Материал: Лекции полнотью

СК QС.К 0 . При перевозбуждении Eq UC и СК генерирует в сеть реак-

режиме в соответствии с (14.9) СК потребляет реактивную мощность, получая ее из сети. Номинальная мощность синхронного компенсатора ( QС.К.НОМ ) указывается для режима перевозбуждения. По конструктивным особенностям в режиме недовозбуждения QС.К. 0,5QС.К.НОМ .

Положительными свойствами СК как источников реактивной мощности являются: а) возможность увеличения генерируемой мощности при понижении напряжения в сети вследствие регулирования тока возбуждения; б) возможность плавного и автоматического регулирования генерируемой реактивной мощности.

14.2.3. Шунтирующие реакторы

Шунтирующие реакторы можно применять для регулирования реактивной мощности и напряжения. Реактор - это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для использования его индуктивности в электрической цепи. Активное сопротивление реактора очень мало. Шунтирующие реакторы рассчитаны на напряжения 35 - 750 кВ и могут как присоединяться к линии (рис.14.5), так и включаться на шины подстанции.

8

x P

Рис.14.5. Схема замещения реактора, включенного в линию

Реактор потребляет реактивную мощность, которая в зоне линейности его электромагнитной характеристики зависит от квадрата напряжения U:

Используются нерегулируемые и регулируемые шунтирующие реакторы. С точки зрения регулирования нерегулируемый реактор характеризуется лишь двумя дискретными состояниями: «включено» - при этом потребляется номинальная реактивная мощность Q или близкая к ней, «отключе-

но» - при этом QP 0 . При допустимых отклонениях напряжения на шинах высшего напряжения подстанций, к которым подключаются шунтирующие реакторы, потребляемая реактивная мощность QP изменяется в пределах

( 0,8 1,1 ) Q .

Регулируемые или управляемые реакторы изменяют потребляемую реактивную мощность по сигналам управления, что более эффективно для регулирования напряжения и реактивной мощности. Управление реактором осуществляется в результате целенаправленного изменения его параметров с помощью подмагничивания. Такое подмагничивание возможно для управления только реактором, имеющим магнитопровод из ферромагнитного материала.

Возможно несколько видов подмагничивания. Диапазон регулирования QP регулируемого реактора определяется его конструкцией и зависит от

x C

Рис.14.6. Принципиальная схема ИРМ с последовательным соединением управляемого реактора x L и нерегулируемой БК x C

9

напряжения. Реакторы с подмагничиванием используются в фильтрах высших гармоник, а также являются эффективным средством ограничения колебаний напряжения в электрических сетях (рис.14.6, 14.7)

В настоящее, время реакторы с подмагничиванием и соответствующие регуляторы для автоматического регулирования режимов их работы находятся в стадии разработок и опытно-промышленной эксплуатации.

Кроме шунтирующих реакторов в электроэнергетических системах применяются заземляющие реакторы для компенсации емкостных токов на землю и токоограничивающие реакторы для ограничения тока КЗ.

Рис.14.7. Принципиальная схема ИРМ с параллельным соединением управляемого реактора x L и нерегулируемой БК x C

14.2.4. Статические источники реактивной мощности

Статические источники реактивной мощности предназначены для плавной (регулируемой) генерации или потребления реактивной мощности, что достигается в ИРМ использованием нерегулируемой батареи конденсаторов и включенного последовательно или параллельно с ней регулируемого реактора. Плавность регулирования реактивной мощности ИРМ достигается с помощью регулируемого тиристорного блока, входящего в устройство управления. Схемы ИРМ весьма разнообразны и позволяют вырабатывать или потреблять реактивную мощность в зависимости от режима и вида схемы.

Наибольший интерес с точки зрения регулирования напряжения и реактивной мощности представляют статические ИРМ с параллельным соединением БК и управляемых реакторов. Управление мощностью реакторов осуществляется либо с помощью встречно-параллельно соединенных управляемых тиристорных преобразователей, либо путем изменения подмагничивания реактора.

Стоимость статических ИРМ имеет тенденцию к снижению с увеличением мощности устройства. Есть основания считать, что совершенствование тиристоров, составляющих значительную часть стоимости ИРМ, в бли-

10

жайшее время приведет к улучшению их технико-экономических показателей. При этом применение статических ИРМ может оказаться более целесообразным, чем установка синхронных компенсаторов.

14.3. Расстановка компенсирующих устройств

Суммарная мощность QK компенсирующих устройств (КУ) в систе-

ме может быть определена из условия баланса реактивной мощности, либо из условий уменьшения потерь мощности или регулирования напряжения. Степень оснащения компенсирующими устройствами характеризуется отно-

шением их суммарной мощности в мегаварах к максимальной активной

вышает 0,25 - 0,3 с учетом КУ, установленных в сетях промышленных предприятий, что явно недостаточно. Для преодоления отставания в оснащенности КУ величина в ближайшем будущем должна быть доведена до 0,45

МВар/МВт.

Задача расстановки КУ состоит в определении мощности КУ, устанавливаемых на каждой из подстанции системы.

До недавнего времени мощность компенсирующих устройств на промышленных предприятиях выбиралась по нормативному средневзвешенному коэффициенту мощности. Он должен быть не ниже 0,92 - 0,95 и определяется так:

где W - показания счетчика активной энергии за отчетный период (год, месяц, сутки);

W - показания счетчика реактивной энергии за отчетный период.

Сейчас в качестве критерия степени компенсации реактивной мощности принята разрешаемая энергосистемой к использованию реактивная мощность в часы максимума нагрузки энергосистемы. Энергосистема определяет значения реактивной мощности QC , передаваемой по сети системы,

для режимов максимума и минимума активных нагрузок системы и для послеаварийных режимов.