Дослідження резонансних явищ при вмиканні в мережу 0,38 кВ батарей конденсаторів поперечної компенсації

Анотація

Розглянуті питання роботи конденсаторних батарей у складі регульованих конденсаторних установок, підключених в електричній мережі 0,38 кВ силових трансформаторів споживчих підстанцій 10/0,4 кВ. Відомо, що конденсаторні батареї використовуються для компенсації реактивної потужності електроприймачів та вирівнювання навантаження фаз в трифазних чотирипровідних мережах 0,30 кВ шляхом створення струмів зворотної послідовності рівних за величиною, але повернутих на 180⁰ відносно струмів навантаження за рахунок включення різної кількості конденсаторів між фазами мережі.

Широка присутність в електричних мережах нелінійних електроприймачів обумовлює виникнення вищих гармонічних складових напруги і струму, які викликають підвищення струму в конденсаторах, оскільки реактивний опір конденсаторів зі зростанням частоти зменшується. Одночасно зі зростанням струму в конденсаторах, який можна регулювати за допомогою конструктивних заходів, в несприятливих випадках у мережах можуть виникнути резонансні явища. Широке впровадження конденсаторних батарей створює ризики виникнення резонансу напруг і струмів як при основній частоті трифазного змінного струму 50 Гц, так і при частотах 150, 250, 350 і 550 Гц, обумовлених вищими гармонічними складовими напруги і струму.

Отримані результати свідчать про те, що для виникнення резонансу струмів на основній частоті для силових трансформаторів різних потужностей потужність батарей конденсаторів повинна складати від 0,02 кВ×Ар на 1 кВ×А потужності (для трансформатора 630 кВ×А) до 0,034 кВ×Ар (для трансформатора 25 кВ×А), а для виникнення резонансу напруги відповідно від 18,7 кВ×Ар/кВ×А до 26 кВ×Ар/кВ×А.

Окрім того, розрахунки показують, що для підвищення коефіцієнта потужності навіть на малу величину (від 0,9 до 0,95) необхідно встановлювати  батареї конденсаторів не менше 0,14 кВ×Ар/кВ×А, а для збільшення коефіцієнта потужності від 0,7 до 0,95 – всього 0,66 кВ×Ар/кВ×А.

Ключові слова: конденсаторні батареї, силові трансформатори, ємність, індуктивність, резонанс напруг і струмів, добротність контуру