1. СРЕДСТВА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В РАМКАХ ОЭС БЕЛАРУСИ

Для управления напряжениями стационарной системы в основном использовалась коммутируемая компенсация реактивной мощности (шунтирующие конденсаторы и шунтирующие реакторы).

Составляющие системы и нагрузка включают в себя источники реактивной мощности (конденсаторы и катушки индуктивности), которые оказывают влияние на профиль напряжения сети и стабильность системы. Без соответствующей компенсации реактивной мощности в длинных линиях передачи могут наступить критические условия работы системы из-за сильных колебаний напряжения и проблем со стабильностью.

Общая стоимость компенсации реактивной мощности состоит из стоимости инвестиций (составные части, установка) и стоимости потерь. Последние установки статических компенсаторов реактивной мощности в основном имели конфигурации TCR/TSC/FC. Некоторые ранее установленные конденсаторные установки реактивной мощности могут оказаться больше не эффективными в данном месте, и может потребоваться их установка в другой точке системы.

Современные системы управления конденсаторных установок имеют многообразные функции и позволяют полностью интегрироваться в систему. Установки STATCOM с преобразователями напряжения, установленные последовательно в линию, формируют унифицированный контроллер потока мощности. FACTS на основе преобразователей напряжения будут использоваться более широко, особенно в диапазоне малых и средних мощностей. Для электрической сети в целом требуется равенство генерации и потребления активной и реактивной мощности.

В частности, реактивный ток дополнительно загружает высоковольтные линии и трансформаторы, приводит к увеличению потерь активной и реактивной мощности, влияет на уровни напряжения у потребителя. Таким образом, эффективность их применения снижается с точки зрения увеличения пропускной способности и компенсации реактивной мощности в широком диапазоне рабочих режимов.

И в первом, и во втором случае существенно снижается эффективность регулирования реактивной мощности на стороне высокого напряжения. Одним из средств регулирования автоматической стабилизации напряжения и компенсации реактивной мощности в электрических сетях выступают статические тиристорные компенсаторы.

УШРАТ может быть использован для компенсации избыточной реактивной мощности высоковольтной линии электропередачи и изменения в ней в широких пределах общего уровня напряжения. Изменение потребляемой из ЛЭП реактивной мощности осуществляется путем изменения сопротивления основному магнитному потоку, замыкающемуся в пределах магнитопровода.

УШР всех типов предназначаются в основном для поддержания напряжения в контролируемых узлах высоковольтных сетей на заданном уровне. В Белорусской энергосистеме существует проблема регулирования напряжения и устранения избытков реактивной мощности в режимах минимальных нагрузок.

Компенсация реактивной мощности с помощью конденсаторных батарей может быть индивидуальная, групповая и централизованная. Индивидуальную компенсацию применяют чаще всего на напряжениях до 660 В. При этом конденсаторную батарею наглухо присоединяют к зажимам приемника. Такой вид компенсации имеет существенный недостаток — плохое использование установленной мощности конденсаторной батареи, так как с отключением приемника отключается и компенсирующая установка.

Конденсаторные батареи средней и большой мощности могут быть разбиты на секции, каждая из которых имеет своп разъединитель или выключатель. Конденсаторы напряжением до 1 000 в включаются и отключаются от сети с помощью автоматов, контактов или рубильников.

1. СРЕДСТВА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В РАМКАХ ОЭС БЕЛАРУСИ

При соединении конденсаторной батареи звездой это требование необходимо и для равенства напряжения на всех фазах батареи. У входа в помещение конденсаторной установки на напряжение выше 1 000 в должна быть установлена «лампа безопасности», загорающаяся при отключенном выключателе.

В настоящее время разработаны конструкции и выпущены комплектные конденсаторные установки типа КУ-1-6,3 мощностью порядка 1 000 квар, которые проходят промышленные испытания. Применяемые в комплектных установках конденсаторы имеют схемы параллельно-последовательного соединения.

3. СТАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Существенные реактивные нагрузки становятся причиной понижения напряжения в электросети и ухудшения качества электропитания. Динамическая компенсация реактивной мощности основывалась на вращающихся машинах, например синхронных компенсаторах. Эти шунтирующие устройства совместно с последовательными конденсаторами с тиристорным управлением составили основу гибких систем передачи переменного тока (FACTS).

Линии передачи высоковольтных систем (735 кВ) могут иметь до 200 Мвар емкостной мощности на длину 100 км. Кабельные соединения могут давать даже большую реактивную мощность. Большие нагрузки, содержащие электрические дуговые печи или мощные приводы, могут иметь до 100 Мвар индуктивной реактивной мощности. Эти проблемы могут быть решены с помощью схем параллельной и последовательной компенсации.

Огромное количество потребителей электроэнергии постоянно нагружает сеть реактивной составляющей потребляемой мощности, причем эта нагрузка постоянно возрастает. Внедрение компенсирующих устройств реактивной мощности позволяет повысить надежность электропитающих сетей и увеличить пропускную способность энергосистемы.

Исторический обзор решений для динамической компенсации реактивной мощности с начала применения переменного тока для передачи электроэнергии до наших дней

Использование установок компенсации реактивной мощности также снижает нагрузку на линии передач и нагрев проводов, что позволяет использовать токоведущие жилы меньшего сечения. На этапе проектирования и строительства новых зданий монтаж системы компенсации реактивной мощности позволяет существенно сэкономить на обустройстве распределительной электросети.

Трехфазные конденсаторы всегда соединяются в батареях параллельно. Средняя величина рабочих потерь в статических компенсаторах с конфигурацией TCR/FC составляет около 0,5 – 0,7% номинальной емкостной мощности. В настоящее время используются коммутируемые конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности и конденсаторные установки с непрерывным управлением.