Diagramas de conexão de bancos de capacitores para compensação de potência reativa

As unidades de condensação completas consistem em gabinetes padrão de fábrica e podem ser fixas e ajustáveis.

A regulação pode ser de estágio único ou multiestágio. Com regulação de uma etapa, todo o dispositivo liga e desliga automaticamente. Com a regulação multinível, as seções individuais dos bancos de capacitores são comutadas automaticamente.
A regulação automática deve garantir: no modo de cargas máximas do sistema de energia - um certo grau de compensação da carga reativa, nos modos de carga intermediária e mínima - o modo normal de operação da rede (ou seja, para evitar sobrecompensação e tensão além dos desvios permitidos).

O primeiro requisito é mais facilmente atendido se a potência reativa (corrente reativa) for usada como parâmetro de controle. Ajustar o fator de potência cosφ não fornece o modo de operação de rede mais econômico e não é recomendado.

A compensação de potência reativa usando bancos de capacitores pode ser individual, em grupo e centralizada.

A compensação individual é mais usada para tensões de até 660 V. Nesse caso, o banco de capacitores está firmemente conectado aos terminais do receptor. Neste caso, toda a rede do sistema de potência é descarregada pela potência reativa. Este tipo de compensação tem uma desvantagem significativa - um mau aproveitamento da capacidade instalada do banco de capacitores, pois quando o receptor é desligado, ele desliga e instalação compensadora.

Com compensação de grupo, o banco de capacitores é conectado aos pontos de distribuição da rede. Ao mesmo tempo, o uso da potência instalada aumenta ligeiramente, mas a rede de distribuição do ponto de distribuição ao receptor permanece carregada com potência reativa da carga.

Com compensação centralizada, o banco de capacitores é conectado aos barramentos de 0,4 kV da subestação oficina ou aos barramentos de 6-10 kV da subestação abaixadora principal. Neste caso, os transformadores da subestação abaixadora principal e a rede de alimentação são descarregados da potência reativa. A utilização da capacidade instalada dos capacitores é maior.

Para evitar um aumento significativo no custo de desconexão, medição e outros equipamentos, não é recomendável instalar bancos de capacitores de 6 a 10 kV com capacidade inferior a 400 kvar ao conectar capacitores usando uma chave separada (Fig. 1, a ) e menos de 100 kvar ao conectar capacitores através de uma chave comum com um transformador de potência, motor assíncrono e outros receptores (Fig. 1, b).

Arroz. 1.Diagrama de circuito dos bancos de capacitores: a — com um interruptor separado, b — com um interruptor de carga, VT — um transformador de tensão usado como resistência de descarga para um capacitor, LI — lâmpadas indicadoras de sinal

A instalação do capacitor deve ter proteção contra sobretensão, que desliga a bateria quando a tensão da corrente ultrapassa o valor permitido. A instalação deve ser desligada com um atraso de 3 - 5 minutos. A reinicialização é permitida após a tensão da rede cair para o nominal, mas não antes de 5 minutos após o desligamento.

Quando os capacitores são desligados, é necessário descarregar a energia armazenada neles automaticamente para uma resistência ativa permanentemente conectada (por exemplo, Transformador de voltagem). O valor da resistência deve ser tal que, ao desligar os capacitores, ocorra uma sobretensão em seus terminais.

As capacitâncias das fases do banco de capacitores devem ser controladas por medidores de corrente estacionários em cada fase. Para instalações com capacidade de até 400 kvar, a medição de corrente é permitida apenas em uma fase. A conexão dos capacitores entre si e a conexão dos mesmos aos barramentos deve ser feita com jumpers flexíveis.

Proteção do banco de capacitores

A proteção dos bancos de capacitores com tensão acima de 1000 V contra curto-circuito pode ser feita por um fusível tipo PC ou por um relé de corte. Proteção de circuito? à terra é efetuado por um relé de corrente T operando através de um relé de disparo intermediário P.

Figo. 2. Circuito de proteção do capacitor de alta tensão

A proteção de bancos de capacitores para faltas à terra monofásicas é estabelecida nos seguintes casos: quando as correntes de falta à terra forem superiores a 20 A e quando a proteção contra faltas fase-fase não funcionar.

Controle automático de potência de bancos de capacitores

A potência da unidade capacitiva é regulada por:

• por tensão no ponto de conexão dos capacitores;

• da corrente de carga do objeto;

• direção da potência reativa na linha que conecta o empreendimento à rede externa;

• hora do dia.

O mais simples e aceitável para empresas industriais é a regulação automática da tensão dos barramentos da subestação (Fig. 3).

Arroz. 3. Esquema de regulação automática de um estágio da tensão de alimentação do banco de capacitores

O relé de subtensão H1 é usado como gatilho para o circuito, que possui um marcador e um contato de abertura. Quando a tensão na subestação cai abaixo de um limite predeterminado, o relé H1 é acionado e fecha seu contato de fechamento no circuito do relé PB1. O relé PB1 com um certo atraso de tempo fecha seu contato de fechamento no circuito eletromagnético do EV e liga o interruptor.

Quando a tensão do barramento da subestação sobe acima do relé limite, H1 retorna à sua posição original, abre seu contato NA e fecha seu contato NC no circuito do relé PB1. O relé PB2 é ativado e com um atraso de tempo predefinido desliga o interruptor — a bateria é desconectada. Os relés de tempo são usados ​​para definir os aumentos e diminuições de tensão de curto prazo.

Para desconectar o banco de capacitores da proteção, é fornecido um relé intermediário P (os circuitos de proteção geralmente são mostrados com um contato de fechamento P3).

Quando a proteção está ativa, o relé P é acionado e, dependendo da posição da chave, desliga se estiver ligado, ou impede que ligue por um curto-circuito abrindo o contato de abertura do relé P.

Para controle automático multiestágio da tensão de várias unidades capacitivas, o circuito de cada uma delas é semelhante, apenas a tensão inicial do relé de partida é selecionada dependendo do modo de tensão predefinido da rede.

A regulação automática da capacidade das baterias do capacitor pela corrente de carga é realizada aproximadamente da mesma maneira, apenas os relés de corrente conectados à rede no lado da alimentação (entrada) servem como corpo de partida.