Регулирование напряжения изменением перетоков реактивной мощности с использованием батареи статических конденсаторов (БСК). Векторная диаграмма.

Батареи статических конденсаторов (БСК ) применяются для генерации реактивной мощности в узлах сети и включаются на шинах понижающих подстанций (шунтовые батареи). БСК собираются из отдельных конденсаторов, соединенных последовательно и параллельно. Последова-тельное соединение конденсаторов позволяет увеличить рабочее напряжение БСК, а параллельное – мощность БСК (рис. 14.14).

                      

Рис. 4.19. Соединение конденсаторов в БСК.

Конденсаторы выпускаются в однофазном и трехфазном исполнении на номинальные напряжения от 0,22 до 10,5 кВ. Единичная мощность конденсато- ров составляет от 10 до 125 квар.

Шунтовые конденсаторные батареи применяются на напряжениях до 110 кВ включительно.

В сетях трехфазного тока конденсаторы включаются по схеме звезды

(рис. 14.15, а) и треугольника (рис. 14.15, б).

             

                  Рис. 14.15. Схемы включения БСК: а – звезда; б – треугольник.

 

При соединении конденсаторов треугольником реактивная мощность БСК  в три раза больше мощности БСК, включенной по схеме звезды :               ; (14.20)               .  (14.21)

где: U – линейное (междуфазное) напряжение;

    В – реактивная проводимость БСК.

    При напряжениях до 1 кВ конденсаторы обычно включаются по схеме треугольника, при напряжении 6 кВ и выше – по схеме звезды с изолированной

или глухозаземленной нейтралью (рис. 14.15, а) в зависимости от режима ней-трали сети.

    Батареи конденсаторов бывают регулируемые 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. На практике изменение мощности, вырабатывае-мой батареей в нормальных эксплуатационных условиях, достигается включением или отключением части конденсаторов, составляющих батарею, то есть путем ступенчатого регулирования. Одноступенчатое регулирование заключается в отключении или включении всех конденсаторов батареи.

    При отключении конденсаторов необходима их автоматическая (без уча-стия дежурного персонала) разрядка на активное сопротивление, присоединен-ное к батарее. Величина его должна быть такой, чтобы при отключении не воз-никало перенапряжений на зажимах конденсаторов. В качестве разрядного со-противления для конденсаторных установок напряжений 6 –10 кВ используется

активное сопротивление трансформаторов напряжения (TV) (рис. 14.16, б). Для БК до 1 кВ применяют специальные разрядные сопротивления R_{P . C .} (рис. 14.16,а).

                                

                       Рис. 14.16. Схемы разрядки батарей конденсаторов:

а – через разрядное сопротивление; б – через трансформатор напряжения

Защита конденсаторов осуществляется плавкими предохранителями, включаемыми по одному в цепь линейки конденсаторов.

Схема включения БСК в сеть приведена на рис. 14.17.

Рис. 14.17. Схема включения БСК в сеть.

Векторная диаграмма при поперечной компенсации с помощью БСК та же, что и для СК в режиме перевозбуждения (рис. 14.13, б), где вместо тока  следует говорить о токе .

Включение в качестве компенсирующего устройства батарей конденса-торов позволяет, в отличие от рассмотренных выше синхронных компенса-торов, лишь повышать напряжение, так как батареи конденсаторов только вырабатывают реактивную мощность.