Kapacitivna kompenzacija

Kompenzacija jalove snage koja se postiže dodatnim kapacitivnim opterećenjem naziva se kapacitivna kompenzacija. Ova vrsta naknade je tradicionalna za trafostanice izmjenične struje u Ruskoj Federaciji, gdje je na ovaj način moguće značajno povećati učinkovitost opreme i smanjiti gubitke.

Na primjer, propusnost željezničkog električnog transporta znatno se povećava zahvaljujući kapacitivnoj kompenzaciji jalove snage, odnosno upotrebom kondenzatorskih blokova. A kako se mrežni napon mijenja na ovaj ili onaj način, tada se kondenzatorske baterije moraju podešavati. Kapacitivna kompenzacija može biti uzdužna, poprečna i uzdužno-poprečna, što će biti detaljnije opisano u nastavku teksta.

Bočna kapacitivna kompenzacija — KU

Kompenzacija kapacitivne strane odnosi se na smanjenje komponente jalove struje zbog priključenja dodatnog izvora jalove snage izravno na potrošač. Prilagođene baterije kondenzatora uključuju ne samo kondenzatore, već i reaktorimaspojeni u seriju ili paralelno s kondenzatorima. Koračni uređaji omogućuju isključivanje i uključivanje pojedinih koraka kondenzatora ili čak promjenu sheme povezivanja uređaja.

Regulirani kondenzacijski uređaji s reaktorima

Ako se kontrolirani reaktor spoji paralelno na kondenzatorsku bateriju, tada će ukupna jalova snaga takvog kondenzatorskog postrojenja biti jednaka razlici između jalove snage reaktora i kapacitivnosti. Konkretno, ako je jalova snaga kondenzatorske baterije jednaka reaktivnoj snazi ​​reaktora, tada postrojenje kao cjelina uopće neće proizvoditi jalovu snagu.

Podešavanjem parametara reaktora, odgovarajućim smanjenjem njegove snage, povećava se jalova snaga koju stvara cijela baterija kondenzatora. Stanje reaktora regulira se podešavanjem zasićenosti čelika magnetskog kruga kada je poprečno ili uzdužno magnetiziran istosmjernom strujom. Danas se poprečni otklon reaktora više ne koristi zbog neekonomičnosti ovakvog pristupa.

Danas su gotovo posvuda u mrežama, počevši od 35 kV, regulirani reaktori tiristori… Veličina struje reaktora od nule do nominalne postavlja se u takvim krugovima preko kuta paljenja tiristora. Ova metoda upravljanja reaktorima prilično je pouzdana, iako uključuje uz prisutnost viših harmonika, koji se mora eliminirati filtrima s neparnim harmonicima.

Da bi se smanjio napon s kojim tiristori ovdje rade, koristi se reaktor-transformator ili se kondenzatorska baterija i krug s tiristorima spajaju preko silaznog transformatora (autotransformatora).

Na slici je prikazan dijagram statičkog tiristorskog kompenzatora sa skupinom reaktora, koji je kontroliran tiristorima i ima krugove kompenzatora za filtriranje. Općenito, kompenzator uključuje:

• jednofazna skupina tiristor-reaktor, koja omogućuje glatku regulaciju jalove snage;

• filtarski kompenzacijski krug koji služi kao filtar s višim harmonicima i izvor jalove snage;

• Niskopropusni filtar koji smanjuje destruktivni učinak rezonantnih pojava za tiristorski kompenzator.

Osim toga, statički kompenzator uključuje upravljački i zaštitni sustav koji se sastoji od tiristorskih blokova za upravljanje i relejnu zaštitu, kao i tiristorski rashladni modul.

Jedinice sa stepenastom regulacijom

Instalacija stepenaste regulacije sastoji se od nekoliko sekcija, tako da se, po potrebi, za podešavanje struje, napona ili jalove snage, može isključiti ili spojiti jedna ili druga sekcija. Instalacija sadrži kondenzatorsku bateriju, reaktor, krug za gašenje i glavnu sklopku.

Najvažnija stvar u dizajnu kondenzatorskog modula s koračnom regulacijom je pravilno organizirati ograničenje prenapona i struja u trenucima spajanja i odvajanja sekcija. Prijelazni procesi faktor su smanjene pouzdanosti takvih instalacija.

Uzdužna kapacitivna kompenzacija — UPC

Za smanjenje utjecaja induktivne komponente vučne mreže i transformatora na napon pantografa električnih lokomotiva koriste se uzdužne kapacitivne kompenzacijske instalacije, odnosno kondenzatori se s njima spajaju u seriju.

U vučnim trafostanicama u Rusiji uzdužne kompenzacijske instalacije postavljene su u usisne vodove, gdje te instalacije povećavaju napon, pomažu eliminirati učinke faznog napredovanja ili kašnjenja, promiču simetriju napona pri jednakim strujama u krakovima, snižavaju naponsku klasu opreme i općenito pojednostaviti dizajn instalacije.

Slika prikazuje jedan od ovih odjeljaka. Ovdje se kroz kondenzatore i otpornik, kroz tiristorsku sklopku, napon dovodi do niskonaponskih namota dva transformatora spojena u seriju. Visokonaponski namoti ovih transformatora spojeni su u suprotnim smjerovima. U trenutku kratkog spoja napon na kondenzatorima instalacije raste. I čim napon dosegne razinu podešavanja, tiristorska sklopka se otvara, luk se odmah zapali u odvodniku i nastavlja gorjeti dok se vakuumski kontaktor ne zatvori na djelić sekunde.

Takve postavke pomažu smanjiti fluktuacije napona u pantografima i čine napone sabirnica simetričnima. Nedostaci uključuju teže radne uvjete kondenzatora, u vezi s kojima instalacije ove vrste zahtijevaju ultrabrzu zaštitu. Najbolje je koristiti CPC zajedno s KU.