WordPress

Установка компенсации реактивной мощности принцип работы

Установка компенсации реактивной мощности принцип работы - картинка 1
Предлагаем рассмотреть тему: "Установка компенсации реактивной мощности принцип работы", а на все дополнительные вопросы вам ответит дежурный консультант.

Устройства компенсации реактивной мощности АУКРМ

Задача нашего предприятия —
производить качественно, много и по выгодным ценам!

АУКРМ — выгодное решение, способное выполнить множество задач для любого объекта, потребляющего реактивную мощность.

АУКРМ расшифровывается как автоматическая установка компенсации реактивной мощности. Ее основное преимущество в отличии от не автоматических (нерегулируемых) установок, которые были распространены в советское время — это полностью автоматическая работа.

При том, что затраты времени на обслуживание АУКРМ минимальны, ее эффективность сложно переоценить.

Принцип работы АУКРМ заключается в своевременном подключении необходимого количества ступеней, в зависимости от нагрузки в сети.

Настройки работы вводятся один раз и далее установка функционирует в заданном режиме.

Бывает такое, что исчезает напряжение в сети. В этом случае после подачи напряжения, установка АУКРМ возобновляет свою работу без дополнительного вмешательства.

Главное для долгосрочной эксплуатации АУКРМ — это своевременные осмотры и протяжка болтовых соединений при необходимости.

Самыми частыми проблемами, с которыми сталкиваются энергетики и электрики в сетях 0.4 кВ на своих предприятиях оказываются следующие явления :

  1. Не хватает мощности трансформатора.
  2. Заниженное напряжение
  3. Значительные потери активной мощности
  4. Греются провода и кабели
  5. Большие счета за оплату электроэнергии

Это основные неприятности которые ликвидируются применением АУКРМ.

Если не хватает мощности трансформатора

Конденсаторная установка АУКРМ является генератором реактвной мощности и при присоединении ее к сети, часть мощности начинает поступать не от Вашего трансформатора, а непосредственно от АУКРМ. Таким образом Вы можете наблюдать явление, которое многих удивляет — различное значение тока в одном и том же проводнике.

Наша компания иногда демонстрирует это заказчику, после монтажа АУКРМ. Мы замеряем ток до присоединения конденсаторной установки и после. Показания различаются и в зависимости от первоначального коэффициента мощности ( до использования АУКРМ), эта разница достигает до 70%.

Это явление Вы можете посмотреть на видео ниже, там показано как значение тока снижается в момент подключения ступеней установки.

Применение АУКРМ при заниженном напряжении

Заниженное напряжение — проблема многих производственных предприятий. И не всегда представляется возможными повлиять на это обращениями в энергоснабжающую организацию.

А производственные процессы тем временем останавливать нельзя. На помощь может придти АУКРМ, так как при включении конденсаторных ступеней напряжение возрастает. В некоторых случаях для поднятия напряжения, в настройках АУКРМ может задаваться небольшая перекомпенсация. Это делается путем изменения целевого значения коэффициента мощности.

К примеру, в сети с нагрузкой в 250 кВт, и напряжением 350 В была присоединена АУКРМ-0,4-300-25 . Мощность этой установки 300 кВАр. При включении нескольких ступеней, характер нагрузки изменился с индуктивного на емкостной и напряжение в сети возросло до 380 В.

Значительные потери активной мощности и нагрев проводников

Если Вы хотите снизить потери активной мощности, то применение АУКРМ окажет в этом максимальную помощь из возможного. Главным условием в этом будет расположение установки непосредственно вблизи потребителей реактивной мощности.

Передача электроэнергии на расстояния, даже не большие, сопровождается потерями активной мощности. И соответственно, чем больше электроэнергии передается, тем больше и потери. Снижая полную мощность нагрузки с помощью АУКРМ, мы снижаем и потери мощности на нагрев и намагничивание проводников, на которые и тратится активная мощность.

Большие счета на оплату электроэнергии

В случаях, когда потребитель электроэнергии заключает договор с поставщиком, и обязуется платить за заявленную максимальную мощность применение АУКРМ становится особенно актуальным. Так как установки АУКРМ способны снизить полную мощность в среднем до 50%, то есть прекрасная возможность снизить заявленную мощность на эти же 50 % и сэкономить на оплате за заявленную мощность.

http://elcom-energo.ru/info/articles/ustroystva-kompensatsii-reaktivnoy-moshchnosti-aukrm/

Устройства компенсации реактивной мощности

Описание категории «Устройства компенсации реактивной мощности

Понятие реактивной мощности. Принцип работы УКМ

Полную мощность устройства, можно условно поделить на активную и реактивную составляющие.

Если активная выполняет полезную работу, превращаясь в энергию (световую, механическую, химическую и проч.), то реактивная мощность представляет собой бесполезную циркуляцию электроэнергии между источником питания и приемным устройством. Её можно рассматривать как величину, характеризующую скорость обмена энергией между магнитным полем приемника и генератором. Это показатель технологически вредной электромагнитной несбалансированности.

Характеристики реактивной мощности

Характеристикой реактивной мощности (РМ) является сдвиг по фазе (задержка) между синусоидами тока и напряжения в сети. Потребление РМ характеризуется коэффициентом мощности, численное значение которого равно косинусу угла между током и напряжением. Таким образом, коэффициент мощности потребления также определяется отношением полезно потребляемой мощности к потребляемой из сети в полном объеме. Эта величина является показателем уровня РМ как отдельных двигателей и генераторов, так и в целом электросети предприятия. Чем ближе к единице это отношение, тем меньшая доля потребляемой мощности приходится на РМ.

Отрицательные факторы РМ и необходимость применения КРМ

Реактивная мощность оказывает отрицательное значение на работу электрической сети:

  • Существенно повышается величина необходимой для работы сети силы тока
  • Сокращается срок эксплуатации оборудования в условиях повышенной непродуктивной нагрузки.
  • Возрастает теплоотдача кабелей вследствие повышения значений силы тока.
  • Снижается пропускная способность кабелей
  • Возникают дополнительные потери

Для снижения этих факторов в сетях применяются устройства компенсации реактивной мощности (КРМ). Это экономически выгодные и функционально надежные системы, действие которых основано на конденсаторах. По оценкам специалистов аудита энергопотребления, себестоимость среднестатистической производимой продукции включает в себя порядка 30-40% стоимости энергоресурсов. Исходя из этого весомого аргумента использование устройств КРМ представляется более, чем оправданным.

Устройства КРМ и их основные характеристики

Мероприятия по компенсации РМ относятся к разряде наиболее ответственных и важных в вопросе энергосбережения предприятия. Наиболее эффективным способом оптимизации является применение устройств КРМ. В состав устройства входит регулятор (контроллер) реактивной мощности, который автономно отслеживает изменение уровня РМ. Последующая компенсация РМ производится посредством автоматического включения конденсаторных секций устройства в необходимом количестве. Устройство КРМ является разборной модульной конструкцией с обычно регулируемым шагом мощности.

Типы установок КРМ

  • Нерегулируемые с фиксированной мощностью. Применяются в сетях с постоянной или незначительно изменяемой мощностью.
  • Автоматические, имеющие возможность ступенчатого пошагового регулирования РМ в автоматическом режиме
  • Автоматические тиристорные, в которых коммутация конденсаторных батарей производится тиристорными ключами. Применяются в сетях с резкопеременной нагрузкой (сварочные аппараты, бурильные установки и проч.)
  • Автоматические фильтрокомпенсирующие с фильтрами гармоник. Применяются в сетях, имеющих потребителя гармонических составляющих (плавильные индукционные печи, точечная сварка и проч.)

Положительные факторы действия КРМ

Применение правильно рассчитанной установки КРМ в сети позволяет:

  • значительно снизить расход электроэнергии и влияние внешних гармоник
  • снять дополнительные нагрузки с элементов распределительной сети, тем самым значительно увеличив их эксплуатационный срок.
  • снизить тепловые потери тока
  • выровнять асимметрию фаз
  • подавить сетевые помехи
  • подключать дополнительные нагрузки
  • снизить ремонтную калькуляцию и затраты на обновление электрооборудования
  • при проведении новых сетей — снизить затраты за счет уменьшения мощности подстанций и применения кабелей с меньшим сечением

Устройства КРМ позволяют оптимизировать контроль и потребление электроэнергии в промышленных сетях, отслеживать происходящие изменения потребления мощности и производить своевременную корректировку.

http://www.elektro-portal.com/category/ustrojstva-kompensacii-reaktivnoj-mownosti/series

Конденсаторные установки компенсации реактивной мощности УКРМ

Установка компенсации реактивной мощности принцип работы - картинка 3

Потери в электрических сетях

К электрическим сетям подключается как активная, так и реактивная нагрузка, которую создают потребители с резкопеременной нагрузкой: например, асинхронные двигатели, сварочные трансформаторы, компрессоры, станки, насосы, электропечи, электролизные печи, люминесцентные лампы.

Переменный ток в устройстве с индуктивными свойствами отстаёт по фазе от напряжения. Это означает, что в любом периоде переменного напряжения есть участки, когда мгновенные значения напряжения и тока имеют разный знак. В эти моменты индуктивная нагрузка возвращает в питающую сеть энергию, запасённую в индуктивности. При этом часть подводимой к устройству энергии не используется в нём. Эту часть принято называть реактивной энергией. Таким образом в сети образуются потери мощности. И, кроме того, реактивная энергия расходуется на нагрев проводов, создавая также и тепловые потери.

Для больших предприятий такие потери могут быть очень чувствительными. Кроме того, генераторы и линии электропередач в этом случае должны быть рассчитаны не только на полезную нагрузку, но, сверх того, и на генерацию и передачу этой бесполезной реактивной энергии.

Снижение потерь в электросетях

Для снижения потерь в электросетях необходимо проводить специальные мероприятия, обеспечивающие сокращение перетока реактивной мощности. В настоящее время наиболее эффективным решением является применение установок компенсации реактивной мощности (КРМ), которые позволяют не только компенсировать реактивный ток и реактивную мощность в сети, но и повысить качество электроэнергии, отдаваемой потребителям.

Чем ниже коэффициент мощности cosφ при одной и той же активной нагрузке электроприемников, тем больше потери мощности и падение напряжения в элементах систем электроснабжения. Так, в сетях с перечисленными в начале данной статьи видами реактивной нагрузки коэффициент мощности может находиться в диапазоне от 0,5 до 0,8.

Соответственно, в первую очередь, необходимо создать условия функционирования электрических сетей, обеспечивающие получение наибольшего значения коэффициента мощности. Для решения этих задач в электрическихсетях предприятий и внедряются устройства и системы компенсации реактивной мощности.В зависимости от особенностей конструкции и исторических причин эти устройства в разных источниках и у разных производителей могут называться по-разному:

  • УКРМ – установка компенсации реактивной мощности;
  • УКМ – установка компенсации мощности;
  • ККУ – комплектная конденсаторная установка;
  • УК – установка компенсации.

Наибольший эффект дают комплексные автоматизированные установки компенсации реактивной мощности (АУКРМ). При комплексном подходе конденсаторная установка разделяется на отдельные секции и снабжается специальным контроллером, который следит за величиной реактивной мощности в сети и подключает секции по мере необходимости. Современные контроллеры, кроме того, могут выполнять много дополнительных функций, например, они следят за состоянием конденсаторов, измеряют параметры электроэнергии в сети и выводят результаты измерений на специальный дисплей или передают их в компьютер.

Способы использования установок для компенсации реактивной мощности

  • Индивидуальная компенсация реактивной мощности

При индивидуальной компенсации монтаж конденсаторной установки производится рядом с индуктивной нагрузкой. При этом подключение и отключение УКРМ происходит вместе с нагрузкой и, как правило, является нерегулируемой.

Преимущество этого способа состоит в том, что обеспечивается максимальная близость конденсаторной установки к нагрузке и, следовательно, компенсируются потери во всех участках энергосети, от места производства электроэнергии и до точки потребления.

Недостаток такого способа состоит в том, что он эффективен только для нагрузок с постоянной индуктивной составляющей. Если индуктивность нагрузки меняется во время работы, то возможна избыточная или недостаточная компенсация. Кроме того, при выключенной нагрузке УКРМ не используется и простаивает.

  • Групповая компенсация реактивной мощности

При групповой компенсации одна УКРМ, как правило, нерегулируемая, используется для нескольких устройств. Такой способ компенсации обеспечивает более эффективное использование конденсаторной установки.

Недостатки групповой компенсации:не компенсируется реактивная мощность в цепях подключения отдельных устройств, менее полная компенсация реактивной мощности.

  • Централизованная компенсация реактивной мощности

Централизованная компенсация применяется там, где реактивная мощность нагрузки во время работы изменяется в широких пределах и требуется автоматическая настройка номинальных значений подключенных к сети конденсаторов КРМ.

При централизованной компенсации достигаются наилучшая точность компенсации и наиболее эффективное использование конденсаторов.

Централизованная компенсация может применяться как на стороне высшего напряжения, так и на стороне низшего напряжения.

В первом случае автоматические высоковольтныеконденсаторные установки КРМ подключаются к линиям с напряжением 6 – 10 кВ, и достигается эффективное использование конденсаторов, требуется меньшее их количество и стоимость компенсации 1кВАр получается наименьшей. Но при использовании установок КРМ на стороне высокого напряжения компенсируется только реактивная мощность в высоковольтных линиях, а в трансформаторах подстанции компенсации нет.

Во втором случае применяются низковольтные установки компенсации реактивной мощности (на стороне напряжения 0,4 кВ), которые и обеспечивают компенсацию реактивной мощности в трансформаторах подстанции.

Следует отметить, что при индивидуальной и групповой компенсации возможно также применение и регулируемых (автоматических) установок КРМ (АУКРМ). Эти установки несколько дороже, но их применение может быть более эффективно, поскольку в данном случае при помощи контроллера можно автоматически подбирать требуемый номинал конденсатора КРМ. Также возможно и комбинированное решение: например, одна из ступеней установки всегда включена, а остальные ступени подключаются по мере необходимости при помощи контроллера.

Эффект, достигаемый при компенсации реактивной мощности

Применение установок компенсации реактивной мощности, в первую очередь, приводит к снижению электрических и тепловых потерь в сети и снижению нагрузки на трансформаторы.

За счет становится возможным увеличить количество потребителей, подключенных к сети, используя уже имеющееся оборудование, не устанавливая дополнительных трансформаторов, не подводя дополнительные линии. При этом количество подключённых потребителей может быть увеличено до 30%.

Как уже говорилось выше, при компенсации сокращаются тепловые потери, что позволяет устранить перегрев кабельных линий, автоматов, контакторов, и, в конечном счете, трансформатора. В результате оборудование реже выходит из строя и снижаются затраты на текущий ремонт.

Основной эффект от применения устройств компенсации реактивной мощности выражается в следующих моментах:

  • Экономический эффект при внедрении УКРМ – от 5 до 30%, за счет снижения потерь в кабельных линиях и оплаты за реактивную энергию;
  • Разгрузка кабельных линий;
  • Увеличение срока службы коммутационного оборудования;
  • Снижение аварийности;
  • Возможность подключения на ту же выделенную мощность дополнительного оборудования.

http://neoteh.com.ru/Articles.html?articles_id=9

Современные средства компенсации реактивной мощности

Установка компенсации реактивной мощности принцип работы - картинка 4

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 28.06.2019 2019-06-28

Статья просмотрена: 150 раз

Библиографическое описание:

Борисовский, А. П. Современные средства компенсации реактивной мощности / А. П. Борисовский, В. В. Литвинов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 26 (264). — С. 61-63. — URL: https://moluch.ru/archive/264/61163/ (дата обращения: 16.05.2020).

Библиографическое описание:

В настоящее время экономия энергетических ресурсов является одной из важнейших задач.

Элементы системы электроснабжения и электроприемники переменного тока, обладающие индуктивностью, потребляют наряду с активной и реактивной мощность, необходимую для создания электромагнитного поля. [1]

К таким элементам можно отнести электродвигатели, трансформаторы, преобразователи напряжения, линии электропередач, лампы накаливания и т. д.

Передача реактивной мощности негативно сказывается на работе энергосистемы в целом. В частности, это влияет на пропускную способность линий электропередач, трансформаторов и т. д.

Таким образом, реактивная мощность — часть полной мощности, затрачиваемая на электромагнитные процессы в нагрузке, имеющей емкостную и индуктивную составляющие. Не выполняет полезной работы, вызывает дополнительный нагрев проводников и требует применения источника энергии повышенной мощности. [2]

Из-за реактивной мощности появляются дополнительные потери активной мощности и напряжения, что напрямую ведет к увеличению денежных затрат. Следовательно, на этапе проектирования необходимо учесть наличие реактивной мощности и предпринять всевозможные меры для оптимизации значения данного параметра.

В настоящее время проблемы компенсации реактивной мощности прекрасно решаются при помощи различных компенсационных установок (УКРМ).

При использовании местных источников реактивной мощности осуществляется:

– Повышается пропускная способность элементов системы электроснабжения

– Снижаются потери мощности

– Снижаются потери энергии

– Повышаются уровни напряжения

Основными средствами компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях являются конденсаторные установки (КУ) и высоковольтные синхронные двигатели.

Конденсаторной установкой называется электроустановка, состоящая из конденсаторов, относящегося к ним вспомогательного электрооборудования (выключателей, разъединителей, разрядных резисторов, устройств регулирования, защиты и т. п.) и ошиновки. Конденсаторная установка может состоять из одной или нескольких конденсаторных батарей или из одного или нескольких отдельно установленных единичных конденсаторов, присоединенных к сети через коммутационные аппараты. [3] ПУЭ 7.

Важным элементом конструкции установки компенсации реактивной мощности являются контакторы. Их основной функцией является включение и отключение конденсаторной батареи.

На промышленных предприятиях применяются конденсаторные батареи напряжением до 1 кВ и 6,3–10,5 кВ.

Конденсаторные установки имеют следующие преимущества:

– малые удельные потери активной мощности;

– не имеют в конструкции вращающихся частей;

– просты в монтаже и эксплуатации;

– имеют возможность подбора любой необходимой мощности компенсации;

Компенсация реактивной мощности может производиться индивидуальным, групповым и централизованным способом.

При индивидуальном способе мощность компенсируется только в месте её возникновения (происходит разгрузка подводящих проводов отдельных электроприемников).

Компенсация при групповом способе похожа за индивидуальный, но используется для группы электроприемников. Так же происходит разгрузка подводящих проводов, но мощность на отдельных элементах группы уже не компенсируется.

Централизованная компенсация производится в больших энергосистемах. Управление выполняется на основе анализа изменяющейся нагрузки. [2]

Место установки конденсаторной установки необходимо выбирать для каждого случая индивидуально. Необходимо грамотно выбрать конденсаторную установку (или несколько конденсаторных ветвей) учитывая её стоимость и способность разгрузки энергосистемы.

Компенсационная установка состоит из отдельных модулей, которые расположены в шкафах. При конструировании данных шкафов необходимо учитывать, что каждый элемент должен быть заменен таким же элементом установки. Вся сборка производится на заводах, а непосредственно на месте подключения конденсаторной установки производится монтаж и подключения в электросети. Чаще всего в сети не большой мощности используются установки, которые монтируются на стены, при этом при подключении в первую очередь необходимо соблюдать правила устройства электроустановок.

Конденсаторные установки приобрели широкое применение за счет своей экономичности.

В зависимости от реализуемых задач можно выделить различные типы конденсаторных установок:

– Регулируемые конденсаторные установки КРМ (АУКРМ)

– Нерегулируемые конденсаторные установки КРМ (УКРМ)

– Тиристорные конденсаторные установки КРМТ (АУКРМТ)

Регулируемые конденсаторные установки идеально подходят в тех случаях, когда реактивная мощность полностью известна. В таком случае компенсацию производят индивидуальным способом.

Нерегулируемые конденсаторные установки оптимальны для электрических двигателей (преимущественно асинхронных), трансформаторов, промышленного оборудования, а также кондиционеров и насосов.

Автоматические конденсаторные установки чаще всего используют для групповой компенсации, где имеется большое количество разнообразных источников реактивной мощности. В зависимости от реактивной нагрузки включается определенное количество установок компенсации.

В отдельную группу можно отнести тиристорные конденсаторные установки КРМТ. Их используют, когда необходима компенсация в сети, где реактивная нагрузка резкопеременная.

Преимущества тиристорных конденсаторных установок:

– Время повторного включения минимально;

– Снижение потерь в электролиниях и трансформаторах;

– Предотвращение падения напряжения;

Так как тиристорная конденсаторная установка компенсирует реактивную мощность практически мгновенно, то силовой трансформатор работает на активную нагрузку, что увеличивает его срок службы. Статические тиристорные контакторы не имеют ограничений по числу коммутаций. [2]

Тиристорные конденсаторные установки нашли свое применение на объектах лифтового хозяйства, плавильных заводов, промышленных химических заводов, целлюлозных фабриках. А также используются для крановых установок, аппаратов сварки, компрессорных установок, в робототехнике.

В настоящее время наблюдается увеличение количества нелинейных нагрузок на различных предприятиях. К таким нагрузкам можно отнести инверторные привода, блоки питания, электроустановки с фазным управлением и т. д. Нелинейная нагрузка в свою очередь приводит к повышению высших гармоник напряжения сети а, следовательно, к изменению угла сдвига между фазами. Для уменьшения уровня гармоник и стабилизации напряжения сети вместе с тиристорными конденсаторными установками необходимо применять систем непрерывной динамической компенсации.

Одним из преимуществ тиристорных компенсаторов является их бесшумность, что позволяет их применять на объектах, для которых данный критерий важен — это гостиницы, супермаркеты, больницы, банки, жилые и офисные дома.

Но в сети не всегда присутствует синусоидальная составляющая напряжения. При появлении высших гармоник конденсаторные установки необходимо защитить. Для этого применяют различные фильтрующие устройства, чаще всего дроссели.

Одним из значимых преимуществ использования конденсаторных установок является возможность автоматического контроля изменения реактивной мощности нагрузки в электросети и регулирование коэффициента мощности до положенных значений. [2]

В итоге конденсаторные установки снижают загрузку трансформаторов, обеспечивают питание электроприемников по кабелю меньшего сечения, позволяют подключить дополнительную нагрузку за счет разгрузки сети, позволяет предотвратить просадку напряжения для удаленных потребителей, исключает появления перенапряжений, обеспечивают пусть и остановку электрического двигателя и т. д.

Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время применение установок компенсации реактивной мощности является неотъемлемой частью процесса передачи электроэнергии. Чаще всего для этих целей используются конденсаторные установки, хотя существуют и тиристорные установки которые не уступают конденсаторным в функциональности.

С развитием науки будет появляться все больше способов компенсации реактивной мощности.

http://moluch.ru/archive/264/61163/

БИБЛИОТЕКА

Материалы

Технологии компенсации реактивной мощности

Технологии компенсации реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности – это управление реактивной мощностью для повышения производительности сети переменного тока. В общем, проблема компенсации реактивной мощности связана с поддержкой нагрузки и напряжения. В дополнении целей, повышение значения коэффициента мощности системы для сбалансирования реальной мощности от сети переменного тока, усиление регулирования напряжения, а также устранение гармонических составляющих крупных колебаний нелинейных промышленных нагрузок. Поддержание напряжения, как правило, требуется для уменьшения колебания напряжения в линии электропередачи передачи. Компенсация реактивной мощности повышает стабильность системы переменного тока за счет увеличения максимальной активной мощности, которая может быть передана.

Принцип работы

Продольная и поперечная компенсации реактивной мощности используются для изменения естественных электрических характеристик систем переменного тока. Последовательная компенсация изменяет параметры передачи или системы распределения, в то время как поперечная компенсация изменяет эквивалентное сопротивление нагрузки. В обоих случаях, реактивной мощностью, которая течет через систему, можно эффективно управлять, повышая производительность системы в целом.

Поперечная компенсации реактивной мощности

Принципы и теоретические основы поперечной компенсации реактивной мощности будут объяснены ниже. Базовая система переменного тока состоит из источника питания VS, сопротивления линии с сопротивлением R + jX, и типично индуктивной нагрузкой VL (рис. 1). В системе без компенсации, ток источника IS и ток нагрузки IL одинаковы, потому что нагрузка, как правило, индуктивная, и ток отстает от напряжения нагрузки VL. Сдвиг характеризуется углом ?. В результате, источник питания должен генерировать полный ток нагрузки, поддержание высокого уровня тока источника от генератора и через линии электропередачи означает увеличение потерь мощности и снижение возможности передачи электроэнергии. Ток нагрузки IL можно разделить на две составляющие: IP, которая находится в фазе с VL и создает реальную мощность (активная мощность), и IQ, который отстает от напряжения VL на 90° и создает реактивную мощность. Тогда источник VSможет генерировать только реальный составляющую IP , а IQ может быть создан около нагрузки устройством компенсации реактивной мощности.

Vcomp); (с) – ток и напряжение для отстающей компенсации (Vmod Рисунок 1 – Принципы поперечной компенсации: (а) – системы без компенсации реактивной мощности, (б) – системы, которая использует поперечную компенсацию реактивной мощности. Схема, векторная диаграмма тока и напряжения приведены в каждой части рисунка

Если реактивная мощность (мнимая мощность) генерируется около нагрузки, то ток от источника уменьшается или сводится к минимуму, что снижает потери мощности и улучшает регулирование напряжения на нагрузке. Поперечную компенсацию можно осуществить тремя способами: с помощью конденсатора, источника тока или источника напряжения. В результате, система регулирования напряжения улучшается, и величина тока, требуемая от источника, уменьшается.

Продольная компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности может быть также другого типа. Типичные системы поперечной компенсации используют конденсаторы для уменьшения эквивалентной реактивности составляющей питающей сети при номинальной частоте (рис. 2). Таким образом, последовательно включенный конденсатор C генерирует реактивную мощность, которая уравновешивает часть реактивного сопротивления линии. Это происходит вследствие резонанса напряжений в конденсаторе и индуктивности, направленных встречно (под углом 180°). Разрядник и варистор используются, чтобы избежать разрушения конденсатора С от перенапряжений.

Рисунок 2 – Продольная компенсация с защитой

Технологии

Традиционно для компенсации реактивной мощности используются фиксированные или механически переключаемые конденсаторы или катушки индуктивности, или синхронные компенсаторы. Тем не менее, в последние несколько десятилетий появились два новых семейства генераторов реактивной мощности с использованием силовой электроники: статические тиристорные компенсаторы и самостоятельно коммутируемые статические преобразователи.

Статические тиристорные компенсаторы

Как и в случае синхронных компенсаторов, в целях обеспечения точного контроля над всей реактивной мощностью, регулирование компенсатора было выполнено на тиристорах, преимущество которых заключается в быстром времени отклика и снижении затрат. Компенсаторы состоят из стандартных генераторов реактивной мощности (реакторов и конденсаторов), которые управляются с помощью тиристоров для обеспечения быстрого переключения реактивной мощности. Эти компенсаторы могут быть сгруппированы в две основные категории: тиристорно-коммутируемые конденсаторы (ТКК) и тиристорно-управляемые реакторы (ТУР).

В ТКК ступенчато-регулируемые конденсаторы индивидуально переключаются помощью двунаправленных тиристорных переключателей. Каждое однофазное отделение состоит из двух основных частей, конденсаторов и пары тиристорных коммутаторов. Конденсатор может быть включен с минимальной выдержкой, если тиристор включен в тот момент, когда напряжение на конденсаторе и напряжение сети имеют одинаковые значения. Несмотря на привлекательную теоретическую простоту тиристорно-переключаемых конденсаторов, их популярности препятствует ряд практических недостатков: компенсация реактивной мощности не является непрерывной, и каждый из конденсаторов требует отдельного переключателя-тиристора. Поэтому строительство экономически нецелесообразно.

ТУР использует двунаправленный переключатель, реализованый с помощью пары противоположно связанных тиристоров, в серии с L индуктивностью и шунтирующим конденсатором C (рис. 3). Поскольку используется фазовый угол для управления, получается непрерывный спектр потребления реактивной мощности. При увеличении угла тиристорного пропускания от 90° до 180° — ток реактора уменьшается. Это эквивалентно увеличению индуктивности, т.е. снижению реактивной мощности, потребляемой реактором. Основным недостатком этой конфигурации является генерация гармоник, которые заставляют реализовывать более сложной топологии (с пассивными фильтрами, с помощью дельта-соединения или двенадцати-импульсный конфигурации).

Рисунок 3 – Тиристорно-управляемые реакторы (ТУР)

Тиристоры используются также для продольной компенсации. Тиристорно-управляемый продольный компенсатор (ТУПР) представляет собой технологию, которая устраняет определенные проблемы в динамических системах передачи электроэнергии (рис. 4). ТУПР являются отличным инструментом демпфирования при соединении больших электрических систем. Кроме того, они уменьшают проблемы подсинхронного резонанса – явление, которое включает в себя взаимодействие между крупными энергоблоками ТЭС и компенсацией систем передачи.

Рисунок 4 – Тиристорно-управляемый продольный компенсатор (ТУПР)

Самокоммутируемые преобразователи

С развитием силовых полупроводниковых приборов (биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT) внимание было сосредоточено на коммутации компенсаторов реактивной мощности. Возможно несколько подходов, включающие источник тока и напряжения. Инвертор источника тока использует реактор с регулируемым постоянным током, а источник напряжения использует конденсатор с регулируемым напряжением постоянного тока. В самостоятельно коммутируемых компенсаторах реактивной мощности также применяется преобразователь напряжения (рис. 5).

Рисунок 5 – Cамокоммутирующийся преобразователь напряжения на IGBT транзисторе

Рисунок 6 – Ток и напряжение источника, самокоммутируемого поперечного компенсатора реактивной мощности; (а) – топология компенсатора; (б) – ток и напряжение для опережеющей компенсации (Vmod >Vcomp); (с) – ток и напряжение для отстающей компенсации (Vmod +7 (499) 268-37-09
[email protected] [email protected]

http://www.eleco.ru/lib1/articles/krm/krm-s1.html

Литература

  1. Морозова, Л. А. Теория государства и права / Л.А. Морозова. — М.: Норма, Инфра-М, 2013. — 464 c.
  2. Юсуфов, А. Г. История и методология биологии / А.Г. Юсуфов, М.А. Магомедова. — М.: Высшая школа, 2014. — 238 c.
  3. Андреева Ю. С. Квалификационный экзамен на присвоение статуса адвоката; Проспект — М., 2016. — 666 c.
  4. Яковлев, Я.М. Половые преступления; Душанбе: Ирфон, 2013. — 450 c.
  5. История политических и правовых учений / В.Г. Графский и др. — М.: Норма, 2003. — 944 c.

Добавить комментарий

Мы в соцсетях

Подписывайтесь на наши группы в социальных сетях