Главная | Обратная связь

Статичні компенсатори з реакторами, керованими вентилями

Одна з принципових схем компенсатора з реакторами, керованими вентилями, показана на рис.3.15 [3.7, 3.13].

Потужність, що споживається реактором, є функцією кута керування вентилями α та визначається за виразом

, (3.26)

де U – діюче значення лінійної напруги мережі.

Результуюча потужність компенсувальної установки з врахуванням потужності КБ може бути визначена за формулою

(3.27)

Рис. 3.15. Принципова схема компенсатора з реакторами, керованими вентилями

Компенсатор даного типу відрізняється від аналогічних з реакторами з підмагніченням та насиченням вищою швидкодією та ширшим діапазоном регулювання. Висока швидкодія тут пов’язана з тим, що кожен вентиль працює тільки протягом одного півперіода, після чого закривається. В наступний півперіод може бути встановлено нове значення кута керування та відповідно нове значення струму реактора.

У цій схемі вентилі працюють у відносно легких умовах за рахунок наведених швидкостей зміни струмів та напруг. Граничні значення напруги вентиля не перевищують амплітудного значення напруги мережі. Граничні значення напруги на інших елементах компенсатора (КБ та реакторі) також не перевищують напруги мережі, яка і визначає рівень ізоляції.

До недоліків схеми з керованими вентилями слід віднести наявність вищих гармонік в струмі, який споживає реактор з мережі. Процентний склад вищих гармонік збільшується із збільшенням кута керування. Генерування вищих гармонік в мережу може бути значно зменшене за допомогою фільтрів. Як фільтри доцільно використовувати окремі секції КБ, які настроєні за допомогою послідовних допоміжних реакторів на резонанс відповідних гармонік (звичайно 5-7-ї, 11-13-ї та 17-ї).

Крім того, вартість таких компенсаторів досить велика (питома вартість в 3 і більше разів перевищує питому вартість синхронних компенсаторів). Досить високі і втрати активної потужності, хоча питома величина їх приблизно в 2 рази менша, ніж в синхронному компенсаторі.

Запорізький завод “Перетворювач” налагодив випуск компенсаторів такого типу на напругу 6,10 та 35 кВ потужністю від 6,3 до 40 Мвар.

У випадку приєднання компенсаторів такого типу до мереж 110 кВ і більше найчастіше використовують схему з безпосереднім приєднанням КБ до цієї мережі, а реактор та фільтри приєднують через трансформатор (рис. 3.14). Деякі фірми замість реактора з трансформатором використовують реактор-трансформатор - спеціальний трансформатор зі значенням напруги короткого замикання U_к=100 %.

Рис. 3.16. Компенсатор з приєднанням реакторної групи через трансформатор

Рис. 3.17. Схема та параметри компенсатора з реактором-трансформатором на ПС 735 кВ Laurentides (Канада)

Для застосування в мережах високої напруги реактор-трансформатор може мати схеми з’єднання зірка-трикутник або трикутник-зірка, а в мережах надвисокої напруги - тільки зірка із заземленою нейтраллю -трикутник. Еквівалентний опір реактора-трансформатора змінюється шляхом регулювання вентильних груп, приєднаних до вторинних обмоток паралельно. На рис. 3.17 представлено різновид схеми компенсатора з реактором-трансформатором, що найчастіше використовується, встановленого на ПС Laurentides, Hydro Quebec на напрузі 735 кВ, діапазон регулювання становить від +350 до -100 Мвар [3.16].

Використання компенсаторів з вентильним керуванням потужності реакторів доцільне в умовах, де необхідна висока швидкодія. Такі умови існують в промисловості - в мережах живлення прокатних станів та дугових електропечей, а також в системоутворюючих мережах енергосистеми (для підтримання динамічної стійкості).