Какие виды компенсирующих устройств вы знаете?

Различают следующие компенсирующие устройства (КУ): синхронные компенсаторы (СК), параллельно включаемые батареи силовых конденсаторов (БСК), шунтирующие реакторы (ШР).

Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегченной конструкции, работающий только в режиме холостого хода (рисунок 1). При работе в режиме перевозбуждения СК являет­ся генератором реактивной мощности. Наибольшая мощность СК в этом режиме называется его номинальной мощностью. При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности.

СК потребляет относительно небольшую активную мощность, вызванную лишь потерями в статоре и роторе и трени­ем в подшипниках.

Основное достоинство СК — то, что при аварийном понижении напряжения в сети он способен увеличить выдаваемую реактивную мощность, особенно при автоматическом форсировании возбужде­ния, что способствует повышению напряжения в сети. Следова­тельно, СК обладает положительным регулирующим эффектом. Другим достоинством СК является возможность его работы в режиме потребления реактивной мощности и плавность регулирования изменения мощностьи. Таким образом, в одном агрегате совмещены возможности и конденсатора и реактора.

В установках с большей мощностью и на большее на­пряжение применяют батареи конденсаторов с параллельным и последовательно-параллельным включением отдельных банок. Уве­личение номинального напряжения батареи конденсаторов дости­гается последовательным соединением банок, а для увеличения мощности применяют параллельное соединение банок.

Конденсаторы (рисунок 2) — экономичный источник реактивной мощности. Их удельная стоимость невысока. Удорожа­ние низковольтных конденсаторов объясняется тех­нологическими особенностями их изготовления. Дело в том, что при одинаковой мощности в конденсаторах меньшего номи­нального напряжения должна быть обеспечена большая емкость.

Повышение емкости БСК достигается в основном увеличением площади пластин конденсаторов, так как уменьшение слоя диэлек­трика снижает их электрическую прочность.

Более дорогие низковольтные конденсаторы дают, однако, боль­ший экономический эффект при компенсации по сравнению с высо­ковольтными, поскольку их устанавливают ближе к электроприемникам и они разгружают большие участки сети от перетоков реактивной мощности.

Основной технический недостаток конденсаторов заключается в том, что снижение напряжения в сети приводит к значитель­ному снижению их мощности, компенсирующий эффект падает, что способствует дальнейшему снижению напряжения. При повы­шении напряжения в сети (например, в ночное время) конденсаторы способствуют его дальнейшему росту. Следовательно, в отличие от СК конденсаторам свойствен отрицательный регулирующий эф­фект, и их чрезмерное сосредоточение у потребителей понижает устойчивость узлов нагрузок по напряжению.

Аналогичным конденсатору действием обладает синхронный двигатель. Основное назначение синхронных двигателей (СД) — выполне­ние механической работы; генерирование реактивной мощности — их побочная хоти и важная функция. В этом отношении СД полно­стью аналогичны СК и также не являются экономичными КУ. по­скольку имеют значительные потерн на нагрев при работе с макси­мальным током возбуждения.

Шунтирующий реактор (ШР) — это устройство, обладающее большой индуктивностью и малым активным сопротивлением (рисунок 3). Реактор потребляет реактивную мощность, тем самым снижает напряжение в сети. Шунтирующий реактор применяют для повышения пропускной способности линий сверхвысокого напряжения разгружая их по реактивной мощности, а так же для регулирования реактивной мощности и напряжения. Шунтирующие реакторы рассчитаны на высокие и сверхвысокие напряжения и могут присоединяться как к линии, так и подключаться к шинам подстанции.