RU113882U1

RU113882U1 - Mast Condenser Installation

Info

Publication number: RU113882U1
Application number: RU2011115168/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Володин; Валерий Федорович Николаев; Сергей Николаевич Никулин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Энергия-Т"
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2012-02-27

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для повышения коэффициента мощности трехфазных распределительных сетей промышленной частоты, например, 50Гц, путем автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности в сети. Установка мачтовая конденсаторная содержит несущую раму, выполненную удлиненной. Несущие элементы рамы расположены в одной плоскости. На несущих элементах рамы закреплены масляный или вакуумный выключатель, трансформатор, ограничители перенапряжения и конденсаторная батарея (токоограничивающие реакторы). Установка снабжена управляющим устройством, установленным в шкаф управления (ШУ), который вынесен за пределы рамы. Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в создании компактной установки мачтовой конденсаторной, предназначенной для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом и размещаемой на металлических каркасного типа опорах высоковольтных линий. The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to increase the power factor of three-phase distribution networks of industrial frequency, for example, 50Hz, by automatically controlling the voltage and reactive power in the network. Installation mast condenser contains a supporting frame made elongated. The supporting elements of the frame are located in the same plane. An oil or vacuum circuit breaker, a transformer, surge suppressors and a capacitor bank (current-limiting reactors) are fixed to the supporting elements of the frame. The installation is equipped with a control device installed in the control cabinet (SHU), which is taken out of the frame. The technical result from the use of all the essential features of the utility model is to create a compact mast condenser installation designed for operation in areas with a temperate and cold climate and placed on metal frame-type supports of high-voltage lines.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для повышения коэффициента мощности трехфазных распределительных сетей промышленной частоты, например, 50Гц, путем автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности в сети.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to increase the power factor of three-phase distribution networks of industrial frequency, for example, 50Hz, by automatically controlling the voltage and reactive power in the network.

Известны различные конденсаторные компенсаторы реактивной мощности, применяемые для указанных целей (см. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию Том 1 // Под ред. А.А.Федорова М.: Энергоатомиздат., 1987, с.152-154, с.237, 238, патент №2187873, МПК 7 H02J 3/18, G05F 1/70, 2002 г.)There are various capacitor reactive power compensators used for these purposes (see the Handbook of power supply and electrical equipment Volume 1 // Edited by A.A. Fedorov M .: Energoatomizdat., 1987, p. 152-154, p. 237, 238 Patent No. 2187873, IPC 7 H02J 3/18, G05F 1/70, 2002)

Известна конденсаторная установка, состоящая из блока автоматики, блока коммутации и блока конденсаторов, входы блока автоматики соединены с линейными проводами трехфазной цепи, а его выходы соединены с входами блока коммутации, одни выходы блока коммутации соединены с линейными проводами трехфазной цепи, другие выходы блока коммутации соединены с блоком конденсаторов (см. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок М.: Высшая школа, 1975, с.192-199)A known capacitor installation consisting of an automation unit, a switching unit and a capacitor unit, the inputs of the automation unit are connected to the linear wires of a three-phase circuit, and its outputs are connected to the inputs of a switching unit, some outputs of the switching unit are connected to linear wires of a three-phase circuit, other outputs of the switching unit are connected with a block of capacitors (see Lipkin B.Yu. Power supply of industrial enterprises and installations M .: Higher school, 1975, p.192-199)

Известна квазирезонансная установка конденсаторная для компенсации реактивной мощности, содержащая блок автоматики, блок коммутации и блок конденсаторов, входы блока автоматики соединены с линейными проводами трехфазной цепи, одни выходы блока коммутации соединены с линейными проводами трехфазной цепи, другие выходы блока коммутации соединены с блоком конденсаторов, отличающаяся тем, что содержит широтно-импульсный модулятор (см. патент РФ №94078 U, МПК H02J 3/18 (2006.01), 2010 г.)Known quasi-resonant capacitor installation for reactive power compensation, comprising an automation unit, a switching unit and a capacitor unit, the inputs of the automation unit are connected to the linear wires of a three-phase circuit, some outputs of the switching unit are connected to the linear wires of a three-phase circuit, other outputs of the switching unit are connected to the capacitor unit, characterized the fact that it contains a pulse-width modulator (see RF patent No. 94078 U, IPC H02J 3/18 (2006.01), 2010)

Известна установка конденсаторная для компенсации реактивной мощности, состоящая из трансформатора тока, регулятора реактивной мощности, пускателей электромагнитных и ступеней регулирования, содержащих конденсаторы, соединенных между собой в определенной последовательности (см. патент РФ №96670 U МПК G04F 10/04 (2006.01), 2010 г.).A known capacitor installation for reactive power compensation, consisting of a current transformer, reactive power regulator, electromagnetic actuators and regulation steps containing capacitors interconnected in a certain sequence (see RF patent No. 96670 U IPC G04F 10/04 (2006.01), 2010 g.).

Все приведенные выше установки выполняются в зависимости от климатических условий в защитной оболочке (металлический шкаф), обычно устанавливаются в специальных электрических помещениях, либо открыто на подготовленных площадках, то есть требуют дополнительного землеетвода, поэтому не могут быть использованы и подключены непосредственно на опорах высоковольтных сетей.All the above installations are carried out depending on climatic conditions in a protective shell (metal cabinet), are usually installed in special electrical rooms, or openly on prepared sites, that is, they require additional earth removal, therefore they cannot be used and connected directly to the supports of high-voltage networks.

Известна установка мачтовая конденсаторная для снижения потерь напряжения и активной энергии в распределительных электрических сетях, и для повышения их пропускной способности. Данная установка содержит несущую пространственную раму и расположенные на раме масляные или вакуумные выключатели, коробку выводов, контроллер выключателя, регулировочный трансформатор, ограничители перенапряжения и токоограничивающие реакторы. Все указанные элементы размещены на кронштейнах, присоединяемых на пространственную раму (см.http://www.abb.ru/product/db0003db002618/c12573e7003302adc1256f6e005efa80.aspx?-1=). Данное решение принято за прототип.Known installation mast condenser to reduce voltage losses and active energy in distribution electric networks, and to increase their throughput. This installation contains a supporting spatial frame and oil or vacuum circuit breakers located on the frame, terminal box, circuit breaker controller, regulation transformer, surge arresters and current-limiting reactors. All these elements are placed on the brackets attached to the spatial frame (see http://www.abb.ru/product/db0003db002618/c12573e7003302adc1256f6e005efa80.aspx? -1 =). This decision was made as a prototype.

Недостатком прототипа является сложность конструкции рамы и наличие большого количества ответвляющихся от рамы несущих кронштейнов, что снижает прочность и надежность конструкции, особенно в условиях суровых зим и снегопадов. Кроме того, данная установка предназначена для размещения в основном на одностоечных опорах, как это изображено на фото, а для размещения на опорах каркасного типа потребуются дополнительные элементы, что еще более усложнит конструкцию.The disadvantage of the prototype is the complexity of the frame design and the presence of a large number of branching brackets branching from the frame, which reduces the strength and reliability of the structure, especially in severe winters and snowfalls. In addition, this installation is intended for placement mainly on single-column supports, as shown in the photo, and additional elements will be required for placement on frame-type supports, which will further complicate the design.

Целью полезной модели является расширение ассортимента за счет создания компактной установки конденсаторной, предназначенной для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом и размещаемой на опорах высоковольтных линий.The purpose of the utility model is to expand the assortment by creating a compact condenser unit designed for operation in areas with a temperate and cold climate and located on the supports of high-voltage lines.

Указанная цель достигается тем, что в известной установке мачтовой конденсаторной, содержащей несущую раму и расположенные на раме масляные или вакуумные выключатели, трансформатор, ограничители перенапряжения и конденсаторную батарею (токоограничивающие реакторы), в соответствии с полезной моделью, рама выполнена удлиненной, при этом несущие элементы рамы расположены в одной плоскости.This goal is achieved by the fact that in the known mast mast capacitor installation, containing a supporting frame and oil or vacuum circuit breakers located on the frame, a transformer, surge arresters and a capacitor bank (current-limiting reactors), in accordance with the utility model, the frame is elongated, while the supporting elements frames are located in one plane.

Ограничители перенапряжения и конденсаторная батарея закреплены на кронштейнах.Surge arresters and capacitor banks are mounted on brackets.

Установка снабжена управляющим устройством.The unit is equipped with a control device.

Управляющее устройство вынесено за пределы рамы.The control device is outside the frame.

Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в создании компактной установки конденсаторной, предназначенной для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом и размещаемой на металлических каркасного типа опорах высоковольтных линий.The technical result from the use of all the essential features of the utility model is to create a compact condenser unit designed for operation in areas with a temperate and cold climate and placed on metal frame-type supports of high-voltage lines.

Выполнение рамы удлиненной, с несущими элементами рамы, расположенными в одной плоскости, позволяет создать компактную установку, пригодную для размещения на металлических каркасного типа опорах высоковольтных линий. При этом компоновка устройства обеспечивает его надежную эксплуатацию в районах с умеренным и холодным климатом и обильными снегопадами. Кроме того, упрощается процесс обслуживания установки, поскольку все элементы расположены в пределах досягаемости и не создают препятствий доступу к рядом расположенному элементу.The implementation of the frame is elongated, with the supporting elements of the frame located in the same plane, allows you to create a compact installation suitable for placement on a metal frame type supports of high-voltage lines. Moreover, the layout of the device ensures its reliable operation in areas with temperate and cold climates and heavy snowfalls. In addition, the installation maintenance process is simplified, since all elements are located within reach and do not interfere with access to a nearby element.

Фиг.1 - общий вид установкиFigure 1 - General view of the installation

Фото 1 - пример размещения установки на высоковольтной опоре.Photo 1 - an example of the installation on a high voltage support.

Установка мачтовая конденсаторная содержит несущую раму 1, выполненную удлиненной. Рама 1 заземлена присоединением к спуску защитного заземления сваркой. Несущие элементы 2, 3 рамы расположены в одной плоскости. На несущих элементах 2, 3 рамы закреплены масляный или вакуумный выключатель 4, трансформатор 5, ограничители перенапряжения 6, 7, 8 и конденсаторная батарея 9 (токоограничивающие реакторы). Порядок (последовательность) расположения трансформатора 5, выключателя 4, ограничителей напряжения 6, 7, 8 и конденсаторной батареи 9 на несущих элементах рамы продиктован требованиями правил устройства установок и удобством обслуживания каждого из указанных устройств.Installation mast condenser contains a supporting frame 1, made elongated. Frame 1 is grounded by attaching to the lowering of the protective earth by welding. Bearing elements 2, 3 of the frame are located in the same plane. An oil or vacuum circuit breaker 4, a transformer 5, surge arresters 6, 7, 8 and a capacitor bank 9 (current-limiting reactors) are fixed on the supporting elements 2, 3 of the frame. The order (sequence) of the location of the transformer 5, switch 4, voltage limiters 6, 7, 8 and the capacitor bank 9 on the load-bearing elements of the frame is dictated by the requirements of the installation rules and the ease of maintenance of each of these devices.

Вакуумный выключатель 4 размещен в металлическом защитном корпусе и в совокупности с высоковольтными проходными изоляторами 10 со встроенными комбинированными датчиками тока и напряжения (условно не обозначены), расположенными на всех трех фазах образует коммутационный модуль. Заземление коммутационного модуля выполнено с помощью медного проводника (условно не показан), присоединенного к раме 1. Корпус вакуумного выключателя крепится к несущим элементам рамы 3 через уголки 11The vacuum circuit breaker 4 is placed in a metal protective casing and in combination with high-voltage bushings 10 with integrated combined current and voltage sensors (not indicated conventionally) located on all three phases forms a switching module. The grounding of the switching module is performed using a copper conductor (not shown conventionally) connected to the frame 1. The housing of the vacuum circuit breaker is attached to the supporting elements of the frame 3 through the corners 11

В конденсаторной батарее 9 находятся три компенсационных однофазных конденсатора 12, 13, 14, соединенных в «звезду». Каждый конденсатор включает в себя корпус и токоведущие выводы. Верхние части корпусов конденсаторов конденсаторной батареи 9 закреплены к двум уголкам кронштейна 15. К выводам коммутационного модуля выводы конденсаторов присоединены гибкими перемычками 16. Корпус каждого конденсатора заземлен с помощью медных проводников, присоединенных к уголку кронштейна 15.In the capacitor bank 9 are three compensation single-phase capacitors 12, 13, 14, connected in a "star". Each capacitor includes a housing and live leads. The upper parts of the capacitor banks of the capacitor bank 9 are fixed to two corners of the bracket 15. The terminals of the switching module are connected to the terminals of the capacitors by flexible jumpers 16. The housing of each capacitor is grounded with copper conductors connected to the corner of the bracket 15.

Ограничители перенапряжения (ОПН) 6, 7, 8 объединены в блок ОПН и конструктивно располагаются на отдельном кронштейне 17 между трансформатором 5 и вакуумным выключателем 4. ОПН 6, 7, 8 соединены в «звезду». Общая точка их соединения, выполненная медной шиной, подсоединена к сети заземления с помощью медного проводника.Surge arresters (surge arresters) 6, 7, 8 are combined into a surge arrester and are structurally located on a separate bracket 17 between the transformer 5 and the vacuum circuit breaker 4. The surge arresters 6, 7, 8 are connected in a "star". The common point of their connection made by a copper bus is connected to the ground network using a copper conductor.

Трансформатор 5 располагается на шасси 18, закрепленном на несущих элементах 3 рамы 1 рядом с блоком ограничителей перенапряжения 6, 7, 8 и соединяется с ними гибкими перемычками 19.The transformer 5 is located on the chassis 18, mounted on the supporting elements 3 of the frame 1 next to the block of surge arresters 6, 7, 8 and connected to them by flexible jumpers 19.

Установка снабжена управляющим устройством 20, установленным в шкаф управления (ШУ) 21, который вынесен за пределы рамы 1 и для удобства обслуживания расположен в нижней части опоры (см. фото 1). ШУ 21 заземлен посредством присоединения к спуску защитного заземления. ШУ 21 соединяется с коммутационным модулем и трансформатором 5 соответственно контрольным кабелем и кабелем питания.The installation is equipped with a control device 20 installed in the control cabinet (SHU) 21, which is placed outside the frame 1 and is located at the bottom of the support for ease of maintenance (see photo 1). SHU 21 is grounded by attaching a protective ground to the trigger. ШУ 21 is connected with the switching module and transformer 5, respectively, with a control cable and a power cable.

Работает установка мачтовая конденсаторная следующим образом.The mast condenser installation works as follows.

В зависимости от величины параметра электрической сети, принятого в качестве регулируемого, и измеренного с помощью встроенных датчиков напряжения коммутационного модуля или других внешних датчиков, не входящих в состав установки, управляющее устройство 20 осуществляет включение или отключение конденсаторов 12, 13, 14, конденсаторной батареи 9 через вакуумный выключатель 4. Питание управляющего устройства производится от трансформатора 5. При возникновении грозовых или коммутационных перенапряжений в линии, ОПН 6, 7, 8 выполняют свою функцию, защищая установку от аварийных режимов.Depending on the value of the parameter of the electric network, accepted as adjustable, and measured using the built-in voltage sensors of the switching module or other external sensors that are not part of the installation, the control device 20 switches on or off the capacitors 12, 13, 14, the capacitor bank 9 through a vacuum switch 4. The control device is powered by a transformer 5. When lightning or switching overvoltages occur in the line, the arrester 6, 7, 8 fulfill their function protecting the installation from emergency conditions.

Установка может быть изготовлена с применением известных устройств как в мелкосерийном производстве так и по индивидуальному заказу.The installation can be made using well-known devices both in small-scale production and for individual orders.

Claims

1. Installation of a mast condenser, containing a supporting frame and an oil or vacuum circuit breaker, a transformer, surge arresters and a capacitor bank located on the frame, characterized in that the frame is elongated and the supporting elements of the frame are located in one plane.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the surge arresters and capacitor bank are mounted on brackets.

3. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a control device.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the control device is outside the frame.