Pikisuunaline reaktiivvõimsuse kompenseerimine — füüsiline tähendus ja tehniline teostus

Olemasolevate elektriliinide efektiivsuse ja läbilaskevõime parandamiseks kasutatakse reaktiivvõimsuse pikisuunalise kompenseerimise seadmeid. Erinevate erineva võimsusega tootmisallikate, aga ka kõrgepingeliinide, eriti nende, mis edastavad elektrit pikki vahemaid, rohkus toob tänapäeval kaasa kasvava nõudluse mitte ainult tõsta elektrisüsteemide töökindlust üldiselt, vaid ka parandada. nende tõhusus.

Elektriliinide ülekandevõimsuse suurendamiseks on kaks võimalust, millest esimene on liini ristlõike otsene suurendamine, teine ​​aga pikisuunaliste skeemide kasutamine reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks. Teine viis – pikisuunaline reaktiivvõimsuse kompenseerimine – osutub ökonoomsemaks viisiks selle eesmärgi saavutamiseks nii süsteemidevaheliste kui ka süsteemisiseste ühenduste puhul.

On teada, et reaktiivvõimsuse edastamisel juhtmete kaudu tekivad elektrivõrkude lõikudes olulised pingelangused ja voolutugevuse suurenemine ning see seab piirangud kasuliku aktiivvõimsuse edastamisele.

Pikisuunaline reaktiivvõimsuse kompenseerimine eeldab kondensaatorite täiendavat jadamisi ühendamist koormusega astme- või isolatsioonitrafode abil, mis võimaldab saavutada automaatse pinge reguleerimise sõltuvalt koormusvoolu hetkeväärtusest.

Muidugi on pikisuunalise kompensatsiooni korral hädarežiimid vältimatud, mille põhjused võivad olla:

• kondensaatorite šunteerimine, mis võib põhjustada pingeid;

• ferroresonantsi nähtus;

• kondensaatorite kahjustused seestpoolt.

Pinge järsust tõusust tulenevate kahjustuste vältimiseks tuleb kondensaatorid sellistel aegadel kõrgepingelülitiga automaatselt lahti ühendada või koheselt läbi sädemevahe tühjendada.

Kuna reaktiivvõimsuse kompensatsioonikondensaatorid on vahelduvvooluahelas jadamisi ühendatud, siis läbib neid kogu liinivool ja seetõttu ka lühisvool, kui see on olemas, läbi nende.

Ülekandevõimsuse suurendamiseks rakendatakse kõrgepingeliinides pikikompensatsiooni, mis tagab neid liine sisaldavate elektrisüsteemide stabiilsuse.

Pikikompensatsioonil on kondensaatori vool võrdne seda läbiva kogukoormusvooluga I ja kondensaatoripatarei võimsus Q on muutuv väärtus, mis sõltub koormusest igal ajahetkel.Selle reaktiivvõimsuse saab arvutada järgmise valemi abil:

Bk =Az2/ωC

Ja kuna kondensaatorite võimsus pikikompensatsiooni protsessis ei püsi konstantsena, siis suureneb ka pinge summa võrra, mis on võrdeline antud liini reaktiivkoormuse muutusega ehk siis kondensaatorite pinge on mitte mingil juhul konstantne, nagu reaktiivvõimsuse ristkompenseerimisel.

Tänapäeval on väga populaarsed lülitusmahtuvuslikud pikikompensatsioonisõlmed, mida kasutatakse veovõrkude ja veoalajaamade trafode reaktantsi induktiivkomponendi mõju vähendamiseks elektriveduri pantograafile rakendatavale pingele. Siin, nagu eespool mainitud, on kondensaator ühendatud pantograafiga järjestikku.

Venemaa veoalajaamades paigaldatakse need paigaldised imitorusse, kus pikisuunalise kompensatsiooni paigaldamine suurendab pinget, hoiab ära juhtivate või mahajäänud faaside mõju, toiteharudes saadakse võrdse vooluga sümmeetrilised pinged, üldpinge. tööseadmete klass väheneb ja paigalduse disain on lihtsustatud...

Joonisel on diagramm, mis näitab ainult ühte pikisuunaliste kompenseerivate kondensaatorite sektsiooni, mida on tegelikult mitu üksteisega paralleelselt ühendatud.

Jadamisi ühendatud trafode T1 ja T2 madalpinge mähiste pinge tarnitakse kondensaatorite rea kaudu türistori lüliti ja piirava takisti kaudu.Sel juhul on nende trafode kõrgepinge mähised ühendatud vastassuundades ja lühise korral suureneb kondensaatorite pinge.

Hetkel, kui pinge jõuab seadistusse, käivitub türistori lüliti ja kolmeelektroodilise laadija kaar süttib koheselt. Kui vaakumkontaktor on sisse lülitatud, kustub kaar tühjendis.

Selliste paigaldiste eelised pikisuunalise kompensatsiooni jaoks on järgmised:

• sümmeetriline siini pinge;

• pingekõikumiste vähendamine ja selle taseme tõstmine elektrilistel vastuvõtjatel.

Miinused:

• käitise kondensaatorite keerulised töötingimused võrreldes külgkompensatsiooniga, kuna veovõrgu lühisvool voolab läbi kondensaatorite ja siin on vaja usaldusväärset ülekiiruse kaitset;

• kondensaatorite ülekoormus ohtlikes režiimides: sunnitud, avarii, avariijärgne.

Reaktiivvõimsuse kompenseerimise parima efekti saavutamiseks tuleks kasutada reguleeritavaid seadmeid koos piki- ja külgkompensatsiooni kombineeritud toimimisega.

Pikisuunaliste kompensatsiooniseadmete kasutamise eelised on üldiselt järgmised:

• liinil edastatava võimsuse suurendamine;

• elektrisüsteemide stabiilsuse parandamine tippkoormuse ajal;

• aktiivvõimsuskadude märkimisväärne vähendamine;

• elektri kvaliteedi parandamine võrkudes;

• energiajaotuse kõrge efektiivsus paralleelsetes liinides;

• kaob vajadus rajada tootmisallikaid äärealadele;

• ühenduste lõike ja liinide tehnilisi parameetreid ei ole vaja suurendada.

Pikisuunaliste kompenseerimisseadmete kasutamise peamine majanduslik eelis on energiasääst. Mitte ainult see elektri kvaliteet paraneb, seega saab pikisuunalise reaktiivvõimsuse kompenseerimise kasutamisel elektriliinide arvu vähendada. Keskkonnakaitse on selle tehnoloogia kasutuselevõtu loomulik tagajärg, eriti ulatuslikult.

Paigalduste maksumus on selline, et uus ülekandeliin maksab 10 korda rohkem kui sama ülekandevõimsusega pikikompensatsiooniseade. Selle tulemusena on sellise süsteemi taastumine traditsiooniliste ülekandeliinidega võrreldes vaid paar aastat.