Compensare capacitivă

Compensarea puterii reactive realizată cu o sarcină capacitivă suplimentară se numește compensare capacitivă. Acest tip de compensare este tradițional pentru substații de tracțiune AC în Federația Rusă, unde în acest fel este posibilă creșterea semnificativă a eficienței echipamentelor și reducerea pierderilor.

De exemplu, debitul transportului electric feroviar este mult crescut datorită compensării capacitive a puterii reactive, adică prin utilizarea blocurilor de condensatoare. Și pe măsură ce tensiunea rețelei se modifică într-un fel sau altul, atunci băncile de condensatoare trebuie ajustate. Compensarea capacitivă poate fi longitudinală, transversală și longitudinal-transversală, care vor fi descrise în detaliu mai târziu în text.

Compensare capacitivă laterală — KU

Compensarea laterală capacitivă se referă la reducerea componentei curentului reactiv datorită conectării unei surse suplimentare de putere reactivă direct la sarcină. Băncile de condensatoare personalizate includ nu numai condensatoare, ci și reactoareconectate în serie sau paralel cu condensatoare. Dispozitivele în trepte permit oprirea și pornirea pașilor individuali ai condensatorului sau chiar schimbarea schemei de conectare a dispozitivului.

Unități de condensare reglate cu reactoare

Dacă un reactor controlat este conectat în paralel cu banca de condensatoare, atunci puterea reactivă totală a unei astfel de instalații de condensatoare va fi egală cu diferența dintre puterile reactive ale reactorului și capacitatea. În special, dacă puterea reactivă a băncii de condensatoare este egală cu puterea reactivă a reactorului, atunci centrala în ansamblu nu va genera deloc putere reactivă.

Prin ajustarea parametrilor reactorului, reducând puterea acestuia în mod corespunzător, puterea reactivă generată de întregul banc de condensatori este mărită. Starea reactorului este reglată prin reglarea saturației oțelului circuitului magnetic atunci când acesta este magnetizat transversal sau longitudinal prin curent continuu. Astăzi, deviația transversală a reactoarelor nu mai este utilizată din cauza naturii neeconomice a acestei abordări.

Astăzi, aproape peste tot în rețele, începând de la 35 kV, reactoarele sunt reglementate tiristoare… Mărimea curentului reactorului de la zero la nominal este stabilită în astfel de circuite prin unghiul de aprindere al tiristoarelor. Această metodă de control al reactoarelor este destul de fiabilă, deși implică cu prezenţa armonicilor superioare, care trebuie eliminat prin filtre cu armonici impare.

Pentru a reduce tensiunea cu care funcționează tiristoarele aici, se folosește un reactor-transformator sau o bancă de condensatoare și un circuit cu tiristoare sunt conectate printr-un transformator descendente (autotransformator).

Figura prezintă o diagramă a unui compensator de tiristoare static cu un grup de reactoare, care este controlat de tiristoare și are circuite compensatoare de filtrare. În general, compensatorul include:

• grup tiristor-reactor monofazat, care permite reglarea lină a puterii reactive;

• un circuit de compensare a filtrului care servește ca un filtru cu armonici mai mari și o sursă de putere reactivă;

• Un filtru trece-jos care reduce efectul distructiv al fenomenelor de rezonanță pentru compensatorul tiristor.

In plus, compensatorul static include un sistem de control si protectie format din blocuri tiristoare pentru control si protectie cu relee, precum si un modul de racire a tiristoarelor.

Unități cu reglare în trepte

O instalație de reglare în trepte cuprinde mai multe secțiuni, astfel încât, dacă este necesar, pentru a regla curentul, tensiunea sau puterea reactivă, ar fi posibilă deconectarea sau conectarea uneia sau a celeilalte secțiuni. Instalația conține o bancă de condensatoare, un reactor, un circuit de stingere și un întrerupător principal.

Cel mai important lucru în proiectarea unui modul de condensator cu reglare în trepte este organizarea corectă a limitării supratensiunilor și curenților în momentele de conectare și deconectare a secțiunilor. Procesele tranzitorii sunt un factor în fiabilitatea redusă a unor astfel de instalații.

Compensare capacitivă longitudinală — UPC

Pentru a reduce influența componentei inductive a rețelei de tracțiune și a transformatorului asupra tensiunii pantografelor locomotivelor electrice, se folosesc instalații de compensare capacitivă longitudinală, adică condensatoarele sunt conectate în serie cu acestea.

La substațiile de tracțiune din Rusia, instalațiile de compensare longitudinală sunt amplasate în liniile de aspirație, unde aceste instalații măresc tensiunea, ajută la eliminarea efectelor avansului sau decalajului de fază, promovează simetria tensiunii la curenți egali în brațe, scad clasa de tensiune a echipamentului și simplifica în general proiectarea instalației.

Figura prezintă una dintre aceste secțiuni. Aici, prin condensatoare și un rezistor, printr-un comutator tiristor, tensiunea este furnizată înfășurărilor de joasă tensiune a două transformatoare conectate în serie. Înfășurările de înaltă tensiune ale acestor transformatoare sunt conectate în direcții opuse. În momentul scurtcircuitului, tensiunea pe condensatoarele instalației crește. Și de îndată ce tensiunea atinge nivelul de setare, comutatorul tiristorului se deschide, arcul se aprinde imediat în descărcare și continuă să ardă până când contactorul de vid se închide pentru o fracțiune de secundă.

Astfel de setări ajută la reducerea fluctuațiilor de tensiune în pantografe și fac ca tensiunile magistralei să fie simetrice. Dezavantajele includ condițiile de funcționare mai dificile ale condensatoarelor, în legătură cu care instalațiile de acest tip necesită protecție ultrarapidă. Cel mai bine este să utilizați CPC împreună cu KU.