Речь идет о реактивной мощности
,Четыре основных способа генерации реактивной мощности:
4 Основные средства для генерации реактивной мощности
- Синхронные генераторы переменного тока
- Синхронные компенсаторы (SC)
- Статические компенсаторы var (SVC) и
- Банки статических конденсаторов
1. Синхронные генераторы переменного тока
Синхронные генераторы - это основные машины, используемые для производства электрической энергии.
Они предназначены для подачи электроэнергии на конечные нагрузки через системы передачи и распределения.
Кроме того, не вдаваясь в технические детали, действуя на возбуждение генераторов, можно изменять значение генерируемого напряжения и, следовательно, регулировать впрыски реактивной мощности в сеть, так что профили напряжения системы могут быть и потери, связанные с джоулевым эффектом вдоль линий, могут быть уменьшены.
Большие 4-полюсные генераторы, разработанные ALSTOM Power для обеспечения максимальной надежности, доступности и ремонтопригодности. В проекте также учтены оптимальные монтажные, пусконаладочные работы, испытания и компоновка установки
Вернуться к индексу ↑
2. Синхронные компенсаторы
Они представляют собой синхронные двигатели, работающие без нагрузки в синхронном режиме с сетью и имеющие единственную функцию для поглощения избыточной реактивной мощности (работа под воздействием возбуждения) или для подачи отсутствующей (сверхвозбужденная операция).
Рисунок 1 - Синхронный компенсатор с пониженным возбуждением
Рисунок 2 - Сверхвозбужденный синхронный компенсатор
Где:
- E = э.д.с., индуцированная в фазах статора
- V = Напряжение фазы, налагаемое сетью на клеммы I генератора: ток статора
- X s = реактивное сопротивление статора
Эти устройства используются в основном в определенных узлах сети передачи и подпередачи для регулирования напряжений и потоков реактивной мощности. Использование синхронных компенсаторов в распределительных сетях не выгодно с экономической точки зрения из-за их высокой стоимости установки и обслуживания.
Вернуться к индексу ↑
3. Статические компенсаторы var
Значительное развитие силовой электроники стимулирует замену синхронных компенсаторов статическими системами для управления реактивной мощностью, например, TSC (конденсаторы с тиристорным переключением) и TCR (тиристорно-управляемые реакторы).
Рисунок 3 - TSC (конденсаторы с тиристорным переключением) и TCR (тиристорно-управляемые реакторы)
Это электронная версия систем компенсации реактивной мощности на основе электромеханических компонентов, в которых, однако, переключение различных конденсаторов не осуществляется через открытие и закрытие подходящих контакторов, а через контроль, осуществляемый парами антипараллельных тиристоров, TSC позволяют поэтапно контролировать реактивную мощность, подаваемую группами конденсаторов, тогда как с TCR возможен непрерывный контроль реактивной мощности, создаваемой индукторами. При связывании TSC с TCR можно получить непрерывную модулированную регулировку подаваемой / отработанной реактивной мощности.
С точки зрения приложений эти устройства используются прежде всего в сетях с высоким и очень высоким напряжением.
Чейни-статическая компенсационная подстанция VAR - 735 кВ от ABB / Hydro-Quebec
Вернуться к индексу ↑
4. Банки статических конденсаторов
Конденсатор представляет собой пассивный диполь, состоящий из двух проводящих поверхностей, называемых пластинами, изолированных друг от друга диэлектрическим материалом.
Рисунок 4 - Банк статического конденсатора
Полученная таким образом система пропитывается, чтобы предотвратить проникновение влаги или газовых карманов, что может привести к электрическим разрядам.
Конденсаторы последнего поколения являются сухими и подвергаются специальной обработке, которая улучшает их электрические характеристики. Использование конденсаторов сухого типа не представляет опасности загрязнения из-за случайной утечки пропитывающего вещества.
В соответствии с геометрией металлических пластин можно:
- Плоские конденсаторы;
- Цилиндрические конденсаторы;
- Сферические конденсаторы.
Рисунок 5 - Типы конденсаторов (плоские, цилиндрические и сферические)
4 основными параметрами, характеризующими конденсатор, являются:
-
Номинальная емкость C - значение, полученное от номинальных значений мощности, напряжения и частоты
конденсатор;
- Номинальная мощность Q n - реактивная мощность, для которой сконструирован конденсатор;
- Номинальное напряжение U n - среднеквадратичное значение переменного напряжения, для которого сконструирован конденсатор;
- Номинальная частота f n - частота, для которой сконструирован конденсатор.
Когда на пластинах подается переменное напряжение, конденсатор подвергается циклам зарядки и разрядки, в течение которых он хранит реактивную энергию (заряд конденсатора) и вводит такую энергию в цепь, к которой он подключен (разряд конденсатора).
Такая энергия дается следующим соотношением:
где:
- C - емкость;
- U - напряжение, приложенное к клеммам конденсатора.
Из-за их способности хранить и доставлять энергию, конденсаторы используются в качестве основного элемента для реализации банков коррекции коэффициента мощности (для всех уровней напряжения) и статических устройств для регулирования реактивной мощности.
В частности, конденсаторы коррекции коэффициента мощности, используемые для приложений с низким напряжением, состоят из однофазных компонентов металлизированной полипропиленовой пленки и могут быть самовосстанавливающегося типа.
В этих конденсаторах диэлектрическая часть, поврежденная разрядом, способна к самовосстановлению; на самом деле, когда возникают такие ситуации, часть полипропиленовой пленки, подверженной воздействию разряда, испаряется из-за теплового эффекта, вызванного самим разрядом, тем самым восстанавливая поврежденную часть.
Вернуться к индексу ↑
Ссылка // Коррекция коэффициента мощности и фильтрация гармоник на электростанциях - ABB