Schémas de connexion des batteries de condensateurs pour la compensation de puissance réactive

Les unités de condensation complètes se composent d'armoires d'usine standard et peuvent être fixes et réglables.

La régulation peut être en une étape ou en plusieurs étapes. Avec une régulation en une étape, l'ensemble de l'appareil s'allume et s'éteint automatiquement. Avec la régulation à plusieurs niveaux, les sections individuelles des batteries de condensateurs sont commutées automatiquement.
La régulation automatique doit garantir: en mode de charges maximales du système électrique - un certain degré de compensation de la charge réactive, en modes de charge intermédiaire et minimale - le mode de fonctionnement normal du réseau (c'est-à-dire pour éviter la surcompensation et la tension au-delà des écarts admissibles) .

La première exigence est plus facilement remplie si la puissance réactive (courant réactif) est utilisée comme paramètre de contrôle. Le réglage du facteur de puissance cosφ ne fournit pas le mode de fonctionnement du réseau le plus économique et n'est pas recommandé.

La compensation de puissance réactive à l'aide de batteries de condensateurs peut être individuelle, groupée et centralisée.

La compensation individuelle est le plus souvent utilisée pour des tensions jusqu'à 660 V. Dans ce cas, la batterie de condensateurs est étroitement connectée aux bornes du récepteur. Dans ce cas, tout le réseau du système électrique est déchargé par la puissance réactive. Ce type de compensation présente un inconvénient important - une mauvaise utilisation de la capacité installée de la batterie de condensateurs, car lorsque le récepteur est éteint, il s'éteint et installation de compensation.

Avec la compensation de groupe, la batterie de condensateurs est connectée aux points de distribution du réseau. Dans le même temps, l'utilisation de la puissance installée augmente légèrement, mais le réseau de distribution du point de distribution au récepteur reste chargé de la puissance réactive de la charge.

Avec une compensation centralisée, la batterie de condensateurs est connectée au jeu de barres 0,4 kV du poste atelier ou au jeu de barres 6-10 kV du poste abaisseur principal. Dans ce cas, les transformateurs du poste abaisseur principal et du réseau d'alimentation sont déchargés de la puissance réactive. L'utilisation de la capacité installée des condensateurs est la plus élevée.

Afin d'éviter une augmentation significative des coûts de déconnexion, de mesure et d'autres équipements, il n'est pas recommandé d'installer des batteries de condensateurs 6-10 kV d'une capacité inférieure à 400 kvar lors de la connexion de condensateurs à l'aide d'un interrupteur séparé (Fig. 1, a ) et moins de 100 kvar lors de la connexion de condensateurs via un interrupteur commun avec un transformateur de puissance, un moteur asynchrone et d'autres récepteurs (Fig. 1, b).

Riz. 1.Schéma de circuit des batteries de condensateurs : a — avec un interrupteur séparé, b — avec un interrupteur de charge, VT — un transformateur de tension utilisé comme résistance de décharge pour un condensateur, LI — voyants lumineux de signalisation

L'installation du condensateur doit avoir une protection contre les surtensions, qui arrête la batterie lorsque la tension actuelle dépasse la valeur autorisée. L'installation doit être éteinte avec un délai de 3 à 5 minutes. Le redémarrage est autorisé après que la tension du réseau est redescendue à la valeur nominale, mais au plus tôt 5 minutes après son arrêt.

Lorsque les condensateurs sont éteints, il est nécessaire de décharger automatiquement l'énergie qui y est stockée vers une résistance active connectée en permanence (par exemple, Transformateur de tension). La valeur de la résistance doit être telle que lorsque les condensateurs sont éteints, une surtension se produit à leurs bornes.

Les capacités des phases de la batterie de condensateurs doivent être contrôlées par des dispositifs de mesure de courant stationnaires dans chaque phase. Pour les installations d'une capacité allant jusqu'à 400 kvar, la mesure du courant n'est autorisée que sur une phase. La connexion des condensateurs entre eux et leur connexion aux jeux de barres doit être effectuée avec des cavaliers souples.

Protection batterie de condensateurs

La protection des batteries de condensateurs avec une tension supérieure à 1000 V contre les courts-circuits peut être assurée par un fusible de type PC ou un relais de coupure. Protection des circuits ? à la terre est effectuée par un relais de courant T fonctionnant par l'intermédiaire d'un relais de déclenchement intermédiaire P.

Figue. 2. Circuit de protection de condensateur haute tension

La protection des batteries de condensateurs contre les défauts terre monophasés est établie dans les cas suivants : lorsque les courants de défaut terre sont supérieurs à 20 A et lorsque la protection contre les défauts entre phases ne fonctionne pas.

Contrôle automatique de la puissance des batteries de condensateurs

La puissance de l'unité de condensateur est régulée par :

• par tension au point de connexion des condensateurs ;

• du courant de charge de l'objet ;

• direction de la puissance réactive dans la ligne reliant l'entreprise au réseau externe ;

• moment de la journée.

Le plus simple et le plus acceptable pour les entreprises industrielles est la régulation automatique de la tension des bus de la sous-station (Fig. 3).

Riz. 3. Schéma de régulation automatique en une étape de la tension d'alimentation de la batterie de condensateurs

Le relais de sous-tension H1 est utilisé comme déclencheur pour le circuit, qui a un marqueur et un contact de repos. Lorsque la tension dans la sous-station tombe en dessous d'une limite prédéterminée, le relais H1 est activé et ferme son contact de fermeture dans le circuit du relais PB1. Le relais PB1 avec un certain délai ferme son contact de fermeture dans le circuit électromagnétique du VE et allume l'interrupteur.

Lorsque la tension du bus de la sous-station dépasse le relais de limite, H1 revient à sa position d'origine, ouvre son contact NO et ferme son contact NC dans le circuit de relais PB1. Le relais PB2 s'active et, avec un délai prédéfini, éteint l'interrupteur - la batterie est déconnectée. Les relais temporisés sont utilisés pour régler les augmentations et les diminutions de tension à court terme.

Pour déconnecter la batterie de condensateurs de la protection, un relais intermédiaire P est fourni (les circuits de protection sont généralement représentés avec un contact de fermeture P3).

Lorsque la protection est active, le relais P est activé et, selon la position de l'interrupteur, le désactive s'il est activé, ou l'empêche de s'activer pour un court-circuit en ouvrant le contact d'ouverture du relais P.

Pour le contrôle automatique à plusieurs étages de la tension de plusieurs unités de condensateurs, le circuit de chacune d'elles est similaire, seule la tension de démarrage du relais de démarrage est sélectionnée en fonction du mode de tension prédéfini du réseau.

La régulation automatique de la capacité des batteries de condensateurs par le courant de charge s'effectue approximativement de la même manière, seuls les relais de courant connectés au réseau côté alimentation (entrée) servent d'organe de démarrage.