Основные компенсирующие устройства

Батареи конденсаторов. В качестве компенсирующих устройств используются батареи конденсаторов (БК), синхронные компенсаторы (СК) и статические источники реактивной мощности.

Батареи конденсаторов(БК) применяются:

а) для генерации реактивной мощности в узлах сети — поперечной компенсации (шунтовые БК);

б) для уменьшения реактивного сопротивления линий — продольной компенсации (установки продольной компенсации (УПК)).

Шунтовые БК включают на шины подстанций, УПК включают в линии последовательно.

Батареи конденсаторов комплектуются из отдельных конденсаторов, соединенных последовательно и параллельно. Конденсаторы выпускаются в однофазном и трехфазном исполнениях на номинальное напряжение 0,22-10,5 кВ. Единичная мощность конденсаторов составляет 10-125 кВАр. Шунтовые конденсаторные батареи применяют на напряжениях до 110 кВ. Увеличение рабочего напряжения БК достигается увеличением числа последовательно включенных конденсаторов. Для увеличения мощности БК применяют параллельное соединение конденсаторов.

Батареи конденсаторов бывают регулируемые (управляемые) и нерегулируемые. В нерегулируемых число конденсаторов неизменно, а величина реактивной мощности зависит только от квадрата напряжения. Суммарная мощность нерегулируемых батарей конденсаторов не должна превышать наименьшей реактивной нагрузки сети.

В регулируемых батареях конденсаторов в зависимости от режима автоматически или вручную изменяется число включенных конденсаторов. Выпускаются регулируемые комплектные батареи конденсаторов на напряжения 0,38; 6; 10 кВ, снабженные пускорегулирующим устройством необходимым для автоматического изменения мощности батареи (контакторами или выключателями).

На практике изменение мощности, вырабатываемой батареей в нормальных эксплуатационных условиях, достигается включением или отключением части конденсаторов, составляющих батарею, т.е. путем ступенчатого регулирования.

Основные технико-экономические преимущества конденсаторов в сравнении с другими компенсирующими устройствами состоят в следующем: а) возможность применения, как на низком, так и на высоком напряжении; б) малые потери активной мощности (0,0025-0,005 кВт/кВАр). Недостатки конденсаторов с точки зрения регулирования режима: а) зависимость генерируемой ими реактивной мощности от напряжения; б) невозможность потребления реактивной мощности; в) ступенчатое регулирование выработки реактивной мощности и невозможность ее плавного изменения; г) чувствительность к искажениям формы кривой питающего напряжения.

Конденсаторные батареи также имеют ряд эксплуатационных преимуществ: простота эксплуатации (ввиду отсутствия вращающихся и трущихся частей); простота производства монтажа (малая масса, отсутствие фундамента); возможность использования для установки конденсаторов любого сухого помещения. Среди эксплуатационных недостатков БК следует отметить малый срок службы (8-10 лет) и недостаточную электрическую прочность (особенно при коротких замыканиях и напряжениях выше номинального).

Синхронный компенсатор – это синхронный двигатель, работающий в режиме холостого хода без нагрузки на валу. Потребляемая им активная мощность практически равна нулю (если пренебречь потерями холостого хода), и СК загружен только реактивным током. По сравнению с обычным синхронным двигателем СК изготовляются с облегченным валом, они имеют меньшие размеры и массу. Положительными свойствами СК как источников реактивной мощности являются: а) возможность увеличения генерируемой мощности при понижении напряжения в сети вследствие регулирования тока возбуждения; б) возможность плавного и автоматического регулирования генерируемой реактивной мощности.

Статические ИРМ предназначены для плавной (регулируемой) генерации или потребления реактивной мощности, что достигается в ИРМ пользованием нерегулируемой батареи конденсаторов и включенного последовательно или параллельно с ней регулируемого реактора. Плавность регулирования реактивной мощности ИРМ достигается с помощью регулируемого тиристорного блока, входящего в устройство управления. Схемы ИРМ весьма разнообразны и позволяют вырабатывать или потреблять реактивную мощность в зависимости от режима и вида схемы.

Описание программы

Определение мест размещения и мощности КУ производится с помощью программного комплекса NEPLAN. Описание интерфейса пользователя и основ работы с программой приведены в лабораторной работе №1.