Longitudinal reactive power compensation — pisikal na kahulugan at teknikal na pagpapatupad

Upang mapabuti ang kahusayan ng mga umiiral na linya ng kuryente, pati na rin upang mapabuti ang kanilang throughput, ginagamit ang mga aparato para sa longitudinal compensation ng reactive power. Ngayon, ang kasaganaan ng iba't ibang mga mapagkukunan ng pagbuo na may iba't ibang mga kapasidad, pati na rin ang mga linya ng mataas na boltahe, lalo na ang mga nagpapadala ng kuryente sa malalayong distansya, ay humahantong sa lumalaking pangangailangan upang madagdagan hindi lamang ang pagiging maaasahan ng mga sistema ng kuryente sa pangkalahatan, kundi pati na rin upang mapabuti. kanilang kahusayan.

Mayroong dalawang mga paraan upang madagdagan ang kapasidad ng paghahatid ng mga linya ng kuryente, ang una ay direktang taasan ang cross-section ng linya, at ang pangalawa ay ang paggamit ng mga longitudinal scheme upang mabayaran ang reaktibong kapangyarihan. Ang pangalawang paraan—ang longitudinal reactive power compensation—ay nagpapatunay na isang mas matipid na paraan para makamit ang layuning ito para sa parehong inter-system at intra-system na koneksyon.

Ito ay kilala na kapag ang reaktibong kapangyarihan ay ipinadala sa pamamagitan ng mga wire, may mga makabuluhang pagbaba ng boltahe at kasalukuyang pagtaas sa mga seksyon ng mga de-koryenteng network, at ito ay lumilikha ng mga limitasyon sa paghahatid ng kapaki-pakinabang, aktibong kapangyarihan.

Ang longitudinal reactive power compensation ay nagpapahiwatig ng karagdagang koneksyon ng mga capacitor sa serye na may load sa pamamagitan ng step-up o isolation transformers, na ginagawang posible upang makamit ang awtomatikong regulasyon ng boltahe depende sa kasalukuyang halaga ng kasalukuyang load.

Siyempre, na may longitudinal compensation, ang mga emergency mode ay hindi maiiwasan, ang mga dahilan kung saan ay maaaring:

• shunting ng capacitors, na maaaring maging sanhi ng mga surges;

• ferroresonance phenomenon;

• pinsala sa mga capacitor mula sa loob.

Upang maiwasan ang pinsala mula sa isang biglaang pagtaas ng boltahe, ang mga capacitor sa gayong mga oras ay dapat na awtomatikong idiskonekta ng isang switch na may mataas na boltahe o agad na i-discharge sa pamamagitan ng isang spark gap.

Dahil ang mga reactive power compensation capacitor ay konektado sa serye sa AC circuit, ang buong line current ay dumadaloy sa kanila at samakatuwid ang short circuit current, kung mayroon man, ay dadaloy din sa kanila.

Upang mapataas ang kapasidad ng paghahatid, inilalapat ang longitudinal compensation sa mga linyang may mataas na boltahe, na nagsisiguro sa katatagan ng mga sistema ng kuryente na kinabibilangan ng mga linyang ito.

Sa longitudinal compensation, ang capacitor current ay katumbas ng kabuuang load current na dumadaloy sa pamamagitan nito, at ang capacitor bank power Q ay isang variable na halaga na depende sa load sa anumang oras.Ang reaktibong kapangyarihan na ito ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

Bk =Az2/ωC

At dahil ang kapangyarihan ng mga capacitor sa proseso ng longitudinal compensation ay hindi nananatiling pare-pareho, kung gayon ang boltahe ay tumataas din ng isang halaga na proporsyonal sa pagbabago sa reaktibo na pagkarga ng ibinigay na linya, iyon ay, ang boltahe ng mga capacitor ay hindi nangangahulugang pare-pareho, tulad ng sa cross compensation ng reaktibong kapangyarihan.

Ang pagpapalit ng mga capacitive longitudinal compensation unit ay napakapopular ngayon. Ang ganitong mga pag-install ay ginagamit upang mabawasan ang impluwensya ng inductive component ng reactance ng mga transformer ng mga traction network at traction substation sa boltahe na inilapat sa pantograph ng isang electric lokomotive. Dito, tulad ng nabanggit sa itaas, ang isang kapasitor ay konektado sa serye sa pantograph.

Sa mga substation ng traksyon ng Russia, ang mga pag-install na ito ay naka-install sa isang linya ng pagsipsip, kung saan ang pag-install ng longitudinal compensation ay nagsisilbi upang mapataas ang boltahe, maiwasan ang epekto ng mga nangungunang o pagkahuli na mga yugto, ang mga simetriko na boltahe na may pantay na mga alon ay nakuha sa mga armas ng suplay, ang pangkalahatang boltahe. ang klase para sa mga kagamitan sa pagtatrabaho ay nabawasan at ang disenyo ng pag-install ay pinasimple...

Ang figure ay nagpapakita ng isang diagram na nagpapakita lamang ng isang seksyon ng mga longitudinal compensating capacitor, kung saan mayroong aktwal na ilang konektado sa parallel sa bawat isa.

Ang boltahe sa mababang boltahe na windings ng mga transformer na T1 at T2, na konektado sa serye, ay ibinibigay ng isang hilera ng mga capacitor sa pamamagitan ng isang thyristor switch at isang nililimitahan na risistor.Sa kasong ito, ang mga high-voltage windings ng mga transformer na ito ay konektado sa magkasalungat na direksyon, at sa isang maikling circuit, ang boltahe sa mga capacitor ay tumataas.

Sa sandaling ang boltahe ay umabot sa setting, ang thyristor switch ay na-trigger at ang arko ng three-electrode discharger ay agad na nag-apoy. Kapag ang vacuum contactor ay naka-on, ang arko sa discharger ay pinapatay.

Ang mga bentahe ng naturang mga pag-install para sa longitudinal compensation ay kinabibilangan ng:

• simetriko boltahe ng bus;

• pagbabawas ng pagbabagu-bago ng boltahe at pagtaas ng antas nito sa mga electrical receiver.

Cons:

• mahirap na mga kondisyon ng operating ng mga capacitor ng pag-install kumpara sa lateral compensation, dahil ang short-circuit current ng traction network ay dumadaloy sa mga capacitor, at ang maaasahang over-speed na proteksyon ay kinakailangan dito;

• overloading ng mga capacitor sa mga mapanganib na mode: sapilitang, emergency, post-emergency.

Upang makamit ang pinakamahusay na epekto ng reactive power compensation, adjustable installation na may pinagsamang operasyon ng longitudinal at lateral compensation ay dapat gamitin.

Ang mga bentahe ng paggamit ng longitudinal compensation installation sa pangkalahatan ay kinabibilangan ng:

• pagtaas ng kapangyarihan na ipinadala sa linya;

• pagpapabuti ng katatagan ng mga sistema ng kuryente sa panahon ng mga peak load;

• makabuluhang pagbawas ng aktibong pagkawala ng kuryente;

• pagpapabuti ng kalidad ng kuryente sa mga network;

• mataas na kahusayan ng pamamahagi ng kapangyarihan sa mga parallel na linya;

• ang pangangailangan na bumuo ng mga mapagkukunan ng pagbuo sa mga malalayong lugar ay inalis;

• hindi kailangang dagdagan ang mga interconnection section at teknikal na parameter ng mga linya.

Ang pangunahing bentahe sa ekonomiya ng paggamit ng mga longitudinal compensating device ay ang pagtitipid ng enerhiya. Hindi lang iyon nagpapabuti ang kalidad ng kuryente, kaya maaaring mabawasan ang bilang ng mga linya ng kuryente kung gagamitin ang longitudinal reactive power compensation. Ang pangangalaga sa kapaligiran ay isang natural na resulta ng pagpapakilala ng teknolohiyang ito, lalo na sa isang malaking sukat.

Ang halaga ng mga pag-install ay tulad na ang isang bagong linya ng paghahatid ay nagkakahalaga ng 10 beses na mas mataas kaysa sa isang longitudinal compensation device na may parehong kapasidad ng paghahatid. Bilang resulta, ang pagbawi ng naturang sistema ay ilang taon lamang kumpara sa mga tradisyunal na linya ng transmission.