Компенсаторы типа ККТ (конденсаторные) компенсируют отстающий реактивный ток сети, а типа РУТ – опережающий реактивный ток сети. При необходимости компенсации любого из этих токов в одном устройстве применяют конденсаторно-реакторные компенсаторы (КРК). При этом, регулирование значения и вида входной реактивной мощности можно обеспечить за счет выполнения регулируемых конденсаторной или реакторной частей компенсатора. Пример такого компенсатора, образованного конденсатором С и компенсатором типа РУТ, включенными параллельно, показан на рис. 4.7. Векторная диаграмма для первых гармоник напряжения и токов компенсатора приведена на рис. 4.8. Фаза реактивного тока i2 на входе компенсатора +90о или –90о определяется соотношением значений нерегулируемого тока емкости и регулируемого тока реактора.
Рис. 4.7 Рис. 4.8 Рис. 4.9
Рассмотрим работу тиристорного преобразователя переменного напряжения на чисто индуктивную нагрузку.
При и широких управляющих импульсах преобразователь работает в режиме непрерывного тока, когда λ=π и поочередно открыт то один, то другой тиристор. Через индуктивность протекает синусоидальный ток, равный
, (4.3)
где .
При увеличении α энергия, накапливаемая на интервале α – π в индуктивности, уменьшается, при этом уменьшается и интервал, на котором индуктивность отдает энергию в сеть. Кривая тока в индуктивности остается симметричной относительно показанной на рисунке оси, а угол, в течение которого тиристоры проводят ток, Между импульсами тока возникают разрывы. Первая гармоника тока индуктивности сдвинута относительно напряжения u1 на угол π/2 при любом угле управления .
Ток в индуктивности равен сумме принужденной и свободной составляющих процесса:
(4.4)
Учитывая, что при включении тиристора θ=α, а iL=0, получим
(4.5)
При разложении этого тока в ряд Фурье найдем действующее значение 1-ой гармоники:
(4.6)
Реактивная мощность, потребляемая цепью из двух встречно-параллельных тиристоров и индуктивности,
(4.7)
уменьшается с ростом угла управления α.
Результирующая реактивная мощность компенсатора рис. 4.7 Q = QC - QL . Если выбрать QLmax = QC , реактивная мощность Q всегда будет иметь емкостной характер. Для устранения высших гармоник тока параллельно РУТ следует устанавливать фильтр.
Другой применяемый вариант КРК образуется параллельным объединением компенсаторов типов ККТ и РУТ на базе управляемого выпрямителя (см. рис. 4.10).
Рис. 4.10
Все рассмотренные компенсаторы реактивной мощности регулируют реактивную мощность изменением емкости конденсатора или тока в реакторе при помощи преобразователей на тиристорах.
Различные модификации этих устройств нашли применение в электроэнергетике и носят название статических тиристорных регуляторов (СТК)
Дата: 2019-04-23, просмотров: 412.