Mga kasabay na compensator sa mga de-koryenteng network

Ang synchronous compensator ay isang magaan na kasabay na motor na idinisenyo para sa idle operation.

Ang pangunahing mga mamimili ng elektrikal na enerhiya, bilang karagdagan sa aktibong kapangyarihan, ay kumonsumo mula sa mga generator ng system reaktibong kapangyarihan… Kasama sa bilang ng mga user na nangangailangan ng malalaking magnetizing reactive currents upang lumikha at mapanatili ang magnetic flux ang mga asynchronous na motor, transformer, induction furnace, at iba pa. Bilang resulta, ang mga network ng pamamahagi ay karaniwang pinatatakbo sa lagging kasalukuyang.

Ang reaktibong kapangyarihan na nabuo ng generator ay nakukuha sa pinakamababang halaga. Gayunpaman, ang paglipat ng reaktibong kapangyarihan mula sa mga generator ay nauugnay sa mga karagdagang pagkalugi sa mga transformer at mga linya ng paghahatid. Samakatuwid, upang makakuha ng reaktibong kapangyarihan, nagiging kapaki-pakinabang sa ekonomiya ang paggamit ng mga kasabay na compensator na matatagpuan sa mga nodal substation ng system o direkta sa mga mamimili.

Ang mga kasabay na motor, salamat sa DC excitation, maaari silang magtrabaho kasama ang cos = 1 at hindi kumonsumo ng reaktibong kapangyarihan mula sa network, at sa panahon ng operasyon, na may labis na pag-excite, nagbibigay sila ng reaktibong kapangyarihan sa network. Bilang resulta, ang power factor ng network ay napabuti at ang pagbaba ng boltahe at pagkalugi sa loob nito ay nabawasan, pati na rin ang power factor ng mga generator na tumatakbo sa mga power plant.

Ang mga synchronous compensator ay idinisenyo upang mabayaran ang power factor ng network at mapanatili ang normal na antas ng boltahe ng network sa mga lugar kung saan ang mga consumer load ay puro.

Ang kasabay na compensator ay isang kasabay na makina na tumatakbo sa mode ng motor na walang pag-load ng baras na may alternating current sa field.

Sa overexcitation mode, ang kasalukuyang humahantong sa mains boltahe, iyon ay, ito ay capacitive na may paggalang sa boltahe na ito, at sa underexcitation mode, ito ay nahuhuli, inductive. Sa mode na ito, ang kasabay na makina ay nagiging compensator - isang reaktibong kasalukuyang generator.

Ang overexcited na mode ng pagpapatakbo ng synchronous compensator ay normal kapag nagbibigay ito ng reactive power sa grid.

Ang mga synchronous compensator ay walang mga drive motor at sa mga tuntunin ng kanilang operasyon ay mahalagang kasabay na idler motors.

Sa bagay na ito, ang expansion joints, tulad ng mga nagsisilbi sa parehong layunin mga bangko ng kapasitorna naka-install sa mga substation ng gumagamit ay tinatawag ding mga reactive power generator... Gayunpaman, sa mga panahon ng pagbaba ng mga load ng user (halimbawa sa gabi), kadalasang kinakailangan na gumamit ng mga kasabay na compensator at sa under-excitation mode, kapag kumonsumo sila ng inductive current at reaktibong kapangyarihan mula sa network, dahil sa mga kasong ito ang boltahe ng network ay may posibilidad na tumaas, at upang mapanatili ito sa isang normal na antas, kinakailangan na i-load ang network ng mga inductive na alon, na nagiging sanhi ng karagdagang pagbaba ng boltahe dito.

Para sa layuning ito, ang bawat kasabay na compensator ay nilagyan ng isang awtomatikong paggulo o boltahe regulator, na kinokontrol ang magnitude ng kasalukuyang paggulo upang ang boltahe sa mga terminal ng compensator ay nananatiling pare-pareho.

Upang mapabuti ang power factor at naaayon na mabawasan ang offset angle sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe mula sa halaga ng φw hanggang φc, kinakailangan ang reaktibong kapangyarihan:

kung saan ang P ay ang average na aktibong kapangyarihan, kvar; φsv — phase shift na naaayon sa weighted average power factor; φk — phase shift na makukuha pagkatapos ng kabayaran; a — isang factor na katumbas ng humigit-kumulang 0.9 ang ipinasok sa mga kalkulasyon upang isaalang-alang ang posibleng pagtaas sa power factor nang hindi nag-i-install ng mga compensating device.

Karagdagan sa reaktibo kasalukuyang kompensasyon inductive industrial load, kasabay na line compensator ay kinakailangan. Sa mahabang linya ng transmission, sa mababang load, nangingibabaw ang kapasidad ng linya at gumagana ang mga ito sa nangungunang kasalukuyang. Upang mabayaran ang kasalukuyang ito, ang kasabay na compensator ay dapat gumana sa lagging kasalukuyang, ibig sabihin, na may hindi sapat na paggulo.

Sa isang makabuluhang pagkarga sa mga linya ng kuryente, kapag ang inductance ng mga mamimili ng kuryente ay nanaig, ang linya ng kuryente ay nagpapatakbo ng may lagging current. Sa kasong ito, ang kasabay na compensator ay dapat gumana sa nangungunang kasalukuyang, i.e. overexcited.

Ang pagbabago sa load sa linya ng kuryente ay nagdudulot ng pagbabago sa reaktibong daloy ng kuryente sa magnitude at phase at humahantong sa makabuluhang pagbabagu-bago sa boltahe ng linya. Sa bagay na ito, ito ay nagiging kinakailangan upang ayusin.

Ang mga synchronous compensator ay karaniwang inilalagay sa mga substation ng rehiyon.

Upang makontrol ang boltahe sa dulo o sa gitna ng mga linya ng kuryente ng transit, ang mga intermediate na substation ay maaaring gawin gamit ang mga kasabay na compensator, na dapat mag-regulate o panatilihing hindi nagbabago ang boltahe.

Ang operasyon ng naturang kasabay na mga compensator ay awtomatiko, na lumilikha ng posibilidad ng maayos na awtomatikong kontrol ng nabuong reaktibo na kapangyarihan at boltahe.

Upang maisagawa ang asynchronous na pagsisimula, lahat ng kasabay na compensator ay binibigyan ng mga panimulang coil sa mga bahagi ng poste o ang kanilang mga pole ay napakalaking. Sa kasong ito, ang direktang paraan at, kung kinakailangan, ang paraan ng pagsisimula ng reaktor ay ginagamit.

Sa ilang mga kaso, ang mga makapangyarihang compensator ay inilalagay din sa operasyon gamit ang start-phase induction motors na naka-mount sa kanila sa parehong baras. Para sa pag-synchronize sa network, karaniwang ginagamit ang paraan ng self-synchronization.

Dahil ang mga kasabay na compensator ay hindi nagkakaroon ng aktibong kapangyarihan, ang tanong ng static na katatagan ng trabaho para sa kanila ay nawawala ang pangangailangan ng madaliang pagkilos. Dahil dito, ginawa ang mga ito na may mas maliit na air gap kaysa sa mga generator at motor. Ang pagbabawas ng agwat ay ginagawang mas madali ang paikot-ikot na field at pinapababa ang mga gastos sa makina.

Ang na-rate na maliwanag na kapangyarihan ng kasabay na compensator ay tumutugma sa operasyon nito na may overexcitation, i.e. ang na-rate na kapangyarihan ng synchronous compensator ay ang reaktibong kapangyarihan nito sa nangungunang kasalukuyang, na maaari nitong dalhin nang mahabang panahon sa operating mode.

Ang pinakamataas na kasalukuyang underexcitation at mga halaga ng kapangyarihan ay nakuha kapag tumatakbo sa reactive mode.

Sa karamihan ng mga kaso, ang underexcitation mode ay nangangailangan ng mas kaunting power kaysa sa overexcitation mode, ngunit sa ilang mga kaso, mas maraming power ang kinakailangan. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng agwat, ngunit ito ay humahantong sa isang pagtaas sa gastos ng makina, at samakatuwid ang tanong ng paggamit ng negatibong kasalukuyang mode ng paggulo ay kamakailang itinaas. Dahil ang kasabay na compensator sa mga tuntunin ng aktibong kapangyarihan ay puno lamang ng mga pagkalugi, maaari itong, ayon sa kanya, gumana nang matatag at may kaunting negatibong paggulo.

Sa ilang mga kaso, sa mga dry period, para sa operasyon sa compensator mode, ginagamit din ang mga ito mga hydroelectric generator.

Sa istruktura, ang mga compensator ay hindi pangunahing naiiba sa mga kasabay na generator. Mayroon silang parehong magnet system, excitation system, cooling atbp. Lahat ng medium power synchronous compensator ay pinalamig ng hangin at ginawa gamit ang exciter at exciter.

Dahil sa ang katunayan na ang mga kasabay na compensator ay hindi idinisenyo upang magsagawa ng mekanikal na gawain at hindi nagdadala ng isang aktibong pagkarga sa baras, mayroon silang isang mekanikal na magaan na konstruksyon. Ang mga compensator ay ginawa bilang medyo mababang bilis na mga makina (1000 - 600 rpm) na may pahalang na baras at isang matambok na pole rotor.

Ang isang idle generator na may angkop na paggulo ay maaaring gamitin bilang isang kasabay na compensator.Sa isang overexcited generator lumilitaw ang isang equalizing current na puro pasaklaw na may paggalang sa boltahe ng generator at puro capacitive na may paggalang sa grid.

Dapat itong isipin na ang isang over-excited na kasabay na makina, kung gumagana bilang isang generator o bilang isang motor, ay maaaring ituring na may kaugnayan sa mains bilang isang kapasidad, at isang hindi nasasabik na kasabay na makina bilang isang inductance.

Upang ilipat ang generator na konektado sa grid sa mode ng kasabay na compensator, sapat na upang isara ang pag-access ng singaw (o tubig) sa turbine. Sa mode na ito, ang overexcited na turbine-generator ay magsisimulang kumonsumo ng kaunting aktibong power mula sa grid para lang masakop ang mga pagkawala ng pag-ikot (mechanical at electrical) at ilipat ang reactive power sa grid.

Sa mode ng synchronous compensator, ang generator ay maaaring gumana nang mahabang panahon at nakasalalay lamang sa mga kondisyon ng operating ng turbine.

Kung kinakailangan, ang turbine generator ay maaaring gamitin bilang isang kasabay na compensator kapwa sa pag-ikot ng turbine (kasama ang turbine) at kasama nito na naka-off, i.e. na nakalas ang clutch.

Ang pag-ikot ng steam turbine sa gilid ng generator na napunta sa drive mode ay maaaring magdulot ng sobrang init ng tail section ng turbine.