Kapacitiv kompensation

Kompensation för reaktiv effekt som uppnås med en extra kapacitiv belastning kallas kapacitiv kompensation. Denna typ av ersättning är traditionell för AC-traktionsstationer i Ryska federationen, där det på detta sätt är möjligt att avsevärt öka utrustningens effektivitet och minska förlusterna.

Till exempel ökar genomströmningen av järnvägselektriska transporter kraftigt på grund av kapacitiv kompensation av reaktiv effekt, det vill säga genom användning av kondensatorblock. Och eftersom nätspänningen ändras på ett eller annat sätt, måste kondensatorbankerna justeras. Kapacitiv kompensation kan vara longitudinell, tvärgående och longitudinell-tvärgående, vilket kommer att beskrivas i detalj längre fram i texten.

Sidokapacitiv kompensation — KU

Kapacitiv sidokompensation avser minskningen av den reaktiva strömkomponenten på grund av anslutningen av en extra reaktiv kraftkälla direkt till lasten. Anpassade kondensatorbanker inkluderar inte bara kondensatorer utan också reaktoreransluten i serie eller parallell med kondensatorer. Stegenheter gör det möjligt att stänga av och på enskilda steg av kondensatorn eller till och med ändra enhetens anslutningsschema.

Reglerade kondenseringsaggregat med reaktorer

Om en kontrollerad reaktor är parallellkopplad med kondensatorbanken, kommer den totala reaktiva effekten hos en sådan kondensatoranläggning att vara lika med skillnaden mellan reaktorns reaktiva effekter och kapacitansen. I synnerhet, om den reaktiva effekten hos kondensatorbanken är lika med den reaktiva effekten hos reaktorn, kommer anläggningen som helhet att generera ingen reaktiv effekt alls.

Genom att justera reaktorns parametrar, minska dess effekt i enlighet därmed, ökas den reaktiva effekten som genereras av hela kondensatorbanken. Reaktorns tillstånd regleras genom att justera mättnaden av stålet i den magnetiska kretsen när den magnetiseras i tvär- eller längdriktningen av likström. Idag används inte längre tvärgående avböjning av reaktorer på grund av denna metods oekonomiska karaktär.

Idag är reaktorer reglerade nästan överallt i näten, från 35 kV tyristorer… Storleken på reaktorströmmen från noll till nominell ställs in i sådana kretsar genom tyristorernas antändningsvinkel. Denna metod för att styra reaktorerna är ganska tillförlitlig, även om den innebär med närvaro av högre övertoner, som måste elimineras av filter med udda övertoner.

För att minska spänningen som tyristorerna arbetar med här används en reaktor-transformator eller en kondensatorbank och en krets med tyristorer kopplas genom en nedtrappningstransformator (autotransformator).

Figuren visar ett diagram över en statisk tyristorkompensator med en grupp reaktorer, som styrs av tyristorer och har filtrerande kompensatorkretsar. I allmänhet inkluderar kompensatorn:

• enfas tyristor-reaktorgrupp, som möjliggör smidig reglering av reaktiv effekt;

• en filterkompenserande krets som fungerar som ett filter med högre övertoner och en källa för reaktiv effekt;

• Ett lågpassfilter som minskar den destruktiva effekten av resonansfenomen för tyristorkompensatorn.

Dessutom inkluderar den statiska kompensatorn ett styr- och skyddssystem bestående av tyristorblock för styrning och reläskydd, samt en tyristorkylmodul.

Aggregat med stegreglering

En stegregleringsinstallation omfattar flera sektioner, så att det vid behov, för att justera ström, spänning eller reaktiv effekt, skulle vara möjligt att koppla bort eller koppla in den ena eller den andra sektionen. Installationen innehåller en kondensatorbank, en reaktor, en släckkrets och en huvudströmbrytare.

Det viktigaste i konstruktionen av en kondensatormodul med stegreglering är att korrekt organisera begränsningen av överspänningar och strömmar vid ögonblicken för anslutning och frånkoppling av sektioner. Transienta processer är en faktor i den minskade tillförlitligheten hos sådana installationer.

Longitudinell kapacitiv kompensation — UPC

För att minska påverkan av den induktiva komponenten i traktionsnätverket och transformatorn på spänningen hos strömavtagare på elektriska lokomotiv, används längsgående kapacitiva kompensationsinstallationer, det vill säga kondensatorer är anslutna i serie med dem.

Vid traktionsstationer i Ryssland placeras longitudinella kompensationsinstallationer i sugledningar, där dessa installationer ökar spänningen, hjälper till att eliminera effekterna av fasförskjutning eller fördröjning, främjar spänningssymmetri vid lika strömmar i armarna, sänker utrustningens spänningsklass och generellt förenkla installationsdesignen.

Bilden visar ett av dessa avsnitt. Här, genom kondensatorer och ett motstånd, genom en tyristoromkopplare, tillförs spänningen till lågspänningslindningarna hos två seriekopplade transformatorer. Dessa transformatorers högspänningslindningar är anslutna i motsatta riktningar. Vid kortslutningsögonblicket ökar spänningen på installationens kondensatorer. Och så snart spänningen når inställningsnivån öppnas tyristoromkopplaren, ljusbågen antänds omedelbart i urladdaren och fortsätter att brinna tills vakuumkontaktorn stänger i en bråkdel av en sekund.

Sådana inställningar hjälper till att minska spänningsfluktuationer i strömavtagare och göra bussspänningar symmetriska. Nackdelar inkluderar de svårare driftsförhållandena för kondensatorer, i samband med vilka installationer av denna typ kräver ultrasnabbt skydd. Det är bäst att använda CPC tillsammans med KU.