Kapasitiivinen kompensointi

Kapasitiivisella lisäkuormalla saavutettua loistehon kompensointia kutsutaan kapasitiiviseksi kompensaatioksi. Tämäntyyppinen korvaus on perinteinen AC-ajoasemille Venäjän federaatiossa, jossa tällä tavalla on mahdollista lisätä merkittävästi laitteiden tehokkuutta ja vähentää häviöitä.

Esimerkiksi rautateiden sähköliikenteen läpijuoksu kasvaa huomattavasti loistehon kapasitiivisen kompensoinnin ansiosta, eli kondensaattorilohkojen käytön ansiosta. Ja kun verkkojännite muuttuu tavalla tai toisella, kondensaattoripankit on säädettävä. Kapasitiivinen kompensointi voi olla pitkittäis-, poikittais- ja pitkittäis-poikittaista, mikä kuvataan yksityiskohtaisesti myöhemmin tekstissä.

Sivukapasitiivinen kompensointi — KU

Kapasitiivinen puolikompensointi tarkoittaa loisvirtakomponentin pienenemistä, joka johtuu lisäloisteholähteen kytkemisestä suoraan kuormaan. Mukautetut kondensaattoripankit sisältävät kondensaattoreiden lisäksi myös reaktoreitakytketty sarjaan tai rinnan kondensaattoreiden kanssa. Askellaitteet mahdollistavat kondensaattorin yksittäisten portaiden kytkemisen pois ja päälle tai jopa laitteen kytkentäkaavion muuttamisen.

Säädellyt lauhdutusyksiköt reaktoreilla

Jos ohjattu reaktori on kytketty rinnan kondensaattoriparkin kanssa, tällaisen kondensaattorilaitoksen kokonaisloisteho on yhtä suuri kuin reaktorin loistehojen ja kapasitanssin välinen ero. Erityisesti, jos kondensaattoripankin loisteho on yhtä suuri kuin reaktorin loisteho, laitos kokonaisuutena ei tuota loistehoa ollenkaan.

Säätämällä reaktorin parametreja, pienentämällä sen tehoa vastaavasti, kasvatetaan koko kondensaattoripariston tuottamaa loistehoa. Reaktorin tilaa säädetään säätämällä magneettipiirin teräksen kylläisyyttä, kun se on poikittais- tai pitkittäismagnetoitu tasavirralla. Nykyään reaktorien poikittaispoikkeutusta ei enää käytetä tämän lähestymistavan epätaloudellisuuden vuoksi.

Nykyään lähes kaikkialla verkoissa, 35 kV:sta alkaen, reaktoreita säädellään tyristorit… Reaktorin virran suuruus nollasta nimellisarvoon asetetaan tällaisissa piireissä tyristorien sytytyskulman kautta. Tämä menetelmä reaktorien ohjaamiseksi on melko luotettava, vaikka siihen sisältyykin korkeampien harmonisten kanssa, joka on eliminoitava suodattimilla, joissa on parittomat harmoniset.

Tyristorien täällä toimivan jännitteen pienentämiseksi käytetään reaktori-muuntajaa tai kondensaattoriparkki ja tyristoreilla varustettu piiri kytketään alaslaskettavan muuntajan (automuuntajan) kautta.

Kuvassa on kaavio staattisesta tyristorikompensaattorista, jossa on ryhmä reaktoreita, jota ohjataan tyristoreilla ja jossa on suodatuskompensaattoripiirit. Yleensä kompensaattori sisältää:

• yksivaiheinen tyristori-reaktoriryhmä, joka mahdollistaa loistehon tasaisen säätelyn;

• suodattimen kompensointipiiri, joka toimii korkeampien harmonisten suodattimena ja loistehon lähteenä;

• Alipäästösuodatin, joka vähentää resonanssiilmiöiden tuhoisaa vaikutusta tyristorikompensaattoriin.

Lisäksi staattinen kompensaattori sisältää ohjaus- ja suojausjärjestelmän, joka koostuu tyristorilohkoista ohjaus- ja releen suojausta varten sekä tyristorijäähdytysmoduuli.

Yksiköt askelsäädöllä

Askelsäätöasennuksessa on useita osioita, jotta virran, jännitteen tai loistehon säätöä varten olisi mahdollista irrottaa tai kytkeä toinen tai toinen osa. Asennus sisältää kondensaattoripariston, reaktorin, sammutuspiirin ja pääkytkimen.

Askelsäädöllä varustetun kondensaattorimoduulin suunnittelussa tärkeintä on järjestää oikein ylijännitteiden ja virtojen rajoitus osien kytkentä- ja irrotushetkellä. Ohimenevät prosessit heikentävät tällaisten laitteistojen luotettavuutta.

Pituussuuntainen kapasitiivinen kompensointi – UPC

Vetoverkoston induktiivisen komponentin ja muuntajan vaikutuksen vähentämiseksi sähkövetureiden virroittimien jännitteeseen käytetään pitkittäisiä kapasitiivisia kompensointiasennuksia, eli kondensaattorit on kytketty sarjaan niiden kanssa.

Venäjän vetoasemilla pitkittäiset kompensointiasennukset sijoitetaan imulinjoihin, joissa nämä asennukset lisäävät jännitettä, auttavat eliminoimaan vaiheen etenemisen tai viiveen vaikutuksia, edistävät jännitesymmetriaa tasavirroilla käsivarsissa, alentavat laitteiden jänniteluokkaa ja yleensä yksinkertaistaa asennussuunnittelua.

Kuvassa on yksi näistä osista. Täällä kondensaattoreiden ja vastuksen kautta tyristorikytkimen kautta jännite syötetään kahden sarjaan kytketyn muuntajan pienjännitekäämeihin. Näiden muuntajien suurjännitekäämit on kytketty vastakkaisiin suuntiin. Oikosulkuhetkellä laitteiston kondensaattoreiden jännite kasvaa. Ja heti kun jännite saavuttaa asetustason, tyristorikytkin avautuu, valokaari syttyy välittömästi purkaimessa ja jatkaa palamista, kunnes alipainekontaktori sulkeutuu sekunnin murto-osaan.

Tällaiset asetukset auttavat vähentämään virroittimien jännitteen vaihteluita ja tekevät väylän jännitteistä symmetrisiä. Haittoja ovat kondensaattorien vaikeammat käyttöolosuhteet, joiden yhteydessä tämän tyyppiset asennukset vaativat erittäin nopeaa suojausta. CPC-hintaa on parasta käyttää yhdessä KU:n kanssa.