1.2.6 Засоби компенсації реактивної потужності

У якості джерел реактивної потужності використовують синхронні двигуни в режимі перезбудження, нерегульовані і регульовані конденсаторні установки високої та низької напруг, статичні тиристорні компенсатори реактивної потужності.

Сучасні конденсаторні батареї характеризуються малими діелектричними втратами (0,25 Вт/кВАр для 0,4 кВ і 0,07 Вт/кВАр для 10кВ), терміном служби більше 100 000 годин, високою стабільністю пускового струму, широким діапазоном робочих температур від мінус 40°С до плюс 50 °С, наявністю сухого екологічного діелектрика, мають вмонтовані розрядні опори та захист від перенапруг, який може мати місце в момент комутації. Це забезпечує їх високу надійність роботи. Розширено діапазон номінальних потужностей конденсаторних батарей: напругою 0,4 кВ - від 1,5 кВАр і напругою 6,3 кВ - від 25 кВАр. Використання сучасних матеріалів дозволило зменшити габаритні розміри конденсаторів.

Система регулювання реактивної потужності синхронного двигуна (СД) дозволяє регулювати збудження груп синхронних двигунів за умовами максимальної компенсації реактивної потужності, чи стабілізації напруги вузла навантаження. Система діє на входи необхідної кількості тиристорних збудників СД , забезпечуючи оптимальний режим роботи.

Тиристорні компенсатори реактивної потужності 6 і 10 кВ забезпечують швидкодіючу компенсацію реактивної потужності , стабілізацію напруги на шинах споживача, фільтрацію вищих гармонік, приєднуються без трансформатора. їх номінальна потужність – 6,3; 12,5; 20; і 40 МВАр. Вони обладнані фільтрами 3, 5, 7, 11, 13 гармонік, мікропроцесорним керуванням.

За місцем приєднання розрізняють наступні схеми компенсації:

• загальна - на вводі підприємства або структурного підрозділу;

• групова - на лінії групи однотипних електроприймачів;

• індивідуальна – у безпосередній близькості до електроприймача.

Найбільш ефективними є засоби автоматичного регулювання потужності компенсуючих пристроїв (КП) – автоматичні регулятори потужності конденсаторних установок чи автоматичні регулятори збудження синхронних двигунів.

За типом регулювання потужності конденсаторних батарей установки бувають:

• звичайні (релейні) – у яких комутація конденсаторів виконується за допомогою електромеханічних реле;

• статичні (тиристорні) – у яких використовуються тиристорні ключі.

У статичних установках комутація конденсаторів проходить в момент нульової напруги , завдяки чому вони забезпечують високу швидкодію (до 14 комутацій на секунду); малий рівень електромагнітних завад; малий знос конденсаторів; високу надійність ключів; зниження втрат у конденсаторах.

Останнім часом для керування конденсаторними установками широко застосовуються мікропроцесорні регулятори, які використовують оптимальні алгоритми роботи з мінімальним числом комутацій. Використовуючи ступені конденсаторів різної потужності, вони зводять до мінімуму споживання реактивної електроенергії.

Класифікацію компенсувальних пристроїв за різними ознаками зображено на рис. 1.2. За цією класифікацією розглянуто їхні конструкції, принцип дії, основні техніко-економічні показники, переваги та недоліки.

Рисунок 1.2 – Класифікація компенсувальних пристроїв