Капацитивна компенсация

Компенсацията на реактивната мощност, постигната с допълнителен капацитивен товар, се нарича капацитивна компенсация. Този вид компенсация е традиционен за тягови подстанции с променлив ток в Руската федерация, където по този начин е възможно значително да се повиши ефективността на оборудването и да се намалят загубите.

Например, пропускателната способност на железопътния електрически транспорт се увеличава значително поради капацитивната компенсация на реактивната мощност, тоест чрез използването на кондензаторни блокове. И тъй като мрежовото напрежение се променя по един или друг начин, тогава кондензаторните банки трябва да се регулират. Капацитивната компенсация може да бъде надлъжна, напречна и надлъжна-напречна, което ще бъде описано подробно по-нататък в текста.

Странична капацитивна компенсация — KU

Под капацитивна странична компенсация се разбира намаляването на компонента на реактивния ток поради свързването на допълнителен източник на реактивна мощност непосредствено до товара. Персонализираните кондензаторни банки включват не само кондензатори, но и реакторисвързани последователно или паралелно с кондензатори. Устройствата със стъпково регулиране позволяват изключване и включване на отделни стъпки на кондензатора или дори промяна на схемата на свързване на устройството.

Регулирани кондензационни агрегати с реактори

Ако управляван реактор е свързан паралелно към кондензаторната банка, тогава общата реактивна мощност на такава кондензаторна инсталация ще бъде равна на разликата между реактивните мощности на реактора и капацитета. По -специално, ако реактивната мощност на кондензаторната банка е равна на реактивната мощност на реактора, тогава инсталацията като цяло изобщо няма да генерира реактивна мощност.

Чрез регулиране на параметрите на реактора, намалявайки съответно неговата мощност, се увеличава реактивната мощност, генерирана от целия кондензаторен блок. Състоянието на реактора се регулира чрез регулиране на наситеността на стоманата на магнитната верига, когато тя е напречно или надлъжно намагнетизирана от постоянен ток. Днес напречното отклонение на реакторите вече не се използва поради нерентабилността на този подход.

Днес почти навсякъде в мрежите, започвайки от 35 kV, реакторите са регулирани тиристори… Величината на тока на реактора от нула до номинал се задава в такива вериги през ъгъла на запалване на тиристорите. Този метод за управление на реакторите е доста надежден, въпреки че включва с наличието на по -високи хармоници, които трябва да бъдат елиминирани чрез филтри с нечетни хармоници.

За да се намали напрежението, с което тиристорите работят тук, се използва реактор-трансформатор или се включва кондензаторна банка и верига с тиристори чрез понижаващ трансформатор (автотрансформатор).

Фигурата показва диаграма на статичен тиристорен компенсатор с група реактори, който се управлява от тиристори и има филтриращи компенсаторни вериги. Като цяло компенсаторът включва:

• монофазна тиристорно-реакторна група, която позволява плавно регулиране на реактивната мощност;

• филтърно-компенсираща схема, която служи като филтър с по-високи хармоници и източник на реактивна мощност;

• Нискочестотен филтър, който намалява разрушителния ефект на резонансните явления за тиристорния компенсатор.

В допълнение, статичният компенсатор включва система за управление и защита, състояща се от тиристорни блокове за управление и релейна защита, както и тиристорен охлаждащ модул.

Единици със стъпаловидно регулиране

Инсталация със стъпково регулиране включва няколко секции, така че, ако е необходимо, да регулирате тока, напрежението или реактивната мощност, би било възможно да изключите или свържете една или друга секция. Инсталацията съдържа кондензаторна банка, реактор, гасителна верига и главен превключвател.

Най -важното при проектирането на кондензаторен модул със стъпково регулиране е правилно да се организира ограничаването на пренапреженията и токовете в моментите на свързване и изключване на секции. Преходните процеси са фактор за намалената надеждност на такива инсталации.

Надлъжна капацитивна компенсация — UPC

За да се намали влиянието на индуктивния компонент на тяговата мрежа и трансформатора върху напрежението на токоприемниците на електрически локомотиви, се използват надлъжни капацитивни компенсационни инсталации, тоест кондензатори са свързани последователно с тях.

На тягови подстанции в Русия надлъжните компенсационни инсталации се поставят във смукателни линии, където тези инсталации повишават напрежението, помагат за премахване на ефектите от фазовия напредък или забавяне, насърчават симетрията на напрежението при равни токове в раменете, понижават класа на напрежението на оборудването и обикновено опростяват дизайнът на инсталацията.

Фигурата показва един от тези раздели. Тук чрез кондензатори и резистор, чрез тиристорен превключвател, напрежението се подава към нисковолтовите намотки на два трансформатора, свързани последователно. Намотките с високо напрежение на тези трансформатори са свързани в противоположни посоки. В момента на късо съединение напрежението върху кондензаторите на инсталацията се увеличава. И веднага щом напрежението достигне нивото на настройка, тиристорният ключ се отваря, дъгата веднага се запалва в разрядника и продължава да гори, докато вакуумният контактор се затвори за част от секундата.

Такива настройки помагат да се намалят колебанията на напрежението в пантографите и да се направят напреженията на шините симетрични. Недостатъците включват по-трудните условия на работа на кондензаторите, във връзка с които инсталациите от този вид изискват свръхбърза защита. Най -добре е да използвате CPC заедно с KU.