Montarea bateriilor de condensatoare

Montarea bateriilor de condensatoare

1. Elemente capacitive

Condensatoarele moderne sunt de tip uscat (adica fara dielectric) si sunt formate din doua role de folie de polypropylena metalizata, cu proprietati autocicatrizante.

siguranta fuzibila

rezistenta de descarcare

contacte de scurtcircuitare

dispozitiv de suprapresiune

carcasa din material izolant prevazut cu dubla izolare (nu este nevoie de legare la pamant)

Sectiune printr-un condensator

Condensatoarele sunt protejate de un sistem (dispozitiv de suprapresiune cuplat cu siguranta), care deconecteaza condensatorul in cazul unei defectiuni interne.

Functionarea schemei de protectie:

un curent de scurtcircuit prin dielectric topeste siguranta;

cand curentul este mai mare decat cel normal, dar insuficient sa topeasca siguranta (ex. datorita unei scurgeri microscopice in stratul de dielectric) se reface izolatia datorita incalzirii locale produsa de curentul de scurgere, adica prin autocicatrizare. Daca curentul de scurgere persista, defectul poate evolua spre un scurtcircuit si siguranta va functiona;

gazul produs prin vaporizarea stratului metalic, in zona de defect, produce treptat o crestere a presiunii in containerul de plastic. Aceasta determina actionarea dispozitivului sensibil la presiune, care scurtcircuiteaza condensatorul prin contactele sale, determinand functionarea sigurantei.

2. Dimensionarea circuitului de alimentare a bateriei de condensatoare

Dimensionarea sectiunii cablului de alimentare cat si alegerea dispozitivelor de comutatie si protectie se face pe baza curentului de calcul.

Curentul nominal I_N al unui condensator cu putera reactiva Q (kvar) alimentat la tensiunea U_N (kV), in sistem trifazat este

.

Domeniul de variatie a armonicii fundamentale de tensiune datorita armonicilor superioare (aproximativ 30%) si tolerantele de fabricatie ale condensatorului (aproximativ 15%) stabilesc un curent de calcul

I_c = 1,3 1,15I_N = 1,5I_N,

la o temperatura a mediului ambiant de maxim 50⁰C. La temperaturi mai mari in interiorul unor incinte este necesara supradimensionarea tuturor componentelor.

Cand se inchide circuitul de alimentare a unui condensator, curentul este limitat numai de impedantele retelei din amonte de condensator, astfel se produc valori de varf foarte mari ale curentului pe durate reduse, dupa care se revine rapid la valorile nominale.

Supracurentul tranzitoriu este

o oscilatie de inalta frecventa care se suprapune curentului de 50Hz, sau

un curent aperiodic,

al carui prim varf are cea mai mare amplitudine. Valoarea maxima a acestei amplitudini, la conectarea unui condensator neincarcat initial, se obtine daca contactele se ating cand tensiunea de alimentare are valoarea maxima.

[A],

unde    U - tensiunea intre faze a retelei [V]

C - capacitatea [F]

L - inductanta sistemului [H] (rezistenta este neglijabila)

Frecventa curentului tranzitoriu este

[Hz]

la o singura baterie, L este al cablurilor si al transformatoarelor din amonte

la o baterie cu comutare automata in trepte, uneori condensatoarele deja conectate se vor descarca pe condensatoarele neincarcate care se conecteaza in circuit, si se produce un curent tranzitoriu de conectare, care are primul varf

[A],

L^I    - inductanta cablurilor de alimentare, in serie cu fiecare condensator

n    - numarul treptelor de condensatoare deja in serviciu

C    - capacitatea grupului de condensatoare care formeaza o treapta

Frecventa supracurentului produs de condensatoarele incarcate este

[Hz]

Conform CEI 831-1

I_vmaxtotal 100 I_Ntreapta

Acest varf maxim de curent apare la conectarea ultimei trepte. Pentru a limita acest curent, uneori se impune montarea unor mici inductante serie.

Pentru a evita declansarile intreruptoarelor de putere din instalatie, elementele de declansare instantanee din competenta releelor de protectie sa fie reglate la valori de curent suficient de mari.

Sectiunea transversala a conductorilor se determina din conditia

I^I_maxadm 1,5I_N,

functie de caracteristicile cablurilor si a conductelor, modul de instalare si temperatura mediului ambiant.

Curentul tranzitoriu de inalta frecventa este insotit de tensiuni tranzitorii

La conectarea in circuit a unui condensator descarcat U_vmax 2U_Nmax, iar la condensatoare conectate deja incarcate U_vmax 3U_Nmax, unde U_Nmax este valoarea de varf a tensiunii nominale.

Conditiile de maxim de tensiune sunt urmatoarele:

tensiunea existenta pe condensator este egala cu valoarea maxima a tensiunii nominale;

contactele contactorului se inchid in momentul cand tensiunea de alimentare are valoarea maxima;

polaritatea tensiunii de alimentare este inversa fata de tensiunea la bornele condensatorului.

In aceste situatii curentul tranzitoriu va atinge valoarea maxim maximorum, adica dublul maximului curentuluui la conectarea unui condensator initial descarcat.