А) – в режиме перевозбуждения; б) – в режиме недовозбуждения

Номинальная мощность СК указывается для режима перевозбуждения. В режиме недовозбуждения

Q_ск^нед=0,5× Q_{ск ном}.

Это связано, во-первых, с нагревом в лобовых частях СК – в режиме недовоз-буждения потоки складываются (рис. 17.2 б). Во- вторых, из-за нарушения устой-чивой работы СК нельзя значительно снижать ток возбуждения.

Достоинства СК:

· возможность увеличения генерируемой мощности при снижении напря-жения в сети за счет регулирования тока возбуждения;

· возможность плавного и автоматического регулирования реактивной мощности.

Батареи конденсаторов

Батареи конденсаторов применяются:

· для генерации реактивной мощности в узлах сети – поперечная компенса-ция. Батареи конденсаторов называют шунтовыми (ШБК);

· для уменьшения индуктивного сопротивления ЛЭП – продольная компен-сация. Батареи конденсаторов называют устройствами продольной ком-пенсации (УПК).

Шунтовые БК включают на шины ПС параллельно нагрузке, УПК включают в рассечку ЛЭП.

Батареи конденсаторов комплектуются из отдельных конденсаторов, которые соединяются последовательно и параллельно. Конденсаторы выпускаются в од-нофазном и трехфазном исполнении на номинальное напряжение от 0,22 до 10,5

кВ. Единичная мощность конденсаторов изменяется от 10 до 125 кВар. Увеличе-ние напряжения достигается за счет увеличения числа последовательно включен-ных конденсаторов, увеличение мощности – за счет параллельного включения конденсаторов (рис. 17.3).

U

^UБК

^QБК

^Qк ном

а) б)

Рисунок 17.3 – Соединение конденсаторов: а) – последовательное;

Б) – параллельное.

Число последовательно включенных конденсаторов определяется по форму-

ле:

n =			U БК max	,
3 ×U к ном × kр

где U_{БК max} – максимальное линейное напряжение в точке присоединения БК; U_{к ном}–номинальное напряжение конденсатора;

k_р–коэффициент,который учитывает разброс параметров конденсаторов, k_р=0,92 – 0,95.

Число последовательно включенных конденсаторов равно:

_{n =} ^QБК _,

^Qк ном

где Q_БК – требуемая мощность БК;

Q_{к ном}–номинальная мощность конденсатора.

В сетях трехфазного тока конденсаторы включаются звездой и треугольни-ком (рис. 17.4). Мощность батареи конденсаторов рассчитывается по формуле:

Q_БК= U²/X_БК,

где U –напряжение в месте подключения батареи конденсаторов.

U

U_ф

U U

U

^Uф

^Uф

а) б)

Рисунок 17.4 – Соединение фаз БК: а) – звездой;

Б) – треугольником.

При соединении конденсаторов звездой мощность батареи равна

	3 ×Uф2						Uном2
Q =		= 3 ×U	ф	× w× C =U	ном	× w× C =			.
БК	xс					xс

При соединении в треугольником при использовании таких же конденсато-ров мощность БК будет

Q =	3 ×U ф2	= 9 ×U 2	× w×C =9×U 2	× w×C
БК	xс/ 3	ф	ф

в три раза больше, чем при соединении конденсаторов звездой.

При соединении конденсаторов в звезду режим работы нейтрали БК опреде-ляется режимом работы нейтрали сети, где она установлена.

Батареи конденсаторов бывают регулируемые и нерегулируемые. В нерегу-лируемой БК число конденсаторов неизменно. В регулируемой БК в зависимости от режима работы часть конденсаторов можно отключать. Отключение может выполняться как вручную, так и автоматически. Так как сразу отключается часть конденсаторов, то мощность БК изменяется не плавно, а ступенчато. Регулирова-ние бывает одноступенчатое и многоступенчатое. Одноступенчатое регулирова-ние – это фактически нерегулируемая БК, так как можно включить или отключить сразу все конденсаторы. При многоступенчатом регулировании каждая секция БК снабжена контактором или выключателем.

При отключении конденсаторов они автоматически разряжаются на активное сопротивление, присоединенное к БК. В качестве разрядного сопротивления для конденсаторных установок 6-10 кВ используют активное сопротивление транс-форматоров напряжения (рис. 17.5).

Для БК напряжением до 1 кВ

используются

специальные

разрядные активные

сопро-

тивления. Разряжать БК нуж-

но потому, что при ее отклю-

чении от сети, в конденсато-

рах

остается

электрический

заряд и сохраняется напряже-

ние близкое по значению к

напряжению сети. При замы-

Рисунок 17.5 – Схема разрядки БК через

кании БК на разрядное сопро-

тивление конденсаторы теря-

трансформатор напряжения.

ют

электрический

заряд,

напряжение спадает до нуля. Этим обеспечивается безопасность обслуживания БК.

Преимущества:

· простота устройства и его обслуживания;

· отсутствие вращающихся частей дает безопасность обслуживания;

· малые потери активной мощности - DP_кп =0,003 МВт/Мвар.

Недостатки:

· зависимость мощности БК от напряжения;

· ступенчатое регулирование мощности БК и ее напряжения;

· чувствительность к искажению кривой формы напряжения;

· недостаточная электрическая прочность конденсаторов и малый срок их эксплуатации.