Конденсаторы, коммутируемые тиристорами (ККТ)

Теория

4 Компенсаторы реактивной мощности и мощности искажения.

Преобразовательные устройства, позволяющие генерировать неактивные составляющие полной мощности, которые полностью или частично компенсируют неактивные составляющие мощности в питающей сети в точке подсоединения.

Компенсаторы можно разделить на три группы:

• компенсаторы реактивной мощности;

• компенсаторы мощности искажения;

• компенсаторы всех неактивных составляющих полной мощности.

По способу подключения к сети и потребителю различают параллельные и последовательные компенсаторы. Соответственно различают виды компенсации:

 компенсация за счет параллельного подключения компенсатора к потребителю в месте его подключения к сети (поперечная компенсация);

- компенсация посредством последовательного включения компенсатора в линию (продольная компенсация).

Управляемые компенсаторы выполняются с использованием тиристоров и полностью управляемых ключей (транзисторов, запираемых тиристоров).

4.1 Компенсаторы реактивной мощности

Преобразовательные устройства, генерирующие реактивную мощность, которая полностью или частично компенсирует реактивную мощность

в питающей сети в точке подсоединения.

 

Конденсаторы, коммутируемые тиристорами (ККТ)

Если компенсатор генерирует в питающую сеть только емкостной ток, используют схему с коммутацией групп конденсаторов с помощью встречно-параллельно соединенных тиристоров (см.  рис. 4.1). Мощность, генерируемая конденсаторной батареей (КБ) при ее заданной емкости С пропорционалена квадрата приложенного напряжения и частоте:

(4.1)

В установившемся режиме ток в конденсаторе опережает напряжение на нем на четверть периода. Для ограничения бросков тока тиристор следует открывать в тот момент времени, когда мгновенное значение напряжения сети и напряжение на КБ равны (идеальный случай) или близки. Для ограничения перенапряжений при отключении КБ тиристор следует закрывать при переходе тока в нем через нулевое значение.

Для ликвидации броска тока заряда емкости при первом включении в момент максимума напряжения сети необходимо принять превентивные меры. Например, можно держать отключенные емкости заряженными до максимума напряжения вторичной обмотки согласующего трансформатора, что легко обеспечивается с помощью отдельного маломощного выпрямителя, не показанного на схеме.

Рис. 4.1

Рис. 4.2

Достоинство такого компенсатора – простота, недостатки – дискретность

регулирования реактивной мощности, выдаваемой в питающую сеть, и определённая задержка подключения очередных ступеней. Очередная коммутация возможна не раньше ближайшего максимума напряжения сети. Если последовательно с конденсаторами включить реакторы для ограничения тока заряда конденсатора при его включении в произвольный момент времени, то указанной динамической задержки не потребуется.