Pampasan kuasa reaktif membujur — makna fizikal dan pelaksanaan teknikal

Untuk meningkatkan kecekapan talian kuasa sedia ada, serta meningkatkan daya pengeluarannya, peranti untuk pampasan membujur kuasa reaktif digunakan. Hari ini, banyaknya sumber penjanaan yang berbeza dengan kapasiti yang berbeza, serta talian voltan tinggi, terutamanya yang menghantar elektrik pada jarak jauh, membawa kepada permintaan yang semakin meningkat untuk meningkatkan bukan sahaja kebolehpercayaan sistem kuasa secara umum, tetapi juga untuk meningkatkan kecekapan mereka.

Terdapat dua cara untuk meningkatkan kapasiti penghantaran talian kuasa, yang pertama adalah untuk meningkatkan terus keratan rentas talian, dan yang kedua ialah menggunakan skema membujur untuk mengimbangi kuasa reaktif. Cara kedua—pampasan kuasa reaktif membujur—terbukti sebagai cara yang lebih menjimatkan untuk mencapai matlamat ini untuk kedua-dua sambungan antara sistem dan dalam sistem.

Adalah diketahui bahawa apabila kuasa reaktif dihantar melalui wayar, terdapat penurunan voltan yang ketara dan peningkatan arus dalam bahagian rangkaian elektrik, dan ini mewujudkan batasan pada penghantaran kuasa aktif yang berguna.

Pampasan kuasa reaktif membujur membayangkan sambungan tambahan kapasitor secara bersiri dengan beban melalui pengubah langkah atau pengasingan, yang memungkinkan untuk mencapai peraturan voltan automatik bergantung pada nilai semasa arus beban.

Sudah tentu, dengan pampasan membujur, mod kecemasan tidak dapat dielakkan, sebabnya boleh:

• shunting kapasitor, yang boleh menyebabkan lonjakan;

• fenomena feroresonans;

• kerosakan pada kapasitor dari dalam.

Untuk mengelakkan kerosakan akibat peningkatan mendadak dalam voltan, kapasitor pada masa sedemikian mesti diputuskan secara automatik oleh suis voltan tinggi atau segera dinyahcas melalui celah percikan.

Oleh kerana kapasitor pampasan kuasa reaktif disambungkan secara bersiri dalam litar AC, keseluruhan arus talian mengalir melaluinya dan oleh itu arus litar pintas, jika ada, juga akan mengalir melaluinya.

Untuk meningkatkan kapasiti penghantaran, pampasan membujur digunakan dalam talian voltan tinggi, yang memastikan kestabilan sistem kuasa yang termasuk talian ini.

Dalam pampasan membujur, arus kapasitor adalah sama dengan jumlah arus beban I yang mengalir melaluinya, dan kuasa bank kapasitor Q ialah nilai berubah-ubah yang bergantung kepada beban pada bila-bila masa tertentu.Kuasa reaktif ini boleh dikira menggunakan formula:

Bk =Az2/ωC

Dan oleh kerana kuasa kapasitor dalam proses pampasan membujur tidak kekal malar, maka voltan juga meningkat dengan jumlah yang berkadar dengan perubahan dalam beban reaktif garisan yang diberikan, iaitu voltan kapasitor adalah sama sekali tidak tetap, seperti dalam pampasan silang kuasa reaktif.

Menukar unit pampasan membujur kapasitif sangat popular hari ini.Pemasangan sedemikian digunakan untuk mengurangkan pengaruh komponen induktif reaktansi pengubah rangkaian daya tarikan dan pencawang daya tarikan pada voltan yang digunakan pada pantograf lokomotif elektrik. Di sini, seperti yang dinyatakan di atas, kapasitor disambungkan secara bersiri dengan pantograf.

Di pencawang daya tarikan Rusia, pemasangan ini dipasang dalam talian sedutan, di mana pemasangan pampasan membujur berfungsi untuk meningkatkan voltan, mencegah kesan fasa pendahuluan atau ketinggalan, voltan simetri dengan arus yang sama diperolehi dalam lengan bekalan, voltan am kelas untuk peralatan kerja dikurangkan dan reka bentuk pemasangan dipermudahkan...

Rajah menunjukkan gambar rajah yang menunjukkan hanya satu bahagian kapasitor pemampas membujur, yang sebenarnya terdapat beberapa yang disambungkan selari antara satu sama lain.

Voltan kepada belitan voltan rendah pengubah T1 dan T2, disambung secara bersiri, dibekalkan oleh deretan kapasitor melalui suis thyristor dan perintang pengehad.Dalam kes ini, belitan voltan tinggi pengubah ini disambungkan ke arah yang bertentangan, dan dengan litar pintas, voltan dalam kapasitor meningkat.

Sebaik sahaja voltan mencapai tetapan, suis thyristor dicetuskan dan arka penyahcas tiga elektrod segera dinyalakan. Apabila penyentuh vakum dihidupkan, arka dalam nyahcas terpadam.

Kelebihan pemasangan sedemikian untuk pampasan membujur termasuk:

• voltan bas simetri;

• mengurangkan turun naik voltan dan meningkatkan tahapnya pada penerima elektrik.

Keburukan:

• keadaan operasi yang sukar bagi kapasitor pemasangan berbanding dengan pampasan sisi, kerana arus litar pintas rangkaian daya tarikan mengalir melalui kapasitor, dan perlindungan lebih laju yang boleh dipercayai diperlukan di sini;

• beban berlebihan kapasitor dalam mod berbahaya: terpaksa, kecemasan, selepas kecemasan.

Untuk mencapai kesan terbaik pampasan kuasa reaktif, pemasangan boleh laras dengan operasi gabungan pampasan membujur dan sisi hendaklah digunakan.

Kelebihan menggunakan pemasangan pampasan membujur secara umum termasuk:

• meningkatkan kuasa yang dihantar pada talian;

• meningkatkan kestabilan sistem kuasa semasa beban puncak;

• pengurangan ketara kehilangan kuasa aktif;

• meningkatkan kualiti elektrik dalam rangkaian;

• kecekapan tinggi pengagihan kuasa dalam talian selari;

• keperluan untuk membina sumber penjanaan di kawasan terpencil dihapuskan;

• bahagian sambungan dan parameter teknikal talian tidak perlu ditambah.

Kelebihan ekonomi utama menggunakan peranti pampasan membujur ialah penjimatan tenaga. Bukan itu sahaja kualiti elektrik bertambah baik, jadi bilangan talian kuasa boleh dikurangkan jika pampasan kuasa reaktif membujur digunakan. Perlindungan alam sekitar adalah akibat semula jadi daripada pengenalan teknologi ini, terutamanya dalam skala besar.

Kos pemasangan adalah sedemikian sehingga kos talian penghantaran baharu 10 kali lebih tinggi daripada peranti pampasan membujur dengan kapasiti penghantaran yang sama. Akibatnya, pemulihan sistem sedemikian hanya beberapa tahun berbanding dengan talian penghantaran tradisional.