí do 1000 V.

Použití vybíjecích odporů s kondenzátory pro kompenzaci jalového výkonu

Pro bezpečnou údržbu odpojených kondenzátorů je nutné při odstraňování elektrického náboje použít vybíjecí odpory zapojené paralelně ke kondenzátorům. Pro spolehlivé vybíjení by mělo být připojení vybíjecích odporů ke kondenzátorům provedeno bez mezilehlých odpojovačů, spínačů nebo pojistek. Vybíjecí odpory musí zajistit rychlé automatické snížení napětí na svorkách kondenzátoru.

Na žádost zákazníka mohou být kondenzátory vyrobeny s vestavěnými vybíjecími odpory umístěnými pod krytem na izolačním těsnění. Tyto odpory snižují napětí z maximálního pracovního napětí na 50 V za maximálně 1 minutu u kondenzátorů s napětím 660 V a nižším a za maximálně 5 minut u kondenzátorů s napětím 1050 V a vyšším.

Většina kondenzátorů již instalovaných v průmyslových podnicích nemá vestavěné vybíjecí rezistory. V tomto případě se jako vybíjecí rezistory pro kondenzátorové baterie při napětí do 1 kV obvykle používají žárovky na 220 V. Zapojení lamp, několik kusů zapojených sériově v každé fázi, se provádí podle trojúhelníkového schématu. Při napětí nad 1 kV se jako vybíjecí rezistory instalují transformátory napětí zapojené podle trojúhelníkového nebo otevřeného trojúhelníkového schématu.

Schéma zapojení pro zapínání žárovek pro vybíjení kondenzátorových baterií (do 1000 V) pomocí spínače s dvojitými noži

Trvalé připojení žárovek, obvykle používaných jako vybíjecí odpory pro kondenzátorové baterie s napětím do 660 V, způsobuje neproduktivní ztráty energie a spotřebu lampy.

Čím nižší je výkon baterie, tím větší je výkon lampy na 1 kvar instalovaných kondenzátorů. Je účelnější lampy nepřipojovat trvale, ale automaticky je zapínat při odpojení kondenzátorové jednotky. K tomuto účelu lze použít obvod znázorněný na obrázku, ve kterém se používají spínače s dvojitými noži. Přídavné nože jsou uspořádány tak, aby se lampy zapnuly před odpojením baterie od sítě a po zapnutí baterie se vypnuly. Toho lze dosáhnout volbou vhodného úhlu mezi hlavním a přídavným nožem spínače.

Při přímém připojení kondenzátorů a přijímače energie k síti pod hlavním vypínačem nejsou nutné speciální vybíjecí odpory. V tomto případě se kondenzátory vybíjejí na vinutí přijímače energie.

Kompletní kondenzátorové jednotky pro všeobecné průmyslové použití

Při realizaci systémů napájení průmyslových podniků se stále častěji používají kompletní prvky vyráběné výhradně v továrnách. To se týká dílenských transformátorových stanic, článků rozvodných zařízení a dalších prvků systémů napájení, včetně kondenzátorových jednotek. Použití kompletních zařízení výrazně snižuje objem stavebních a elektroinstalačních prací, zlepšuje jejich kvalitu, zkracuje doby uvedení do provozu, zvyšuje spolehlivost a bezpečnost během provozu.

Kompletní kondenzátorové jednotky pro 380 V se vyrábějí pro vnitřní instalaci a pro 6-10 kV pro vnitřní i venkovní instalaci. Výkonový rozsah těchto jednotek je poměrně široký a většina typů moderních kompletních kondenzátorových jednotek je vybavena zařízeními pro jedno- nebo vícestupňovou automatickou regulaci jejich výkonu.

Kompletní kondenzátorové jednotky pro napětí 380 V jsou vyrobeny z třífázových kondenzátorů a pro napětí 6-10 kV z jednofázových kondenzátorů s kapacitou 25-75 kvar, zapojených do trojúhelníku.

Kompletní kondenzátorová jednotka se skládá ze vstupní skříně a skříní s kondenzátory. U jednotek 380 V obsahuje vstupní skříň: automatické řídicí zařízení, proudové transformátory, odpojovače, měřicí přístroje (tři ampérmetry a voltmetr), řídicí a signalizační zařízení a přípojnice.

V případě použití kondenzátorů s vestavěnými vybíjecími odpory se transformátory napětí neinstalují. Vstupní článek je napájen kabelem z článku rozváděče 6-10 kV (RU), ve kterém je instalováno řídicí, měřicí a ochranné zařízení.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Zjednodušte si výpočty elektrických obvodů, parametrů zařízení a dalších elektrotechnických úkolů s touto praktickou aplikací: Online kalkulačka elektrotechniky

Rozvíjejte své profesní dovednosti:

Vyberte si vhodný formát a témata!

Pokud je ke dvěma sériově zapojeným kondenzátorům připojen určitý rozdíl potenciálů, bude potenciál v místě připojení roven:

menší potenciál
větší potenciál
nějaká průměrná hodnota

Pokud máte kondenzátor s kapacitou 10 μF, ale potřebujete získat kapacitu 20 μF, musíte připojit kondenzátor s kapacitou:

to je nemožné
Pokud je napětí na kondenzátoru s nábojem $q$ rovno $U$, pak je jeho kapacita rovna:

Pokud je třetí článek zapojen sériově ke dvěma paralelním článkům, pak se takové spojení nazývá:

Pokud máte mnoho různých kondenzátorů s různou kapacitou, ale všechny jsou dimenzovány na maximálně 300 V a potřebujete pracovat s napětím 1000 V, lze toho dosáhnout propojením kondenzátorů:

paralelní
důsledně
to je nemožné
Přeskočit otázku
Zkontrolujte odpověď
Dokončete test

Souhrn

V tomto článku se podíváme na téma, které je důležité pro pochopení základů elektrotechniky, a to sériové zapojení kondenzátorů. Odpovíme na nejčastější otázky, které si žáci desáté třídy kladou ohledně fyziky, a poskytneme užitečné tipy pro přípravu na testy. Článek vám pomůže prostudovat téma do hloubky, pochopit základní principy a aplikovat je v praxi. Začněte test.

obsah

1. Co je to kondenzátor?
2. Principy sériového zapojení kondenzátorů
3. Vzorce pro výpočet kapacity
4. Praktické příklady úkolů
5. Výhody a nevýhody sériového připojení
6. Tipy pro přípravu na test
7. Časté chyby, kterých se dělají školáci
8. Závěry a doporučení pro školáky
9. Závěry a doporučení pro učitele

Co je to kondenzátor?

Kondenzátor je elektronická součástka, která ukládá elektřinu. elektrický náboj a ukládá jej, dokud není potřeba. Skládá se ze dvou vodičů oddělených dielektrikumV kontextu školních osnov je důležité pochopit, jak se kondenzátor chová při nabíjení a vybíjení, aby bylo možné úspěšně řešit problémy související s jeho zapojením.

Principy sériového zapojení kondenzátorů

Když jsou kondenzátory zapojeny sériově, každý kondenzátor se nabíjí sériově, čímž se vytvoří celkový náboj, který je určen jejich kombinovanou aktivitou. Je důležité si uvědomit, že takové zapojení má za následek celkovou kapacitu, která je menší než nejmenší kapacita mezi použitými kondenzátory. Kondenzátory zapojené sériově se tedy chovají jako jeden, ale s menší kapacitou.

Vzorce pro výpočet kapacity

Výpočet celkové kapacity pro sériové zapojení kondenzátorů se provádí podle vzorce:

1 / Ccelkem = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + … + 1 / Cn

Kde Ctotal je celková kapacita a C1, C2, C3, …, Cn jsou kapacity jednotlivých kondenzátorů. Pochopení a schopnost aplikovat tento vzorec je ключ k řešení problémů se sériovým zapojením kondenzátorů.

Praktické příklady úkolů

Pro lepší upevnění teoretických znalostí se podívejme na příklad úlohy.

Ukázkový úkolElektrický obvod se skládá ze tří kondenzátorů s kapacitami 2 μF, 3 μF a 6 μF, zapojených sériově. Určete celkovou kapacitu.

rozhodnutíPoužijeme vzorec pro sériové zapojení:

1 / Ccelkem = 1 / 2 + 1 / 3 + 1 / 6 = 1 / 1 = 1 μF.

Výhody a nevýhody sériového připojení

К výhody Mezi výhody sériového zapojení patří snadná implementace, díky čemuž je vhodné pro použití v obvodech, kde je vyžadováno snížení celkové kapacity. Nevýhody souvisejí se snížením kapacity, což může být kritické v určitých aplikacích vyžadujících vysokou kapacitu.

Tipy pro přípravu na test

• Naučte se vzorce a princip zapojení zpaměti.
• Procvičujte si různé příklady, abyste si posílili dovednosti.
• Nezapomeňte si zkontrolovat svá řešení, abyste se vyhnuli základním chybám ve výpočtech.

Časté chyby, kterých se dělají školáci

• Zanedbávání správných měrných jednotek a převodů.
• Nesprávné použití vzorce bez zohlednění všech parametrů.
• Zapomíná se, že celková kapacita je menší než ta nejmenší.

Závěry a doporučení pro školáky

Studium sériového zapojení kondenzátorů vyžaduje pozornost a praxe. Při aplikaci znalostí v praxi nezapomeňte zkontrolovat své výpočty. Rozvíjejte analytické myšlenířešit složitější problémy a uspět v testech.

Závěry a doporučení pro učitele

Při výuce tématu se zaměřte na názorné příklady a praktické úkoly, které pomohou studentům upevnit si učivo. Vysvětlete, jak aplikovat teorii v praxi, a vytvořte studentům podmínky pro samostatnou práci na složitých problémech, aby se cítili уверенность ve svých schopnostech a znalostech s využitím reálných příkladů.

Fáze účasti:

Testování
Udělejte si test na zvolené téma
Nechte si ohodnotit své znalosti (neomezený počet pokusů)
Osvědčení
Zadejte své údaje a získejte certifikát

Na portálu Sunlight

Více než 10000 XNUMX testů
10000 XNUMX olympiádových testů a kvízů na odborném portálu
97 % klientů
Jste s portálem spokojeni a staňte se pravidelnými zákazníky
Více než 1 000 000 účastí
Více než milionkrát se našich olympiád zúčastnilo 352 000 učitelů a studentů

Licence

Licence pro vzdělávací činnost č. 9757-l
Zkontrolujte licenci na webu Obrnadzor

Osvědčení o registraci hromadných sdělovacích prostředků EL č. FS 77 – 88824
Zkontrolujte certifikát na webu Roskomnadzor

Licence

Podpůrná služba:
[email protected]
Zúčastněte se testování
nepřetržitě

Testování a vydávání certifikátů v souladu s federálním zákonem „o vzdělávání a federálních státních vzdělávacích standardech“

Často kladené dotazy
Licence a certifikáty

Mezinárodní pedagogický portál „Sunlight“ je registrován u Federální služby pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými sdělovacími prostředky (osvědčení o registraci média EL č. FS 77-88824), činnost portálu je licencována Ministerstvem školství (licence pro vzdělávací činnost č. 9757-l).

Jaké informace obsahují diplomy a certifikáty?

Oceňovací listiny účastníků soutěží, olympiád a certifikáty obsahují tyto údaje a náležitosti: označení Pořadatele akce, výsledek účasti, číslo, celé jméno Účastníka, funkce, název zastupované organizace, její sídlo, název událost, název nominace, název soutěžního díla, celé jméno vedoucího (pokud existuje), datum konání, pečeť a podpis pořadatele. Diplomy a certifikáty vydané mezinárodním pedagogickým portálem „Sunshine“ jsou podklady pro certifikaci v souladu s Postupem pro certifikaci pedagogických pracovníků organizací zabývajících se vzdělávací činností, schváleným nařízením Ministerstva školství a vědy Ruské federace ze dne dubna 07.04.2014, 276 č. XNUMX, a jsou zařazeny do seznamu dokumentů a materiálového portfolia vychovatelů, učitelů a dalších pedagogických pracovníků nezbytných pro posuzování odborných činností. S jejich pomocí můžete vytvořit portfolio úspěchů i pro předškoláka nebo školáka.

Jsou vaše akce v souladu s federálním zákonem „o vzdělávání“ a federálním státním vzdělávacím standardem?

Mezinárodní pedagogický portál „Sunshine“ pořádá mezinárodní a celoruské akce v souladu s částí 2 čl. 77 a odst. 22 Čl. 34 federálního zákona Ruské federace „O vzdělávání v Ruské federaci“ č. 273-FZ ze dne 29.12.2012. prosince 31.12.2014 (ve znění ze dne XNUMX. prosince XNUMX) zaměřený na podporu tvůrčího potenciálu pedagogických pracovníků a studentů. Soutěže a olympiády jsou vyvíjeny s ohledem na požadavky federálních státních vzdělávacích standardů (FSES).

Kdy a jak obdržím certifikát?

Ihned po dokončení testování uvidíte výsledek testu. Poté ve svém osobním účtu můžete zadat údaje pro vygenerování certifikátu. Po zaplacení Vámi vhodnou metodou Vám ihned poskytneme přístup ke stažení certifikátu. Certifikát bude zaslán také na váš email.