Kapacitív kompenzáció

További kapacitív terheléssel elért meddőteljesítmény-kompenzációt kapacitív kompenzációnak nevezzük. Ez a fajta kompenzáció hagyományos váltakozó áramú vontatási alállomásokhoz az Orosz Föderációban, ahol ily módon jelentősen növelhető a berendezések hatékonysága és csökkenthető a veszteség.

Például a vasúti elektromos szállítás áteresztőképessége nagymértékben megnő a meddőteljesítmény kapacitív kompenzációja, azaz a kondenzátorblokkok használata miatt. És mivel a hálózati feszültség ilyen vagy olyan módon változik, akkor a kondenzátortelepeket be kell állítani. A kapacitív kompenzáció lehet longitudinális, keresztirányú és hosszanti-keresztirányú, amit a szöveg későbbi részében részletesen ismertetünk.

Oldalsó kapacitív kompenzáció – KU

A kapacitív oldalkompenzáció a meddőáram-összetevő csökkentését jelenti egy további meddő áramforrás közvetlen terhelésre történő csatlakoztatása miatt. Az egyedi kondenzátortelepek nemcsak kondenzátorokat, hanem kondenzátorokat is tartalmaznak reaktorokkondenzátorokkal sorba vagy párhuzamosan kapcsolva. A lépcsős eszközök lehetővé teszik a kondenzátor egyes lépéseinek ki- és bekapcsolását, vagy akár a készülék csatlakozási sémájának megváltoztatását.

Szabályozott kondenzációs egységek reaktorokkal

Ha egy szabályozott reaktor párhuzamosan van csatlakoztatva a kondenzátortelephez, akkor egy ilyen kondenzátortelep teljes meddőteljesítménye megegyezik a reaktor meddőteljesítménye és a kapacitás különbségével. Különösen, ha a kondenzátortelep meddőteljesítménye megegyezik a reaktor meddőteljesítményével, akkor az erőmű egésze egyáltalán nem termel meddőteljesítményt.

A reaktor paramétereinek beállításával, teljesítményének megfelelő csökkentésével a teljes kondenzátortelep által termelt meddőteljesítmény megnő. A reaktor állapotát a mágneses kör acéljának telítettségének beállításával szabályozzák, amikor az egyenárammal keresztirányban vagy hosszirányban mágnesezett. Ma már nem alkalmazzák a reaktorok keresztirányú eltérítését ennek a megközelítésnek a gazdaságtalansága miatt.

Ma a hálózatokban szinte mindenhol, 35 kV-tól kezdve, szabályozzák a reaktorokat tirisztorok… Az ilyen áramkörökben a reaktoráram nagysága nulláról névlegesre a tirisztorok gyújtási szögén keresztül állítható be. A reaktorok szabályozásának ez a módszere meglehetősen megbízható, bár magában foglalja magasabb harmonikusok jelenlétével, amit páratlan harmonikusú szűrőkkel kell kiküszöbölni.

A tirisztorok itt működő feszültségének csökkentése érdekében reaktor-transzformátort használnak, vagy kondenzátortelepet és tirisztoros áramkört kapcsolnak egy lecsökkentő transzformátoron (autotranszformátoron) keresztül.

Az ábrán egy statikus tirisztoros kompenzátor diagramja látható egy reaktorcsoporttal, amelyet tirisztorok vezérelnek, és szűrő-kompenzátoráramkörökkel rendelkezik. Általában a kompenzátor a következőket tartalmazza:

• egyfázisú tirisztor-reaktor csoport, amely lehetővé teszi a meddőteljesítmény zavartalan szabályozását;

• egy szűrő-kiegyenlítő áramkör, amely magasabb felharmonikusokkal rendelkező szűrőként és meddőteljesítmény-forrásként szolgál;

• Aluláteresztő szűrő, amely csökkenti a rezonancia jelenségek pusztító hatását a tirisztor kompenzátorra.

Ezenkívül a statikus kompenzátor tartalmaz egy vezérlő- és védelmi rendszert, amely tirisztorblokkokból áll a vezérléshez és a relévédelemhez, valamint egy tirisztoros hűtőmodulból.

Lépésszabályozású egységek

Egy lépcsős szabályozó telepítés több szakaszból áll, így szükség esetén az áram, feszültség vagy meddőteljesítmény beállításához az egyik vagy a másik szakasz leválasztható vagy csatlakoztatható. A telepítés egy kondenzátortelepet, egy reaktort, egy oltókört és egy főkapcsolót tartalmaz.

A lépésszabályozású kondenzátormodul tervezésénél a legfontosabb a túlfeszültségek és áramok korlátozásának helyes megszervezése a szakaszok csatlakoztatásának és leválasztásának pillanataiban. Az átmeneti folyamatok az ilyen létesítmények megbízhatóságának csökkenését okozzák.

Hosszirányú kapacitív kompenzáció – UPC

A vontatási hálózat és a transzformátor induktív összetevőjének az elektromos mozdonyok áramszedőinek feszültségére gyakorolt ​​hatásának csökkentése érdekében hosszirányú kapacitív kompenzációs berendezéseket használnak, vagyis a kondenzátorokat sorba kötik velük.

Az oroszországi vontatási alállomásokon hosszirányú kompenzációs berendezéseket helyeznek el a szívóvezetékekbe, ahol ezek a berendezések növelik a feszültséget, segítenek kiküszöbölni a fáziseltolódás vagy késés hatását, elősegítik a feszültségszimmetriát a karok egyenlő áramainál, csökkentik a berendezés feszültségosztályát és általában leegyszerűsíti a telepítési tervezést.

Az ábra ezen szakaszok egyikét mutatja. Itt kondenzátorokon és ellenálláson, tirisztoros kapcsolón keresztül két sorba kapcsolt transzformátor kisfeszültségű tekercsére jut a feszültség. Ezeknek a transzformátoroknak a nagyfeszültségű tekercsei ellentétes irányban vannak csatlakoztatva. A rövidzárlat pillanatában a berendezés kondenzátorainak feszültsége megnő. És amint a feszültség eléri a beállított szintet, a tirisztoros kapcsoló kinyílik, az ív azonnal meggyullad a kisütőben, és tovább ég, amíg a vákuumkontaktor a másodperc töredékére be nem zár.

Az ilyen beállítások segítenek csökkenteni az áramszedők feszültségingadozását, és szimmetrikussá teszik a buszfeszültségeket. A hátrányok közé tartozik a kondenzátorok nehezebb üzemi körülményei, amelyek kapcsán az ilyen típusú berendezések ultragyors védelmet igényelnek. A legjobb a CPC-t a KU-val együtt használni.