Главная Почта Карта сайта

English

Русский

614000, Россия, Пермь,
ул. Пермская, 70, офис 403
Тел.:(342) 212-23-18
Тел./факс:(342) 212-84-74
E-mail : dimrus@dimrus.ru

Посмотреть карту проезда Карта проезда

CC – высоковольтные конденсаторы связи

CC

Основное назначение измерительных конденсаторов связи марки «CC» (Coupling Capacitor) – регистрация частичных разрядов в высоковольтных цепях. Конденсаторы связи марки «CC» монтируются рядом с контролируемым оборудованием и являются единственным типом датчиков, которые непосредственно и гальванически подключаются к высоковольтным цепям.

Высоковольтный измерительный конденсатор связи представляет собой набор достаточно большого количества последовательно включенных конденсаторов, что необходимо для получения высокого рабочего напряжения. Обычно такой интегральный конденсатор является верхним плечом емкостного делителя напряжения. Нижнее плечо измерительного делителя может быть смонтировано непосредственно внутри конденсатора связи, а чаще всего является внешним дополнительным элементом. Иногда в качестве нижнего плеча делителя напряжения могут быть использованы входные цепи измерительного прибора.

Величина выходного напряжения измерительного конденсатора связи не зависит от частоты регистрируемых импульсов, если и в нижнее плечо высоковольтного делителя также включается конденсатор. Если в качестве нижнего плеча высоковольтного делителя используется активное сопротивление, то выходное напряжение с такого «емкостно – активного» делителя станет частотно зависимым: оно будет возрастать с увеличением частоты регистрируемых импульсов.

Если же в нижнем плече делителя напряжения с измерительным конденсатором связи использовать индуктивность, то выходное напряжение такого делителя будет еще более сильно возрастать с увеличением частоты регистрируемого сигнала, чем при использовании для этих целей активного сопротивления. При использовании в качестве второго плеча делителя R или L существует вероятность повреждения измерительной аппаратуры от воздействия высокочастотных перенапряжений. Это накладывает повышенные требования к системам защиты этих датчиков.

Надежность работы измерительного конденсатора связи во многом зависит от качества и стабильности диэлектрика используемых элементарных конденсаторов, к качеству которого предъявляются жесткие требования по стойкости во всех режимах работы. Критическими, с точки зрения обеспечения надежности работы конденсатора, являются не рабочие режимы, а анормальные режимы, когда на него происходит воздействие высокочастотных импульсных перенапряжений, и испытательные режимы, во время которых к конденсатору прикладываются повышенные переменные или постоянные напряжения.

Вторым параметром, влияющим на надежность работы конденсатора связи, является длина поверхностных путей утечки, величина которого является критическим параметром для работы всех высоковольтных изоляторов.

Требования к установке и подключению измерительного конденсатора связи:

Внутри измерительного конденсатора связи обычно отсутствуют встроенные элементы защиты, что делается для обеспечения универсальности его практического применения. По этой причине при проведении измерений частичных разрядов с использованием таких датчиков, подключенных к высокому напряжению, необходимо обязательно соблюдать ряд условий, предназначенных для обеспечения надежной работы и безопасности персонала:

  • «Нижний» вывод конденсатора связи должен быть надежно закреплен на металлическом заземленном основании, или же надежно заземлен проводником необходимого сечения (не менее 2,5 мм2). Вся цепь заземления конденсатора связи должна легко визуально контролироваться.
  • Подключение конденсатора связи к высоковольтным цепям должно производиться проводником сечением не менее 20 мм2, что делается для максимального снижения уровня паразитных коронных разрядов. Наличие и тип внешней изоляции этого соединительного проводника определяются условиями его прокладки внутри контролируемого оборудования.
  • На входе измерительного прибора, к которому подключается конденсатор связи, обязательно должны быть предусмотрены надежные средства защиты от мощных высокочастотных высоковольтных импульсов, желательно дублированные. Такие опасные импульсы могут возникнуть в контролируемом высоковольтном оборудовании при коммутационных процессах, или же могут быть наведены в оборудование извне.

Измерительные конденсаторы связи различных марок могут быть использованы для регистрации частичных разрядов:

  • в электрических генераторах, электродвигателях;
  • в высоковольтных выключателях;
  • в ячейках КРУ и подходящих к ним кабельных линиях;
  • в силовых трансформаторах на стороне НН (6 ÷ 35 кВ).

Наиболее важными параметрами измерительного конденсатора связи являются:

  • номинальное рабочее напряжение;
  • испытательное напряжение и условия его приложения;
  • величина емкости конденсатора;
  • тип диэлектрика, определяющий температурный диапазон работы конденсатора.

Наиболее важные сравнительные характеристики конденсаторов связи различного типа, производимых фирмой «DIMRUS», и область их предпочтительного применения приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики конденсаторов связи «CC»

  CC-XX/I CC-XX/M CC-XX/U
Емкость, пФ 20, 15, 10 80 800, 400
Номинальное напряжение, кВ 12, 24, 36 10, 20 12, 36
Рабочая температура, °C -25 ÷ +55 -40 ÷ +80 -40 ÷ +70
Область применения Приборы марки IDR Генераторы моторы, КРУ Генераторы моторы, КРУ

Общие рекомендации для выбора измерительных конденсаторов связи

  • Конденсаторы связи марки «CC-XX/I» с малой емкостью предназначены для использования в качестве комплексных датчиков частичных разрядов и наличия высокого напряжения на шинах КРУ в реле контроля изоляции высоковольтного оборудования марки «IDR».
  • Конденсаторы связи марки «CC-XX/M» с емкостью 80 пФ изготавливаются с использованием высококачественного слюдяного диэлектрика и применяются, в основном, для регистрации частичных разрядов в изоляции статоров высоковольтных электрических машин различного типа.
  • Конденсаторы связи марки «CC-XX/R» изготавливаются с использованием набора современных конденсаторов с ленточным диэлектриком и, благодаря повышенной емкости, имеют более высокую чувствительность к регистрируемым частичным разрядам. Конденсаторы связи этой марки имеют универсальное применение.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/I»

CC-XX/I

Конденсаторы связи марки «CC-XX/I» (Coupling Capacitor, рабочее напряжение XX кВ, Indicator type), предназначены для регистрации частичных разрядов в высоковольтных шинах с рабочим напряжением 6 ÷ 36 кВ и независимого (без использования дополнительного источника питания) контроля наличия высокого напряжения.

При использовании конденсаторов связи марки «CC-XX/I» для регистрации частичных разрядов в изоляции и диагностики дефектов в высоковольтном оборудовании, их подключают к входным цепям реле контроля изоляции марки «IDR», специально разработанного для работы с такими конденсаторами. Это компактное интеллектуальное реле одновременно является и автономным индикатором наличия высокого напряжения на контролируемых шинах и выполняет функции измерительного и диагностического прибора регистрации и анализа частичных разрядов в высоковольтной изоляции.

Измерительное и диагностическое оборудование производства других фирм, разработанное для регистрации частичных разрядов в высоковольтном оборудовании, не может быть использовано с конденсаторами связи марки «CC-XX/I», так как их емкость очень мала и составляет всего от 10 до 20 пФ. В результате, при использовании конденсаторов связи такого типа, чувствительность обычных измерительных систем контроля частичных разрядов может оказаться недопустимо низкой.

Основные параметры конденсаторов связи марки «CC-XX/I» приведены в таблице 2. В состав этой серии входят три типоразмера конденсатора, отличающиеся величиной емкости и рабочим напряжением.

Таблица 2. Характеристики конденсаторов связи «CC-XX/I»

  Uр, кВ C, пФ Размеры, H * D, мм Путь утечки, мм
CC-12/I 12 20 130 * 77 180
CC-24/I 24 15 210 * 85 300
CC-36/I 36 10 300 * 95 430

Как видно из таблицы, с ростом рабочего напряжения емкость конденсатора уменьшается. Это сделано для того, чтобы можно было унифицировать параметры входных цепей измерительных индикаторов и приборов, с которыми используются эти конденсаторы связи.

Поскольку конденсаторы связи марки «CC-XX/I» рассчитаны только на внутреннюю установку, диапазон их рабочих температур может оказаться недостаточным для использования в некоторых промышленных применениях, когда необходима наружная установка диагностического оборудования.

Габаритные размеры конденсаторов связи марки «CC-XX/I» соответствуют размерам стандартных опорных изоляторов, они имеют необходимую прочность на изгиб, поэтому монтаж таких конденсаторов не вызывает значительных сложностей. Конденсатор связи легко монтируется на место одного из опорных изоляторов, необходимо только дополнительно выполнить на панели отверстие для измерительного вывода конденсатора.

Подключение конденсаторов связи «CC-XX/I» к приборам регистрации частичных разрядов обязательно должно осуществляться при помощи коаксиального кабеля типа «RG-50». Причиной этого является малая внутренняя емкость конденсатора, поэтому при использовании для соединения конденсатора с прибором не экранированного кабеля может многократно вырасти уровень наведенных в кабеле высокочастотных помех, затрудняющих проведение диагностики состояния изоляции контролируемого высоковольтного оборудования.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/M»

CC-10/M

Измерительные конденсаторы связи марки «CC-XX/M» (Coupling Capacitor, рабочее напряжение XX кВ, Motor type), предназначены для использования в системах регистрации и анализа частичных разрядов в обмотках статоров мощных высоковольтных электрических моторов и генераторов, а также на шинах КРУ среднего класса напряжений.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/M» имеют две отличительные конструктивные особенности:

  • Встроенный внутрь конденсатор выполнен в виде моноблока на основе прокладок из высококачественного слюдяного диэлектрика и расширительных металлических прокладок, залитого в общий объем конденсатора с закладной арматурой общим эпоксидным компаундом.
  • Емкость конденсатора связи равняется 80 пФ, так как именно это значение достаточно долго принималось как некий стандарт для систем измерения частичных разрядов в обмотках крупных электрических машин.
CC-20/M

Достоинствами конденсаторов связи «CC-XX/M» со слюдяным диэлектриком являются высокая стабильность их параметров, повышенная стойкость к возникновению внутренних частичных разрядов в слюдяном диэлектрике. Использование высококачественной слюдяной изоляции позволяет значительно расширить температурный диапазон использования измерительных конденсаторов связи марки «CC-XX/M».

Наряду с наличием очевидных достоинств, измерительные конденсаторы связи марки «CC-XX/M» со слюдяной изоляцией обладают существенными конструктивными и эксплуатационными недостатками, основными из которых являются:

  • Невозможность проведения испытаний высоковольтной изоляции контролируемого оборудования (с подключенными конденсаторами связи) повышенным постоянным напряжением. Такие испытания, в силу конструктивных особенностей конденсаторов, могут привести к пробою изоляции конденсатора.
  • Сравнительно низкая емкость слюдяных конденсаторов, всего 80 пФ, обусловленная конструктивными особенностями использования слюдяной изоляции. Это существенно ограничивает возможности применения таких конденсаторов в некоторых практических приложениях систем регистрации частичных разрядов.
  • Высокая стоимость конденсаторов со слюдяным диэлектриком, так как месторождения качественной слюды располагаются только в Индии.

Несоответствие габаритных размеров конденсаторов связи на основе слюдяного диэлектрика стандартным опорным изоляторам соответствующих классов напряжения, что ограничивает возможности их практического применения.

Основные параметры конденсаторов связи «CC-XX/M» со слюдяным диэлектриком приведены в таблице 3. Как уже указывалось выше, такие конденсаторы связи чаще всего используются для регистрации частичных разрядов в обмотках статоров высоковольтных электрических машин, так как работают в расширенном температурном диапазоне.

Таблица 3. Характеристики конденсаторов связи «CC-XX/M»

  Uр, кВ C, пФ Размеры, H * D, мм Путь утечки, мм
CC-10/M 10 80 150 * 102 180
CC-20/M 20 80 253 * 102 300

Монтаж конденсаторов связи марки «CC-XX/M» внутри высоковольтного оборудования обычно осуществляется с использованием дополнительного переходного основания, в котором располагаются все элементы защиты входных цепей измерительного прибора от импульсных перенапряжений и обычно «второе плечо» емкостного измерительного делителя напряжения.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/U»

CC-12/U

Конденсаторы связи марки «CC-XX/U» (Coupling Capacitor, рабочее напряжение XX кВ, Universal type), предназначены для регистрации частичных разрядов в высоковольтных шинах КРУ с напряжением 6 ÷ 35 кВ, в обмотках статоров крупных электрических машин, электродвигателей и генераторов, а также для большинства других типов высоковольтного оборудования.

Отличительным параметром конденсаторов связи марки «CC-XX/U» является повышенная внутренняя емкость, значительно превышающая емкость конденсаторов связи марки «CC-XX/M».

Это является достоинством для конденсаторов связи, так как благодаря этому значительно повышается реальная чувствительность систем регистрации и анализа частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования.

Вторым достоинством использования конденсаторов связи повышенной емкости является то, что при проведении регистрации существенно снижается вредное влияние высокочастотных помех, которые наводятся на сигнальные кабели и входные цепи измерительных приборов.

Изготовить высоковольтный конденсатор (моноблок) такой сравнительно большой емкости со слюдяным диэлектриком технически не представляется возможным, поэтому для этих целей используется набор последовательно включенных конденсаторов, каждый из которых рассчитан на меньшее напряжение. Наиболее широкое применение находят конденсаторы, созданные с использованием современной полимерной изоляции, обладающей необходимыми температурными свойствами, стойкостью к мощным высоковольтным высокочастотным импульсам и стабильностью параметров.

Количество последовательно включенных элементарных конденсаторов обычно выбирается с большим запасом. Это делается для того, чтобы обеспечить необходимую стойкость конденсатора связи не только к рабочему напряжению, но и к повышенному испытательному напряжению, и к высокочастотным импульсным перенапряжениям, которые могут возникать в контролируемом оборудовании.

Основные технические параметры измерительных конденсаторов связи повышенной емкости на основе полимерного диэлектрика, поставляемых фирмой «DIMRUS», приведены в таблице 4.

Таблица 4. Характеристики конденсаторов связи «CC-XX/U»

  Uр, кВ C, пФ Размеры, H * D, мм Путь утечки, мм
CC-12/U 12 800 130 * 77 180
CC-24/U 36 400 300 * 95 430

Из таблицы видно, что конденсаторы связи этого типа по своим основным габаритным параметрам полностью соответствуют опорным изоляторам. Поэтому монтаж конденсаторов связи марки «CC-XX/U» внутри контролируемого высоковольтного оборудования производится на стандартные установочные места, предназначенные для опорных изоляторов.

Скачать документацию по конденсаторам связи «CC»

Похожие материалы: