Синхронные компенсаторы, их назначение, параметры, охлаждение, системы возбуждения, пуск

С.К. называют синхронную машину, работающую в двигательном режиме без нагрузки на валу при изменяющемся токе возбуждения. С.К в зависимости от возбуждениям может выдавать реактивную мощность в сеть или потреблять её из сети.

С.К. характеризуется номинальной мощностью напряжением и током статора, частотой, номинальным током ротора и потерями в номинальном режиме.

Номинальное напряжение СК устанавливается на 5 или 10% выше соответствующего номинального напряжения эл. сети.

Номинальная мощность СК определяется как длительно допустимая нагрузка при номинальном напряжении, номинальных параметрах охлаждающей среды.

Номинальный ток статора определяется на основании значений номинальной мощности и номинального напряжения.

Номинальный ток ротора - это наибольшее значение тока при котором обеспечивается номинальная мощность компенсатора в режиме перевозбуждения при отклонения напряжения в сети в пределах ±5% от номинального напряжения.

Охлаждение СК выполняется двух видов: для компенсаторов серии КС – косвенное воздушное охлаждение замкнутой системы вентиляции. Для компенсатора СКВ - косвенное водородное с охладителями газа, вмонтированным в корпус.

Реактивная мощность, генерируемая или потребляемая СК, зависит от тока возбуждения.

А.) Режим холостого хода

Б.) При увеличении тока возбуждения ЭДС СК превысит напряжения на зажимах. Под действием разности напряжений DU’ = Ek - Uk в статоре машины появляется ток Ik. Поскольку сопротивление обмотки компенсатора является в основном индуктивным, ток будет отставать от разности напряжений DU’ на угол близкий к 90⁰, компенсатор при этом отдает реактивную мощность в сеть.

При недовозбуждении машины когда Ek > Uk ток Ik будет опережать вектор Uk, машина будет потреблять реактивную мощность из сети.

Для компенсатора небольшой мощности с воздушным охлаждением применяют систему электромашинного возбуждения от генератора постоянного тока, соединенного с ротором компенсатора.

Наиболее распространенным способом пуска СК является ток называемый реактивный пуск, при котором компенсатор подключается к сети выключателя 2В через реактор, обладающий значительным индуктивным сопротивлением. Благодаря этому напряжение на выводах компенсатора в начале пуска снижается до 40-45% номинального, а пусковой ток не превышает (2¸2,8)· Iном.