电容补偿

通过附加容性负载实现的无功功率补偿称为容性补偿。这种补偿是传统的 用于交流牵引变电站 在俄罗斯联邦,通过这种方式可以显着提高设备效率并减少损失。

例如,铁路电力运输的吞吐量由于无功功率的电容补偿,即通过使用电容器组而大大提高。随着电源电压以一种或另一种方式变化,则必须调整电容器组。电容补偿可以是纵向的,也可以是横向的,也可以是纵向-横向的,后面会详细介绍。

电气化铁路线

侧电容补偿 - KU

容性侧补偿是指由于将额外的无功电源直接连接到负载而减少无功电流分量。定制电容器组不仅包括电容器,还包括 反应堆与电容器串联或并联。步进设备允许关闭和打开电容器的各个步进,甚至可以更改设备的连接方案。

带反应器的调节式冷凝装置

带反应器的调节式冷凝装置

如果受控电抗器与电容器组并联,则这种电容器组的总无功功率将等于电抗器的无功功率与电容的无功功率之差。特别是,如果电容器组的无功功率等于电抗器的无功功率,那么整个电站将根本不会产生无功功率。

通过调整电抗器的参数,相应降低其功率,提高整个电容器组产生的无功功率。电抗器在被直流电横向或纵向磁化时,通过调节磁路钢的饱和度来调节电抗器的状态。如今,由于这种方法的不经济性,不再使用反应器的横向偏转。

反应堆方案

今天,几乎在网络的任何地方,从 35 kV 开始,电抗器都受到监管 晶闸管… 在此类电路中,通过晶闸管的点火角设置反应器电流从零到标称值的大小。这种控制反应器的方法是相当可靠的,尽管它涉及 存在高次谐波,必须通过具有奇次谐波的滤波器消除。

电抗器和热敏电阻使用方案

为了降低晶闸管在这里工作的电压,使用电抗器变压器或电容器组和晶闸管电路通过降压变压器(自耦变压器)连接。


具有由晶闸管控制的电抗器组的静态晶闸管补偿器的示意图

如图所示为一组电抗器的静态晶闸管补偿器示意图,由晶闸管控制,并带有滤波补偿电路。一般来说,补偿器包括:

  • 单相晶闸管电抗器组,可平滑调节无功功率;

  • 滤波器补偿电路,作为高次谐波滤波器和无功功率源;

  • 一种低通滤波器,可减少谐振现象对晶闸管补偿器的破坏性影响。

此外,静态补偿器还包括一个控制和保护系统,该系统由用于控制和继电保护的晶闸管块以及晶闸管冷却模块组成。

带步进调节的装置


安装带相控无功功率控制

步进调节装置包括多个部分,因此,如果需要调节电流、电压或无功功率,可以断开或连接一个或另一个部分。该装置包含一个电容器组、一个电抗器、一个灭火电路和一个主开关。

分步调节电容模块设计中最重要的是正确组织分段接通和断开瞬间的过电压和电流的限制。瞬态过程是此类装置可靠性降低的一个因素。

纵向电容补偿——UPC

为减小牵引网电感元件和变压器对电力机车受电弓电压的影响,采用纵向电容补偿装置,即串联电容器。

在俄罗斯的牵引变电站,纵向补偿装置放置在吸入管线中,这些装置增加电压,有助于消除相位超前或滞后的影响,促进臂中等电流下的电压对称,降低设备的电压等级和一般简化安装设计。


纵向电容补偿

该图显示了其中一个部分。在这里,通过电容器和电阻器,通过晶闸管开关,将电压提供给串联连接的两个变压器的低压绕组。这些变压器的高压绕组反向连接。短路时,装置电容器上的电压增加。一旦电压达到设定值,晶闸管开关打开,电弧立即在放电器中点燃并继续燃烧,直到真空接触器闭合几分之一秒。

这样的设置有助于减少受电弓的电压波动并使母线电压对称。缺点包括电容器的更困难的操作条件,与此相关的这种类型的安装需要超快速保护。 CPC最好和KU一起使用。

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