Išilginės reaktyviosios galios kompensavimas – fizinė prasmė ir techninis įgyvendinimas

Esamų elektros linijų efektyvumui gerinti, taip pat jų pralaidumui gerinti naudojami reaktyviosios galios išilginio kompensavimo įrenginiai. Šiandien dėl įvairių, skirtingos galios generuojančių šaltinių, taip pat aukštos įtampos linijų, ypač tų, kurios perduoda elektrą dideliais atstumais, gausa lemia augantį poreikį didinti ne tik apskritai elektros sistemų patikimumą, bet ir tobulinti. jų efektyvumas.

Yra du būdai padidinti elektros linijų perdavimo pajėgumą, pirmasis iš jų yra tiesiogiai padidinti linijos skerspjūvį, o antrasis - naudojant išilgines schemas reaktyviajai galiai kompensuoti. Antrasis būdas – išilginis reaktyviosios galios kompensavimas – pasirodo esąs ekonomiškesnis būdas pasiekti šį tikslą tiek tarpsisteminiams, tiek sisteminiams ryšiams.

Yra žinoma, kad kai reaktyvioji galia perduodama laidais, elektros tinklų atkarpose smarkiai krenta įtampa ir padidėja srovė, o tai apriboja naudingosios aktyviosios galios perdavimą.

Išilginis reaktyviosios galios kompensavimas reiškia papildomą kondensatorių nuoseklų sujungimą su apkrova, naudojant pakopinius arba izoliacinius transformatorius, o tai leidžia pasiekti automatinį įtampos reguliavimą priklausomai nuo apkrovos srovės srovės vertės.

Žinoma, naudojant išilginę kompensaciją, avariniai režimai yra neišvengiami, kurių priežastys gali būti:

• kondensatorių manevravimas, galintis sukelti viršįtampius;

• ferorezonanso reiškinys;

• kondensatorių pažeidimai iš vidaus.

Kad būtų išvengta žalos dėl staigaus įtampos padidėjimo, kondensatoriai tokiu metu turi būti automatiškai atjungiami aukštos įtampos jungikliu arba nedelsiant iškraunami per kibirkšties tarpą.

Kadangi reaktyviosios galios kompensavimo kondensatoriai kintamosios srovės grandinėje yra sujungti nuosekliai, per juos teka visa linijos srovė, todėl trumpojo jungimo srovė, jei tokia yra, taip pat tekės per juos.

Didinant perdavimo pajėgumą aukštos įtampos linijose taikoma išilginė kompensacija, kuri užtikrina elektros sistemų, kuriose yra šios linijos, stabilumą.

Atliekant išilginę kompensaciją, kondensatoriaus srovė yra lygi bendrai per jį tekančiai apkrovos srovei I, o kondensatoriaus bloko galia Q yra kintamoji vertė, kuri priklauso nuo apkrovos bet kuriuo metu.Šią reaktyviąją galią galima apskaičiuoti pagal formulę:

Bk =Az2/ωC

Ir kadangi kondensatorių galia išilginės kompensacijos procese nelieka pastovi, tada įtampa taip pat didėja tokiu dydžiu, kuris yra proporcingas tam tikros linijos reaktyviosios apkrovos pokyčiui, tai yra, kondensatorių įtampa yra jokiu būdu nėra pastovus, kaip reaktyviosios galios kryžminėje kompensacijoje.

Šiuo metu labai populiarūs komutuojamieji talpiniai išilginiai kompensavimo agregatai, kurie naudojami siekiant sumažinti traukos tinklų ir traukos pastočių transformatorių reaktyvumo indukcinės dedamosios įtaką elektros lokomotyvo pantografui taikomai įtampai. Čia, kaip minėta aukščiau, kondensatorius yra nuosekliai sujungtas su pantografu.

Rusijos traukos pastotėse šie įrenginiai įrengiami siurbimo linijoje, kur išilginės kompensacijos įrengimas padeda padidinti įtampą, užkirsti kelią pirmaujančių ar vėluojančių fazių poveikiui, maitinimo svirtise gaunamos simetriškos įtampos su vienodomis srovėmis, bendra įtampa. sumažinta darbo įrenginių klasė ir supaprastinta instaliacijos konstrukcija...

Paveikslėlyje parodyta schema, kurioje pavaizduota tik viena išilginių kompensacinių kondensatorių sekcija, kurių iš tikrųjų yra keletas lygiagrečiai sujungtų vienas su kitu.

Įtampa į nuosekliai sujungtų transformatorių T1 ir T2 žemosios įtampos apvijas tiekiama kondensatorių eile per tiristoriaus jungiklį ir ribojantį rezistorių.Šiuo atveju šių transformatorių aukštos įtampos apvijos jungiamos priešingomis kryptimis, o esant trumpam jungimui, įtampa kondensatoriuose didėja.

Kai įtampa pasiekia nustatytą, suveikia tiristoriaus jungiklis ir iš karto užsidega trijų elektrodų iškroviklio lankas. Įjungus vakuuminį kontaktorių, lankas iškroviklyje užgęsta.

Tokių išilginės kompensacijos įrenginių pranašumai yra šie:

• simetriška magistralės įtampa;

• sumažinti įtampos svyravimus ir padidinti jos lygį prie elektros imtuvų.

Minusai:

• sudėtingos įrenginio kondensatorių veikimo sąlygos, palyginti su šonine kompensacija, nes traukos tinklo trumpojo jungimo srovė teka per kondensatorius, todėl čia reikalinga patikima apsauga nuo greičio viršijimo;

• kondensatorių perkrovimas pavojingais režimais: priverstinis, avarinis, poavarinis.

Norint pasiekti geriausią reaktyviosios galios kompensavimo efektą, reikia naudoti reguliuojamus įrenginius su kombinuotu išilginės ir šoninės kompensacijos veikimu.

Išilginių kompensacinių įrenginių naudojimo privalumai yra šie:

• padidinti linijoje perduodamą galią;

• energetikos sistemų stabilumo didinimas didžiausių apkrovų metu;

• reikšmingas aktyviosios galios nuostolių sumažinimas;

• gerinti elektros energijos kokybę tinkluose;

• didelis energijos paskirstymo lygiagrečiose linijose efektyvumas;

• pašalinamas poreikis statyti gamybos šaltinius atokiose vietovėse;

• sujungimo ruožų ir linijų techninių parametrų didinti nereikia.

Pagrindinis ekonominis privalumas naudojant išilginius kompensavimo įrenginius yra energijos taupymas. Ne tik tai pagerėja elektros kokybė, todėl elektros linijų skaičius gali būti sumažintas, jei naudojamas išilginis reaktyviosios galios kompensavimas. Aplinkos apsauga yra natūrali šios technologijos įdiegimo pasekmė, ypač plataus masto.

Instaliacijų kaina yra tokia, kad nauja perdavimo linija kainuoja 10 kartų brangiau nei išilginis kompensavimo įrenginys su tokia pačia perdavimo galia. Dėl to tokios sistemos atkūrimas trunka tik keletą metų, palyginti su tradicinėmis perdavimo linijomis.