4.8. Компенсация реактивной мощности

Требуемая реактивная мощность во многих случаях из-за из­менения нагрузки преобразователя изменяется в широких пре­делах по случайному закону. К компенсирующим устройствам предъявляются такие требования, как работоспособность при кратковременных набросах и быстрых изменениях реактивной, мощности, малые потери, долговечность, работоспособность при несимметричном напряжении сети, малые массогабаритные размеры и т. д.

Для компенсации реактивной мощности можно использовать синхронные машины с преобразователями в цепях возбуждения. Однако такие синхронные компенсаторы удовлетворяют далеко не всем перечисленным требованиям. Время переходного про­цесса при регулировании составляет 0,1-2,0 с, что в ряде случа­ев недопустимо. К недостаткам можно отнести также высокую стоимость, относительно большие потери, невозможность ком­пенсации несимметричной по фазам реактивной мощности.

Компенсация реактивной мощности с помощью синхронных машин целесообразна при наличии синхронных двигателей для выполнения технологического процесса.

Конденсаторные батареи ступенчатого регулирования с по­мощью контакторов или выключателей также имеют низкое бы­стродействие и могут использоваться лишь при медленных из­менениях реактивной мощности.

Статические компенсирующие устройства с использованием вентилей лишены многих из указанных недостатков. При этом возможны три основных варианта использования: регулируе­мые с помощью тиристоров конденсаторные батареи, реакторно-тиристорные компенсаторы и компенсаторы на основе преобра­зователей с принудительной коммутацией.

4.8.1 Регулируемые с помощью тиристоров конденсаторные батареи

В данных установках используются встречно-параллельно вклю­ченные тиристоры или тиристоры, зашунтированные встречны­ми диодами (рис. 4.18). Вариант с диодом экономичнее, однако прикладываемое к конденсатору С через диод VD напряжение оказывается различным при разной полярности, что допустимо не для всех типов конденсаторов.

Защитная индуктивность L предотвращает резонанс на ча­стотах, соответствующих высшим гармоникам тока, а разрядное сопротивление R служит для улучшения условий включения тиристора при колебаниях напряжения питающей сети.

Б росок тока, обусловленный переходным процессом при вклю­чении тиристоров, устраняется за счет правильного выбора момента подачи

Рис. 4.18. Схема установки с тиристором, зашунтированным встречным диодом.

Максимальное на­пряжение, действующее на тиристоре, составляет 2 . Если в качестве датчиков реактивной мощности используется быстро­действующее устройство, могут быть скомпенсированы также и кратковременные броски реактивной мощности. Хотя регулиро­вание реактивной мощности осуществляется ступенями дискрет­но, при выполнении ступеней небольшими можно осуществить вполне удовлетворительную компенсацию реактивной мощно­сти.

Использование конденсаторной батареи с тиристорами осо­бенно эффективно для дуговых печей, поскольку этим способом можно компенсировать реактивную мощность каждой фазы по отдельности. Реактивная мощность подобных компенсирующих установок доходит до 100 МВА.