Конденсаторные установки

Широкое распространение получили конденсаторные двигатели, в которых в качестве ФСУ используют конденсаторы. Емкость Ср выбирают из условия создания кругового вращающего поля в номинальном режиме. Для увеличения пускового момента иногда параллельно рабочему включают на время пуска дополнительный пусковой конденсатор С„.

При мощности до 0,6 кВт асинхронные двигатели изготовляются однофазными и трехфазными короткозамкнутыми на синхронные скорости вращения 1500—3000 об/мин и номинальные напряжения однофазной сети 127, 220, 380 В и трехфазной 127/220, 220/380 В. Все они делаются в закрытом обдуваемом исполнении. Корпус и подшипниковые щиты отливаются из алюминиевого сплава. Приняты следующие обозначения двигателей данной серии: АОЛ — трехфазные; АОЛБ — однофазные с пусковым активным сопротивлением; АОЛГ — однофазные с емкостью в цепи пусковой обмотки; АОЛД — однофазные конденсаторные.

Конденсаторные двигатели. Однофазные двигатели, у которых в цеяь обмотки статора включена емкость, называются конденсаторными. Такие двигатели, питаемые от однофазной сети, по способу образования магнитного поля чаще всего являются двухфазными. Они имеют на статоре две обмотки, обычно с неодинаковым числом витков, оси которых сдвинуты в пространстве на 90° ( XI.34). Вследствие временного сдвига тока в подключенной через конденсатор обмотке В в двигателе создается вращающаяся н. с., являющаяся круговой в случае, если намагничивающие силы фаз обмоток Рд и Fg равны и сдвинуты по времени на четверть периода изменения тока. Это условие может выполняться только при определенном подборе емкости, напряжений и чисел витков обмоток Л и В.

Конденсаторные двигатели мощностью до 1000 em выполняются с пусковой (см. XI.33, а), с пусковой и рабочей или только с постоянно включенной рабочей емкостью (см. XI.34).

Однофазные конденсаторные двигатели ( 3.96) получили наибольшее распространение. В этом двигателе две обмотки на статоре wsa, wi сдвинуты относительно друг друга на электрический угол 90°. Чтобы обеспечить сдвиг во времени между токами в обмотках wsa и a>g, включают рабочий конденсатор Ср.

Конденсаторные двигатели выпускаются большими сериями как с пусковой, так и с рабочей емкостью, на мощности от 18 до 600 Вт.

Для привода бытовых приборов (звукозаписывающая аппаратура, перемотка ленты, контрольно-кассовые аппараты, центрифуга, фреоновый компрессор) применяются асинхронные конденсаторные двигатели серии КД. Эти двигатели выпускаются на напряжение 220 В, / — 50 Гц, мощности от 2,5 до 50 Вт, КПД=0,154-0,6, cos ф=0,874-0,95, масса 0,75—2,4 кг ( 3.115).

б) Конденсаторные двигатели. Рассмотрим условия работы конденсаторного двигателя несколько подробнее.

Конденсаторные двигатели изготовляются на мощности 50 вт и выше, пусковые электролитические конденсаторы укрепляются непосредственно на корпусе двигателя. Применяются эти двигатели в случаях, когда требуются значительные пусковые моменты: компрессоры, установки для кондиционирования воздуха, рефрижераторы и т. д.

169. Л. И. А д а м е н к о, Однофазные конденсаторные двигатели, изд. АН Укр. ССР, 1960.

Конденсаторные двигатели, полученные из трехфазных, показаны на 5.2. Различаются двигатели с постоянно включенной рабочей емкостью Ср и пусковой емкостью Сп, отключаемой после пуска, и с одной рабочей емкостью Ср. Во всех конденсаторных двигателях: с соединением обмоток в симметричную звезду ( 5.2, а) или треугольник ( 5.2, б), с последовательно-параллельным соединением обмоток ( 5.2, 0) и соединением в несимметричную звезду ( 5.2, г) — три фазы используются не только при пуске, но и при работе. Напряжение однофазной сети равно линейному напряжению исходной трехфазной машины.

В сетях напряжением до 1000 В применяют главным образом трехфазные конденсаторные установки с параллельным соединением конденсаторов, соединенных по схеме треугольника. Батареи можно подключать как непосредственно под общий выключатель с токоприемником, так и через отдельный выключатель к шинам распределительных щитов ( 13.3, а—г).

В соответствии с Правилами устройства электроустановок конденсаторные установки должны иметь следующие виды защиты:

В зависимости от способа компенсации конденсаторные установки включаются по различным схемам.

Общие сведения. Потребности предприятий в реактивной мощности покрываются за счет источников энергосистемы, основными из- которых являются генераторы электростанций и синхронные компенсаторы, и собственных источников. В качестве собственных компенсирующих устройств в системах электроснабжения используются синхронные электродвигатели, конденсаторные установки и специальные статические источники реактивной мощности.

Конденсаторные установки. На промышленных предприятиях получили наибольшее распространение как средство компенсации реактивной мощности. Основными их достоинствами являются:

Групповая компенсация осуществляется путем подключения конденсаторных установок к распределительным шкафам или шинопроводам цеховой сети. Она широко применяется в цехах, среда которых не агрессивна и не опасна с точки зрения пожара и взрыва. В противном случае конденсаторные установки размещаются в отдельном помещении и такая компенсация называется централизованной.

При централизованной компенсации компенсирующее устройство (КУ) подключается к шинам цеховой трансформаторной подстанции на стороне до 1 кВ (конденсаторные установки) или к шинам распределительного пункта напряжением 6—10 кВ (конденсаторные установки и синхронные двигатели) и используется наиболее полно. Однако при этом не разгружается распределительная сеть, питающаяся от РП.

В качестве средств КРМ следует принимать в сетях общего назначения конденсаторные установки (БК) и синхронные двигатели; в сетях со специфическими нагрузками, кроме того, фильтрокомпенсирующие (ФКУ), симметрирующие (СУ) и фильтросимметрирующие устройства (ФСУ), устройства динамической и статической компенсаций реактивной мощности (прямого или косвенного действия) с быстродействующими системами управления.

Пример 8.1. Определить мощность конденсаторных установок для однотипной группы цеховых трансформаторов. Нагрузка однотипной группы 5н.тр=5100 кВ-А; Рм.тр=4100 кВт; QM.Tp=3100 квар. Предполагается установка трансформаторов с единичной мощностью STP —1000 кВ-А и коэффициентом загрузки fea.Tp=0,7, на РП — комплектных распределительных устройств типа КРУ2-10-20. На напряжении выше 1 кВ устанавливаются конденсаторные установки мощностью 900- квар, а на напряжении до 1 кВ предполагается применить регулируемые БК мощностью по 100 квар с подключением их к распределительным магистралям без специальных автоматических выключателей. Схема электроснабжения приведена на 8.6. Предприятие расположено в центре, имеет трехсменный режим работы.

/ Определим мощность конденсаторных установок по критерию минимума суммарных приведенных затрат на цеховые трансформаторные подстанции и конденсаторные установки.

Суммарная реактивная мощность ВБК, найденная по формуле (8.10), распределяется между отдельными РП (или цеховыми ТП) пропорционально их нескомпенсированной реактивной нагрузке на шинах ? или 10 кВ и округляется до ближайшей стандартной мощности комплектных конденсаторных установок (ККУ). Установку ККУ в первую очередь следует предусматривать на РП с наибольшей нескомпенсированной реактивной нагрузкой (учитывая технические возможности размещения ККУ на РП). К каждой еекцяи РП рекомендуется подключать ККУ одинаковой мощности, но не менее 1000 квар. Если нескомпенсированная реактивная нагрузка секции РП не позволяет установить ККУ мощностью 1000 квар, то высоковольтные конденсаторные установки объединяют в группу и перемещают на более высокий уровень системы электроснабжения — на шины ГПП.