31. Компенсация реактивной мощности. Определение мощности компенсирующих устройств.

Для изменения потоков реакт. мощности прим-ют компенсир-ие устр-ва – батареи конд-ров, СК, а также статич. источники реакт. мощности (ИРМ). Использование в качестве компенсир. устр. СК показано на рис.10а. U в конце линии до установки компенсатора опр-ся U₂=U₁-[P_Hr_C+Q_Hx_C]/U₁ (1). Пусть U₂ ниже допустимого. После вкл-ия СК в конце линии напряж. будет опр-ся сл.образом: U₂=U₁-[P_Hr_C+(Q_H-Q_СК)x_C]/U₁ (2).

Определим мощность СК необх-ую для того, чтобы напр. в конце линии стало допустимым. Для этого предположим, что U₂=U_2ДОП и вычтем из выраж. (1) выраж (2) получим: U_2ДОП-U₂=[(P_Hr_C+Q_Hx_C)/U₁]+[(P_Hr_C+Q₁x_C)/U₁]+[Q_CKx_C/U₁] (3). Определим мощность СК Q_CK=(U_2ДОП-U₂)[U_2ДОПU₂-(P_Hr_C+Q_Hx_C)]/U₂x_C; Q_CK=(U_2ДОП-U₂)U_2ДОП/x_C.

Синхронный компенсатор (СК) — это синхронная машина, работающая в двигательном режиме без нагрузки на валу при изменяющемся токе возбуждения. В перевозбужденном режиме ЭДС обмотки статора Ек1 больше напряжения сети UK (рис. 2.25). Под действием разности напряжений ΔU=EK1- UK в статоре СК возникает ток IK1,отстающий от вектора ΔU1 на 90°. Компенсатор в этом режиме отдает реактивную мощность в сеть. В недовозбужденном режиме EK2< UK, в статоре СК возникает ток IK2, опережающий вектор ΔU2 на 90°, т.е. СК будет потреблять реактивную мощность из сети. Синхронные компенсаторы не несут активной нагрузки на валу, поэтому их конструкция облегчена. Компенса­торы выполняются тихоходными (750—1000 об/мин) с горизонтальным валом и явнополюсным ротором.

Синхронный компенсатор характеризуется номинальной мощностью, напряжением, током статора, частотой и номинальным током ротора. Шкала мощностей определяется по ГОСТ 609—84. Номинальное напряжение синхронного компенсатора на 5 —10 % выше номинального напряжения сети.

В зависимости от тока возбуждения синхронный компенсатор может работать в режимах перевозбуждения и недовозбуждения, генерировать или потреблять реактивную мощность. Регулирование тока возбуждения осуществляется специальными схемами АРВ.

При пуске выключатель Q1 отключен, Q2 включен. Разворот компенсатора происходит за счет асинхронного момента. Когда частота вращения приблизится к синхронной, подается возбуждение и компенсатор втягивается в синхронизм. Регулируя ток возбуждения, устанавливают минимальный ток статора и включают выключатель Q1, шунтируя реактор и включая СК в сеть.

Синхронные генераторы могут работать в режиме синхронного компенсатора, если закрыть доступ пара (или воды) в турбину. В таком режиме перевозбужденный турбогенератор начинает потреблять небольшую активную мощность из сети и отдает реактивную мощность в сеть.

Перевод гидрогенераторов в режим синхронных компенсаторов производится без остановки агрегатов, достаточно освободить камеру гидротурбины от воды.

СК устанавливается на крупных ПС с номинальным напряжением 220кВ и выше и присоединяется к обмотке НН АТ.

Достоинства:

• Плавное регулирование реактивной мощности

• Возможность увеличения, выдаваемой реактивной мощности при понижении напряжения

• Широкий диапазон регулирования т.е. возможность как выдачи, так и потребления реактивной мощности

Недостатки:

• Высокая стоимость и эксплуатационные расходы

• Повышение потерь мощности