4.8.2. Реакторно - тиристорные компенсаторы

Эти компенсаторы содержат конденсаторную батарею С, парал­лельно которой включается цепь, состоящая из последовательно включенной индуктивности L и встречно-параллельно включен­ных тиристоров VS1 и VS2. На рис. 4.19 показана одна фаза управляемого реакрорно - тиристорного компенсатора. Суммар­ная реактивная мощность ветви между точками а и b макси­мальна при  =  ₁ = 90°, а при  =  ₂ = 180° она уменьшается до нуля. Нагрузка потребляет из сети реактивную мощность, которая может изменяться от минимального значения Q_{н мин} до максимального Q _{н макс}. Батарея конденсаторов выбирается из условия обеспечения компенсации максимальной реактивной мощности приемника, т.к. должно выполняться равенство:

Р ис .4.19. Управляемый реакторно - тиристорный компенсатор

Q_{н макс} =Q_c= - C (4.56)

Регулятор индуктивного тока должен поддерживать на по­стоянном уровне реактивную мощность, потребляемую из сети. Это условие можно записать:

Q_н +Q_L = Q_c = const (4.57)

где Q_L- реактивная мощность, потребляемая регулятором ин­дуктивного тока. Следовательно, результирующую реактивную мощность емкостного характера можно изменять от наиболь­шего значения Q_c при  = 180° до наименьшего Q_c-Q_L при  = 90°. В связи с тем, что напряжение питания является об­щим для всех блоков устройства, (4.57) можно представить в виде:

I_{н р}+I_L=I_c=const (4.58)

где I_{н р} — реактивная составляющая тока нагрузки.

Диапазон изменения реактивной мощности приемника об­условливает требуемый диапазон изменения индуктивного тока регулятора, который может быть определен из соотношения:

∆I_L = Q_c –(Q_{н макс}–Q_{н мин})/U_c. (4.59)

Если требуемый диапазон регулирования индуктивного тока ∆I_L не может быть обеспечен одним регулятором, можно подсоединить параллельно ещё несколько подобных регуляторов. Для уменьшения пределов изменения тока I_L можно применять ступенчатое изменение ёмкости батареи конденсаторов. При это гармоники тока, возникающие в ветви a-b за счет фазового регулирования, могут быть существенно уменьшены обеспечением резонанса на соответствующих частотах гармоник. Однако такое разделение усложняет схему регулирования .

Широкому применению этих схем препятствует и то, что тиристорные регуляторы являются нелинейными элементами, и поэтому регулирование индуктивного тока всегда сопровожда­ется искажением синусоидальной формы тока. Высшие гар­моники регулятора представляют значительную нагрузку для батареи конденсаторов. Это ведет к необходимости защищать батарею от нагрузок токами высших гармоник путем использо­вания демпфирующих реакторов и фильтров высших гармоник. Все это усложняет схему и увеличивает затраты.

Рис. 4.20. Изменение токов и напряжений в выпрямителе с принудительной коммутацией

.

Управляемые реакторно - тиристорные компенсаторы приме­няют для регулирования реактивной мощности и улучшения стабильности напряжения трехфазной сети в схемах автоном­ных инверторов тока, на выпрямительном и инверторном под­станциях линий передачи на постоянном токе и т.д. С их по­мощью возможна компенсация реактивной мощности по каждой фазе отдельно. Мощность таких установок доходит до 400 МВА.