Защита батарей конденсаторов от высших гармоник

Как было показано выше, в сетях, питающих нелинейную на­грузку, установка БК без защиты их от высших гармоник из-за резо­нансных явлений (в первую очередь резонансных токов) на высокой частоте недопустима.

Рис.5.7. Схема защиты БК от высших гармоник

Для защиты БК и создания нормальных условий для их работы применяют реакторы (рис.5.7), которые включают последовательно с БК. Индуктивное сопротивление реактора рассчитывают так, чтобы в цепи создавался резонанс напряжений на частоте, меньшей наимень­шей гармоники, возникающей при работе нелинейной нагрузки, т.е. должно выполняться условие:

где - гармоника, на которую необходимо настроить последова­тельную- цепь;- минимальная гармоника, возникающая при работе нелинейной нагрузки.

Индуктивное сопротивление реактора на частотеопреде­ляют из условия:

где- номинальная мощность батареи конденсаторов по дан-

ным     завода-изготовителя; - номинальное  напряжение;

 для вентильных преобразователей с любой фазностью вы­прямления;для дуговых сталеплавильных печей.

При неправильном выборе сопротивления реактора могут возни­кать резонансные явления, обусловленные тем, что цепь, состоящая из последовательного соединения реактора и конденсатора, уменьша­ет гармоники порядка выше резонансной (имеет место индуктивный характер цепи) и увеличивает гармоники порядка ниже резонансной (емкостной характер цепи). Для правильной защитынеобходимо, чтобы эта цепь имела индуктивный характер для всех гармоник.

В связи с малым индуктивным сопротивлением высоковольтных бетонных реакторов в сетяхприменяют низковольтные реакто­ры. Их применение возможно в связи с тем, что к реактору приложе­но напряжение основной частоты:

где- напряжение сети на основной частоте, приложенное к

цепи;- номер гармоники, на которую настроена цепь. Общее напряжение на реакторе:

где

 - суммарный токгармоники сети при отключенной индуктивное сопротивление системы;■ индуктивное сопротивле­ние реактора на основной частоте;емкостное сопротивление БК на основной частоте.

Для защиты реактора от перенапряжений в момент включения или при пробое конденсатора параллельно с реактором устанавлива­ется разрядник многократного действия (см. рис.5.7).

При последовательном соединении реактора и конденсатора по­вышается напряжение на БК, в том числе и за счет высших гармоник. По этой причине БК необходимо выбирать на следующую большую ступень напряжения.

Общее напряжение на конденсаторе может быть подсчитано по

формуле

где

напряжение основной частоты на зажимах конденсатора:

где

фазное напряжение основной частоты на шинах;

но-

минальное напряжение конденсаторной батареи;

напряжение

гармоники на зажимах конденсатора:

Действующее значение тока в

цепи определяют по формуле

где

ток первой гармоники в цепи батареи:

ток

гармоники в батареи конденсаторов:

В приведенных выше формулах число учитываемых гармоник может быть ограничено двумя-тремя после резонансной, т.е. можно принять п~1 или и=1 для ВП и= 7 для дуговых сталеплавиль­ных печей.

В начало