Технические науки/ 5. Энергетика
 
Студент Гущик А.Л.
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»

Огляд технічних засобів для компенсації реактивної потужності

Вступ. Компенсація реактивної потужності - цілеспрямована дія на баланс реактивної потужності в конкретному вузлі електроенергетичної системи з метою зменшення втрат електричної енергії та регулювання напруги.
Реактивна потужність і енергія погіршують показники роботи енергосистеми, тобто завантаження реактивними струмами генераторів електростанцій збільшує витрату палива; збільшуються втрати в мережах і приймачах; збільшується спад напруги в мережах.
Мета роботи: Продемонструвати основні засоби компенсації реактивної потужності.

Матеріали і результати досліджень:

Конденсаторні установки КРП низької напруги.

Установки випускаються на напругу 0,23; 0,4; 0.44; 0.66 кВ або іншу необхідну напругу. Установки можуть бути нерегульовані і з автоматичним регулюванням, необхідним захистом конденсаторів від мережевих гармонік. Залежно від необхідної швидкодії установки можуть бути контакторними, тиристорними і тиристорно-контакторними. Установки дозволяють працювати при значному вмісті гармонік в мережі. Зазначені гармоніки можуть виникати при точковому зварюванні, роботі індукційних плавильних печей з тиристорними перетворювачами частоти, нелінійного навантаження. У цьому випадку для захисту конденсаторів від надмірних перевантажень в якості запобіжного захисту застосовують фільтри гармоніки. Як правило, використовуються розстроєні фільтри з коефіцієнтами розстроювання 14%, 7% і 5,7%, що відповідає резонансним частотам відповідно 134 Гц, 189 Гц і 210 Гц. В якості датчика струму в автоматичних конденсаторних установках можуть застосовуватися роз'ємні ТС струму типу ТА на первинні струми від 100 до 5000 А. дозволяють підключитися до шин без розриву ланцюга. Діапазон потужності установок практично необмежений.

Фільтрокомпенсуючі пристрої.

Збільшення використання в промисловості силових напівпровідникових приладів в випрямлячах, пристроях плавного пуску, частотних перетворювачах призвело до збільшення гармонійних спотворень в електричних мережах. В результаті збільшується кількість збоїв в роботі обладнання, зростають активні втрати в різних пристроях. Фільтрокомпенсуючі пристрої (далі ФКП) призначені для зниження коефіцієнта несинусоїдальності і підвищення коефіцієнта потужності мережі живлення. При слабкій мережі ФКП може використовуватися також для підвищення напруги. ФКП являють собою 1_С-ланцюжки, налаштовані на частоти пригнічуваних гармонік і обладнані відповідними схемами захисту. Є можливість застосовувати реактори з підлаштованою величиною індуктивність для оптимального вибору резонансної частоти.

Батареї статичних конденсаторів (БСК)

БСК на напруги 6, 10, 35, 110, 220 КВ - ефективний засіб керування потоками потужності і нормалізації рівня напруги. В даний час на замовлення виробляються БСК потужністю від 5 до 200 МВАр. На базі косинусних

однофазних конденсаторів шляхом паралельно-послідовного з'єднання їх в зірку або трикутник залежно від режиму роботи нейтралі. У системах з ізольованою нейтраллю застосовується схема подвійної зірки, а в системах з глухозаземленою нейтраллю для кожної фази застосовується Н-подібна схема з’єднань. Ці схеми дозволяють включення в діагоналі ТС струму для раннього виявлення деградації конденсаторів і своєчасної заміни несправного, не допускаючи ланцюгового виходу конденсаторів з ладу. Підключення батареї статичних конденсаторів дозволяє збільшити напругу на стороні споживачів до 15% і знизити втрати в мережах 6-220 кВ. У поєднанні з керованими шунтуючими реакторами, збільшення робочого струму яких призводить до зменшення напруги мережі, можливе ефективне підтримку заданого напруги у спживачів.

Статичні тиристорні компенсатори

Статичні тиристорні компенсатори (СТК) дозволяють вирішити проблему, що виникає при передачі та розподілу електричної енергії при швидких змінах реактивної потужності. СТК застосовуються як в розподільних, так і внутрішньозаводських мережах. У розподільних мережах СТК дозволяють: підвищити стійкість передачі електричної енергії, знизити коливання напруги, обмежити внутрішні перенапруги, відфільтрувати вищі гармоніки. При внутрішньозаводських застосуваннях СТК дозволяють: знизити коливання напруги, підвищити коефіцієнт потужності, знизити спотворення напруги, підвищити продуктивність обладнання. У промисловості СТК в основному застосовуються в ланцюгах енергопостачання дугових сталеплавильних печей.

 Висновок: Ці технічні  засоби для компенсації реактивної потужності досить ефективно застосовуються в мережах різних класів напруги і дозволяють знизити втрати потужності, зменшити коливання напруги, підвищити пропускну здатність обладнання .

Література:

1. Веников В.А., Жуков Л.А., Карташов И.И., Рыжов Ю.П. Статические источники реактивноймощности в электрических сетях. – М.: Энергия, 1975. – 136 с.. 

2. Константинов Б.А., Зайцев Г.З. Компенсация-реактивноймощности. – Л.: Энергия, 1976. – 101 с.

3. Минин Г. П. Реактивная мощность. – М.: Энергия, 1978. – 88 с.