3.6 Способы и средства крм. Синхронные компенсаторы. Конструкция, достоинства и недостатки

К средствам КРМ относят:

• Синхронные компенсаторы СК;

• Батареи конденсаторов БК

- Низковольтные НБК;

- Высоковольтные ВБК;

• СД;

• Бесконтактные источники реактивной мощности ИРМ.

ИРМ представляют собой батарею конденсаторов, подключенную к сети через тиристорный преобразователь. Свойства такие же как и у БК.

Преимущество перед БК – плавное регулирование мощности.

В зависимости от места установки КРМ различают два способа:

1. компенсация в сети предприятия;

2. компенсация в питающей сети.

СК применяют в основном в узлах энергосистемы; БК, СД и ИРМ – в сети предприятия.

СК по конструкции представляют собой СД очень большой мощности, облегченной конструкции (т. е. полый вал (очень мало инерционный) без вынесенного конца вала, с уменьшенными зазорами между статором и ротором), работающие в режиме холостого хода.

Недостатком СК, как и СД, является наличие обмоток, из-за чего генерация реактивной мощности сопровождается большими потерями активной мощности.

Экономично применять СК очень большой мощности (100 МВт). Большая мощность ограничивает область применения.

Основное преимущество – плавное регулирование реактивной мощности.

Недостатки. Они связанны с двумя вещами:

1. С большой мощностью:

- огромная масса, следовательно, нужен мощный фундамент;

- требуется мощное охлаждение. Применяются водородное и

водяное охлаждения.

2. Так как вращающаяся машина:

- существенные (огромные) вибрации, шум;

- повышенные потери активной мощности.

3.7 Конструкция и техническая характеристика бск. Схемы подключения бск

НБК

БК БСК

ВБК

БСК – это силовые конденсаторы (силовые – это для высокого напряжения), предназначенные специально для генерации реактивной мощности.

Генерация реактивной мощности означает потребление емкостной мощности из сети, то есть БК потребляют емкостную мощность.

БСК состоит из отдельных конденсаторных элементов КЭ. Обкладками этого КЭ является фольга, свернутая в рулон, толщиной несколько микрон. Фольга многослойна (до10 слоев).

Диэлектриком является специальная конденсаторная бумага, пропитанная маслом. Она также многослойная толщиной несколько микрон. Также диэлектриком может быть полипропиленовая пленка.

Этот рулон помещается в металлический корпус цилиндрической формы, заливается маслом или синтетической жидкостью. Получаем готовый конденсаторный элемент (КМ – залитый маслом, КС – залитый синтетической жидкостью).

КЭ соединяются последовательно для получения нужного напряжения:

КЭ соединяют параллельно для получения нужной мощности. Параллельных цепочек может быть несколько (столько, какую надо мощность).

Итоговая суммарная мощность определяется следующим образом

,

где - число последовательно соединенных элементов в одной ветви;

- число ветвей;

- мощность одной ветви.

При соединении в треугольник получаем в три большую мощность.

Техническая характеристика БК:

1. При одной и той же мощности масляные конденсаторы имеют большие габариты в 1,5-2 раза. Зато синтетические конденсаторы не могут работать при температуре ниже .

2. Конденсаторы не выдерживают напряжение выше 110%U_НОМ иначе пробивает обкладки, то есть изоляцию – внутренний слой обкладок.

3. Мощность конденсаторов

зависит от квадрата напряжения. Это очень плохо.

Если поставить только конденсаторы, система рассыпится (неустойчивая).

Предположим, что из десятка батарей одна отключилась степень компенсации уменьшилась из сети будет потребляться большая мощность увеличились токи повысились потери напряжения напряжение на самой БК уменьшилось уменьшилась мощность уменьшилась степень компенсации из сети потребляется большая мощность и т. д. Этот процесс называется лавина напряжения.

То же самое происходит при уменьшении напряжения.

4. Если батарея под напряжением, и мы ее отключили из сети, то остается остаточный заряд. Этот заряд опасен для жизни.

БК разряжаются очень медленно (сутками). Поэтому надо ставить разрядные сопротивления, например, по следующей схеме:

А В С

R_P R_P

В батареях большой мощности разрядные сопротивления внутри и на схемах их не показывают, они постоянно подключены, хотя и создают дополнительные потери.

5. Регулирование мощности только ступенчатое.

Схемы подключения БСК

1. В цепях низкого напряжения U=0,4 кВ

- общий выключатель с двигателем

- к шинам 0,4 кВ

- к линии

2. В цепях высокого напряжения U=6-10 кВ

- через рубильник и предохранитель, мощность Q=100-400 кВАр

- подключение через выключатель, Q 400 кВАр

РЗ

- подключение к двигателю (как исключение)