9.10. Розряд конденсаторних установок

Для розряду конденсаторних установок використовують зовнішні або вбудовані резистори, а також котушки індуктивності та первинні обмотки трансформаторів напруги.

Розряд конденсаторів необхідний з метою запобігання увімкнення на залишкову напругу, яка збереглася на обкладинках після попереднього вимкнення і зменшення миттєвих значень напруги, що дозволяє зменшити імовірність пробою ізоляції. Крім того, необхідно знімати залишкові заряди за умов забезпечення безпеки обслуговування.

Вибір розрядних опорів здійснюється за умов забезпечення значення залишкової напруги меншої від 50В для конденсаторів та конденсаторних установок НН (до 1000В) через 1хвилину після вимкнення, а для конденсаторів та конденсаторних установок СН (понад 1000 В) – через 5 хвилин. Виходячи з цього можна скласти рівняння

де U_макс= – максимальна напруга, яка дорівнює амплітуді найбільшої робочої чи номінальної напруги на конденсаторі, B;

t – час розряду, 60 с або 300с;

Т = RC – стала часу (c) кола розряду конденсатора ємністю С (фарад).

Найбільше значення розрядного опору R (Ом) визначається за виразом

є

У схемах напругою до 1000В іноді як розрядні резистори використовувались лампи розжарення, які одночасно можуть відігравати роль сигнальних про наявність напруги.

Під час експлуатації конденсатора наявність розрядного пристрою є обов’язковою. Він повинен бути постійно приєднаний паралельно до виводів конденсатора. Сучасні конденсаторні установки НН випускають із вмонтованими всередині або змонтованими безпосередньо на виводах розрядними пристроями.

Для розряду конденсаторних батарей напругою понад 1000 В можуть бути використані трансформатори напруги, у первинному колі яких не повинно бути ніяких комутаційних апаратів. Однак незавантажені трансформатори напруги можуть стати причиною появи вищих гармонік внаслідок явища ферорезонансу.

Експлуатаційні питання

Визначаючи місце встановлення, тип та кількість конденсаторів, слід враховувати можливе збільшення потужності електрообладнання в майбутньому.

Як вже було сказано, в залежності від призначення, напруги і потужності конденсаторів схеми увімкнення можуть бути одно- та трифазними з послідовним, паралельним або послідовно-паралельним сполученням конденсаторів між собою. В освітлювальних мережах напругою 220 В та 380 В переважно застосовують трифазні конденсаторні установки, які приєднують безпосередньо (без вимикачів) до групових ліній цих мереж після вимикачів. В силових мережах трифазні конденсаторні установки приєднують до шин розподільних щитів через загальний вимикач разом зі споживачем електроенергії або через окремий вимикач. В мережах напругою понад 1000 В батареї конденсаторів приєднують до шин через вимикачі й роз’єднувачі з використанням високовольтних запобіжників.

Оскільки конденсатори здатні накопичувати та тривало утримувати електричний заряд, обов’язковою умовою їх зберігання є надійне та доступне для огляду закорочування їх виводів між собою та корпусом.

Номінальними параметрами конденсаторів є:

0. Тип конденсатора.

1. Кількість фаз (однофазний, трифазний).

2. Номінальна напруга U_ном.

3. Номінальна ємність С_ном.

4. Номінальна реактивна потужність

)

де f - частота мережі, що дорівнює на території України 50 Гц.

Перед тим, як увести в експлуатацію конденсатор, необхідно встановити його придатність до експлуатації.

Для цього потрібно виконати наступні дії.

0. Зовнішній огляд конденсатора. Конденсатор не повинен бути роздутий і мати механічні пошкодження.

1. Вимірювання опору ізоляції конденсатора. Опір ізоляції конденсатора вимірють між його виводами та виводами і корпусом. При вимірюванні опору ізоляції між виводами та корпусом конденсатора не повинен спостерігатись процес його заряджання, а опір повинен бути не меншим 10⁹ Ом. Опір ізоляції між виводами конденсатора повинен зростати при заряджані конденсатора від нуля до не менш, ніж 10⁹ Ом після початку вимірювання опору спеціальним мегаомметром на напругу 2500 В. Виміри знімають через 15 с та через 60 с.

2. Випробування ізоляції конденсатора підвищеною напругою. Для випробування ізоляції конденсатора підвищеною напругою на конденсатор подають випробувальну напругу, яка вказується в його паспортних даних і перевищує номінальну в декілька разів. Таке випробування є обов’язковим, оскільки при подачі на конденсатор підвищеної напруги виявляються всі пошкодження його твердого діелектрика у вигляді електричного пробою наповнювача, які неможливо виявити простим заміром опору ізоляції. Потужність джерела випробувальної напруги є невеликою, і тому, в момент пробою конденсатора під час випробування немає небезпеки його вибуху.

3. Вимірювання ємності конденсатора та втрат активної потужності (tg). Для вимірювання ємності та втрат активної потужності конденсатора складають електричну схему (рис.2), використовуючи низькокосинусний ватметр (пояснення наводиться далі). Визначена експериментально ємність конденсатора повинна бути в межах від –10% до +15% від вказаної на шильдику. Сумарні втрати активної потужності в конденсаторі та розрядному опорі не повинні бути 1-2 Вт/ квар реактивної потужності досліджуваного конденсатора (tg0,001-0,002, де tg=ΔP_к/Q_к). Втрати активної потужності в опорі R_к конденсатора дорівнюють

ΔP_k.=U²/R_k

Дослідження проводять у порядку, який наведено вище. У випадку невідповідності параметрів конденсатора хоча б одній з вказаних вимог, подальші дослідження не проводять, а конденсатор вважають непридатним до експлуатації.