Kapacitatīvā kompensācija

Reaktīvās jaudas kompensāciju, kas panākta ar papildu kapacitatīvo slodzi, sauc par kapacitatīvo kompensāciju. Šis kompensācijas veids ir tradicionāls maiņstrāvas vilces apakšstacijām Krievijas Federācijā, kur šādā veidā iespējams būtiski paaugstināt iekārtu efektivitāti un samazināt zaudējumus.

Piemēram, dzelzceļa elektriskā transporta caurlaidspēja ir ievērojami palielināta reaktīvās jaudas kapacitatīvās kompensācijas dēļ, tas ir, izmantojot kondensatoru blokus. Un tā kā tīkla spriegums vienā vai otrā veidā mainās, tad kondensatoru bloki ir jāpielāgo. Kapacitatīvā kompensācija var būt garenvirziena, šķērsvirziena un garenvirziena šķērsvirziena, kas tiks sīkāk aprakstītas vēlāk tekstā.

Sānu kapacitatīvā kompensācija — KU

Kapacitatīvā sānu kompensācija attiecas uz reaktīvās strāvas komponentes samazināšanu, ko rada papildu reaktīvās strāvas avota pievienošana tieši slodzei. Pielāgotās kondensatoru bankās ietilpst ne tikai kondensatori, bet arī reaktorisavienots virknē vai paralēli ar kondensatoriem. Step ierīces ļauj izslēgt un ieslēgt atsevišķus kondensatora pakāpienus vai pat mainīt ierīces pieslēguma shēmu.

Regulējamas kondensācijas iekārtas ar reaktoriem

Ja vadāms reaktors ir savienots paralēli kondensatora bankai, tad šādas kondensatora iekārtas kopējā reaktīvā jauda būs vienāda ar starpību starp reaktora reaktīvajām jaudām un kapacitāti. Jo īpaši, ja kondensatora bloka reaktīvā jauda ir vienāda ar reaktora reaktīvo jaudu, iekārta kopumā neradīs reaktīvo jaudu.

Pielāgojot reaktora parametrus, attiecīgi samazinot tā jaudu, tiek palielināta visas kondensatoru bankas radītā reaktīvā jauda. Reaktora stāvokli regulē, regulējot magnētiskās ķēdes tērauda piesātinājumu, kad tas tiek magnetizēts šķērsvirzienā vai garenvirzienā ar līdzstrāvu. Mūsdienās reaktoru šķērseniskā novirze vairs netiek izmantota šīs pieejas neekonomiskā rakstura dēļ.

Mūsdienās gandrīz visur tīklos, sākot no 35 kV, tiek regulēti reaktori tiristori… Reaktora strāvas lielums no nulles līdz nominālajam šādās ķēdēs tiek iestatīts caur tiristoru aizdedzes leņķi. Šī reaktoru vadības metode ir diezgan uzticama, lai gan tā ietver ar augstāku harmoniku klātbūtni, kas jānovērš ar filtriem ar nepāra harmoniku.

Lai samazinātu spriegumu, ar kādu šeit darbojas tiristori, tiek izmantots reaktors-transformators vai kondensatora banka un ķēde ar tiristoriem tiek savienoti caur pazeminošo transformatoru (autotransformatoru).

Attēlā parādīta statiskā tiristoru kompensatora diagramma ar reaktoru grupu, kuru vada tiristori un kam ir filtrēšanas kompensatoru ķēdes. Kopumā kompensatorā ietilpst:

• vienfāzes tiristoru-reaktoru grupa, kas ļauj vienmērīgi regulēt reaktīvo jaudu;

• filtra kompensācijas ķēde, kas kalpo kā filtrs ar augstākām harmonikām un reaktīvās jaudas avots;

• Zemas caurlaidības filtrs, kas samazina rezonanses parādību destruktīvo ietekmi tiristora kompensatoram.

Turklāt statiskais kompensators ietver vadības un aizsardzības sistēmu, kas sastāv no tiristoru blokiem vadības un releja aizsardzībai, kā arī tiristoru dzesēšanas moduļa.

Vienības ar soļu regulēšanu

Pakāpju regulēšanas instalācija ietver vairākas sadaļas, lai nepieciešamības gadījumā, lai regulētu strāvu, spriegumu vai reaktīvo jaudu, būtu iespējams atvienot vai pieslēgt vienu vai otru sekciju. Instalācija ietver kondensatoru banku, reaktoru, dzēšanas ķēdi un galveno slēdzi.

Kondensatora moduļa ar pakāpju regulēšanu projektēšanā svarīgākais ir pareizi organizēt pārspriegumu un strāvu ierobežošanu sekciju pieslēgšanas un atvienošanas brīžos. Pārejoši procesi ir faktors, kas samazina šādu iekārtu uzticamību.

Gareniskā kapacitatīvā kompensācija — UPC

Lai samazinātu vilces tīkla induktīvās sastāvdaļas un transformatora ietekmi uz elektrisko lokomotīvju pantogrāfu spriegumu, tiek izmantotas gareniskās kapacitatīvās kompensācijas iekārtas, tas ir, kondensatori tiek savienoti virknē ar tiem.

Vilces apakšstacijās Krievijā gareniskās kompensācijas instalācijas tiek novietotas iesūkšanas līnijās, kur šīs instalācijas palielina spriegumu, palīdz novērst fāzes progresēšanas vai nobīdes sekas, veicina sprieguma simetriju pie vienādām strāvām rokās, pazemina iekārtas sprieguma klasi un parasti vienkāršo uzstādīšanas dizainu.

Attēlā parādīta viena no šīm sadaļām. Šeit caur kondensatoriem un rezistoru, caur tiristora slēdzi, spriegums tiek piegādāts divu virknē savienotu transformatoru zemsprieguma tinumiem. Šo transformatoru augstsprieguma tinumi ir savienoti pretējos virzienos. Īssavienojuma brīdī palielinās spriegums uz instalācijas kondensatoriem. Un, tiklīdz spriegums sasniedz iestatīto līmeni, tiristoru slēdzis atveras, loks nekavējoties aizdegas lādētājā un turpina degt, līdz vakuuma kontaktors aizveras uz sekundes daļu.

Šādi iestatījumi palīdz samazināt sprieguma svārstības pantogrāfos un padara kopnes spriegumus simetriskus. Trūkumi ietver sarežģītākos kondensatoru darbības apstākļus, saistībā ar kuriem šāda veida instalācijām nepieciešama īpaši ātra aizsardzība. Vislabāk ir izmantot MPK kopā ar KU.