Спосіб комбінованого регулювання потужності конденсаторних установок

Спосіб комбінованого регулювання потужності конденсаторних установок промислового підприємства, що передбачає комутацію секцій конден 3 25085 обмежує границю регулювання, є погіршення гармонічного складу струму. Експериментально встановлено, що залежно від реактивного опору мережі без застосування фільтрів вищих гармонік (ІІ-ї і вище) нижня границя регулювання реактивної потужності може бути оцінена в 10-20% установленої потужності конденсаторної батареї. В запропонованому способі регулювання потужності в будь-який момент часу ведуть в два етапи, спочатку регулюють дискретно - шляхом підключення секцій контакторами, потім регулюють плавно-змінюючи потужність тільки однієї секції конденсаторної установки за допомогою напівпровідникового імпульсного регулятора, потужність секції вибирають таким чином, щоб плавне регулювання потужності секції не призводило до порушення вимог стандарту на якість електроенергії в електричній мережі по коефіцієнту несинусоїдальності напруги. Основною перевагою методу є його швидкодія. Час, необхідний для зміни режиму, не перевищує одного-двох періодів промислової частоти (0.02...0.04с). Процес плавного регулювання струму, напруги здійснюється внаслідок варіювання моменту ввімкнення тиристора, що відбувається за допомогою імпульсного сигналу, тривалість якого має бути більшою за термін ввімкнення тиристора. У разі ємнісного навантаження можливі короткочасні імпульси струму через тиристори, що можуть вивести його з ладу. Тому динамічні параметри тиристора, швидкість наростання струму di du та напруги можуть бути недостатніми для dt dt надійної роботи схеми. Комбіноване регулювання конденсаторних батарей грунтується на поєднанні двох способів регулювання - ступінчатого та плавного. Таке поєднання дозволяє використовувати їхні найкращі якості й діставати нові, вищі характеристики регульованого статичного джерела реактивної потужності. Конденсаторна установка з комбінованим регулюванням має таку саму швидкодію, як і при плавному чи дискретному регулюванні, але на відміну від ступінчастого, дозволяє регулювати реактивну потужність плавно, а на відміну від плавного регулювання - не викликає у мережі значних спотворень форми кривої напруги. Вищі гармоніки, що виникають при спотворенні форми синусоїди напруги, суттєво впливають на роботу систем електропостачання. В ЛЕП з'являються додаткові втрати енергії та напруги. В кабельних лініях прискорюється старіння ізоляції, збільшується кількість пошкоджень за рахунок зростання амплітуди напруги. В ЛЕП надвисоких напруг зростають втрати на корону. В трансформаторах збільшуються втрати в обмотках та в сталі. Скорочується термін служби ізоляції. Струми нульової послідовності, що циркулюють в обмотках, з'єднаних трикутником, можуть перевантажити ці обмотки. Дуже чутливі до вищи х гармонік батареї конденсаторів. Додаткові втрати потужності в конденсаторах 4 dP = ¥ å DP0w c U2 v V =2 де D P0 - питомі втрати на основній частоті, кВт/квар, с - ємність конденсатора, Uv - напруга v-ої гармоніки. Ці втрати призводять до перегрівання конденсаторів та виходу їх з ладу. Крім того, на одній з вищи х гармонік можливий резонанс, що інколи призводить до збільшення напруги вище номінальної та пробою ізоляції. Вищі гармоніки призводять до збільшення втрат в статорі та роторі електромашини. Додаткові втрати потужності підвищують температуру машини, з'являються локальні місця перегрівання. Особливо чутливі до вищих гармонік двигуни з фазним ротором. В асинхронних машинах з'являються додаткові моменти на частотах ви щих гармонік. Ці моменти можуть призвести до відчутних вібрацій двигуна. Вищі гармоніки погіршують роботу системи дистанційного керування. Помилки в роботі цих систем можуть виникнути, якщо з'являються гармоніки з частотою, близькою до частоти керування. При цьому можливі два випадки: 1. Блокування сигналу, коли вищі гармоніки не дозволяють виділити сигнал керування. 2. Робота реле при відсутності сигналу керування. Вищі гармоніки суттєво впливають на роботу релейного захисту, вносячи похибки при вимірюванні опору на основній частоті. Проблемою є момент підключення потужних трансформаторів, коли величина струму намагнічування може перевищува ти номінальний струм. Амплітуда струму намагнічування залежить від індуктивності трансформатора, опору обмоток та моменту часу, коли відбувається підключення. У вторинній обмотці в ці моменти струм відсутній. Це може призвести до спрацювання диференційного захисту. Вищі гармоніки можуть впливати на синхронізацію перетворювачів або інших пристроїв, в яких необхідно фіксувати момент переходу синусоїди напруги через нуль. Гармоніки напруги можуть призвести або до пропуску відкриття тиристорів, або до хибного відкриття їх, що може викликати коротке замикання з важкими наслідками. Вимірювальні прилади, як правило, калібруються при синусоїдальних стр умах та напругах. Тому, в більшості випадків, спотворення синусоїди викликає зростання похибки вище нормованої. Потужність вищих гармонік є сумарною потужністю і вимірюється із значними похибками. Вищі гармоніки впливають на точність вимірювання реактивної потужності та коефіцієнта потужності. Вищі гармоніки суттєво впливають на роботу ліній зв'язку. Вони створюють шум і при високому рівні його частина інформації або губиться, або спотворюється. Напруга шумів може впливати на лінії зв'язку такими способами: контурною, поздовжньою електромагнітною або поздовжньо електростатичною індукцією, провідністю. 5 25085 Контурна індукція може бути значною тільки у випадках, коли траси ЛЕП та ліній зв'язку пересікаються. Поздовжня електромагнітна індукція виникає, якщо ЕРС вводиться вздовж проводів лінії зв'язку. Стр ум в ЛЕП створює магнітне поле, яке індукує стр уми в сусідніх лініях зв'язку. Поздовжня електростатична індукція виникає, коли ЕРС вводиться між проводами та землею внаслідок ємностей проводів ЛЕП та лінії зв'язку. Шуми виникають внаслідок гальванічного впливу струмів, що протікають в землі. Ці струми викликають локальні підвищення потенціалу землі в місцях електродів. Якщо один з кінців лінії зв'язку Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 6 заземлений, в зоні впливу цього потенціалу виникають струми шумів. Запропонований спосіб дозволяє підвищити техніко-економічні показники джерел реактивної потужності, не порушуючи вимог діючого в Україні стандарту ГОСТ 13109 - 97 по коефіцієнту несинусощальності напруги. Реалізувати спосіб можна з невеликими додатковими інвестиціями на найпростіший тиристорний регулятор напруги, що працює по принципу фазового регулювання. Регулятор має незначні габарити і монтується безпосередньо в шафі стандартної конденсаторної установки напругою до 1кВ. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601