Работа синхронной машины в недовозбужденном и перевозбужденном режимах, режим компенсатора

Синхронным компенсатором(СК) называется синхронный двигатель(СД) облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу.

Синхронные двигатели(СД) благодаря возбуждению постоянным током могут работать с cos = 1 и не потребляют при этом реактивной мощности из сети, а при работе, с перевозбуждением отдают реактивную мощность в сеть. В результате улучшается коэффициент мощности сети и уменьшаются падение напряжения и потери в ней, а также повышается коэффициент мощности генераторов, работающих на электростанциях.

Для улучшения cosp СК работает в перевозбужденном режиме и поэтому потребляет из сети емкостный ток, компенсирующий отстающий ток асинхронных двигателей и трансформаторов. Это дает возможность разгружать питающие линии от индуктивных, отстающих токов, что снижает потери в сети и улучшает использование СГ электрических станций.

СК, работающий при больших нагрузках в перевозбужденном режиме и при малых нагрузках в недовозбужденном режиме, позволяет поддерживать неизменным напряжение у приемных концов линий.

Режимы работы компенсаторов

Компенсаторы могут работать с номинальной мощностью при изменении напряжения сети на + 5 %. При понижении напряжения на 10% ток статора может быть увеличен на 5 %, т. е. мощность снижается на 5 %. Компенсаторы допускают следующие кратности перегрузок и их длительность:

Кратность/Допустимая длительность перегрузки, мин: 2/1; 1,5/2; 1,4/3; 1,3/4; 1,2/6; 1,15/15; 1,1/60

При глубоких понижениях напряжения в сети (более 15%) включается форсированное возбуждение, которое автоматически снимается после восстановления напряжения или в случае, если длительность аварии в сети выше 30 — 50 с. Ток форсировки — двукратный. Дополнительное превышение температуры обмоток при этом — примерно 15 °С.

При изменении режимов охлаждения мощность компенсатора снижается, причем ограничение мощности определяется нагревом обмотки ротора. При повышении температуры охлажденного водорода выше 50 °С компенсатор отключается от сети.

При уменьшении температуры воды не более чем на 10 °С мощность может быть увеличена на 1,2% при воздушном охлаждении и на 0,8% при водородном на каждый градус снижения температуры охлаждающей воды. При уменьшении температуры воды более чем на 10 °С дальнейшее увеличение мощности не рекомендуется.