17.2.4. Статические компенсаторы

Статические компенсаторы (СТК) — комплексные устройства, не содержащие движущихся частей и пригодные как для потребления, так и для выработки реактивной мощности. Схемы СТК отличаются большим разнообразием, однако обязательно наличие накопительных элементов (индуктивности, емкости) и регулирующих элементов на основе тиристорных преобразователей. В ряде случаев основу СТК составляют упомянутые выше реакторно-тиристорные и конденсаторно-тиристорные блоки.

Устройство управления тиристорами совместно с локальной CAP СТК могут обеспечить изменение реактивной мощности от потребления до выработки (в пределах диапазона регулирования) при практически неизменном напряжении СТК, которое может изменяться в допустимых пределах от до , поэтому статические характеристики узла нагрузки с СТК (рис.17.5) аналогичны приведенным ранее для генератора.

Р егулирование СТК от минимума до максимума может быть осуществлено очень быстро – за 1 – 2 периода промышленной частоты. Поэтому СТК могут быть использованы для стабилизации переходных процессов в ЭЭС аналогично синхронным компенсаторам. Как и СК, СТК устанавливаются на промежуточных и конечных подстанциях мощных электропередач. Разработаны СТК для установки в узлах нагрузки для стабилизации режима сети при резкопеременном потреблении.

17.2.5. Установки продольной компенсации

Установки продольной компенсации (УПК) как средство изменения суммарного реактивного сопротивления линии и, следовательно, напряжения на ее приемном конце можно отнести к линейным регулирующим устройствам. Однако надо иметь в виду следующее.

В сетях высших номинальных напряжений и мощных электропередачах УПК применяется в первую очередь для повышения пропускной способности. Это дорогие устройства, во-первых, из-за изоляции – они изолируются от земли на полное напряжение линии; во-вторых, из-за необходимости защиты конденсаторов от перенапряжений при близких КЗ и при их включении - отключении; в-третьих, из-за коммутационной аппаратуры рассчитанной на высокие напряжения и большие токи. Как средства регулирования напряжения в таких сетях они не выдерживают конкуренции с СК, СТК, реакторами.

Конкурентоспособными с другими регулирующими устройствами УПК могут быть, по-видимому, в радиальных воздушных линиях сетей 6 – 20 кВ или же отдельных питающих линиях среднего напряжения (35, 110 кВ).

В связи с этим рассмотрим особенности регулирования напряжения с помощью УПК [4]. Схема замещения компенсированной УПК линии и векторные диаграммы приведены на рис.17.6. Как и ранее, считаем, что нагрузка питается по линии от мощной системы, то есть = const.

В том случае, если УПК отсутствует, падение напряжения будет:

(17.23)

а после включения УПК соответственно:

(17.24)

В результате включения УПК падение напряжения уменьшается на величину .

Случай недокомпенсации реактивного сопротивления линии показан на векторной диаграмме рис.17.6,б. При полной компенсации падение напряжения оказывается нулевым.

Перекомпенсация линии (рис.17.6,в), может привести к перенапряжениям на приемном конце линии и на УПК. Такие режимы с перенапряжениями возникают, в частности, при пуске мощных двигателей, при резкопеременной нагрузке. Поэтому для практических целей емкость УПК следует выбирать из условий недокомпенсации.