Батарея статических конденсаторов
Батареи статических конденсаторов (БСК) представляют из себя несколько параллельно и последовательно соединенных конденсаторов.
Содержание
Основные сведения
Варианты присоединения БСК в сети трёхфазного переменного тока приведены на рисунках 1 и 2. Значения реактивной мощности, выработанной при включении по схемам «Звезда» и «Треугольник», определяются по выражениям (1) и (2) соответственно:
- [math] \displaystyle Q_{БСК}^З=3⋅U_Ф^2⋅B=U^2⋅B, (1) [/math]
где [math]Q_{БСК}^З[/math] – реактивная мощность, выработанная БСК при включении по схеме «Звезда», Мвар;
- [math]U_Ф[/math] – модуль фазного напряжения сети, кВ;
- [math]U [/math]– модуль линейного напряжения сети, кВ;
- [math]B [/math]– емкостная проводимость БСК, мкСм.
- [math] \displaystyle Q_{БСК}^Т=3⋅U^2⋅B, (2)[/math]
где [math]Q_{БСК}^Т [/math]– реактивная мощность, выработанная БСК при включении по схеме «Треугольник», Мвар;
- [math]U [/math]– модуль линейного напряжения сети, кВ;
- [math]B [/math]– емкостная проводимость БСК, мкСм.
Выбор мощности БСК
Для того, чтобы выбрать необходимый тип БСК следует привести значение требуемой для компенсации реактивной мощности к номинальному значению в соответствии с выражением (3):
- [math] \displaystyle Q_{(К.У.(U=U_НОМ))}^{min}=Q_{(К.У.)}^{min}⋅(\frac {U_{НОМ}}{U_{(2.ДОП)}} )^2, (3) [/math]
где [math] Q_{(К.У.(U=U_НОМ))}^{min} [/math] – минимальная реактивная мощность компенсирующего устройства, приведенная к номинальному классу напряжения, Мвар;
- [math]Q_{(К.У.)}^{min} [/math]– минимальная реактивная мощность, которую необходимо скомпенсировать посредством компенсирующих устройств для введения напряжения в рассматриваемом узле в допустимую область, Мвар (см. выбор компенсирующих устройств);
- [math]U_{НОМ} [/math]– модуль номинального напряжения сети, кВ;
- [math]U_{(2.ДОП)} [/math]– модуль допустимого напряжения сети в рассматриваемом узле, кВ.
Условия выбора и проверки БСК
Так как БСК генерирует реактивную мощность, то его необходимость рекомендуется выбирать в режиме максимальных нагрузок, а также в режиме, при котором отключается один из источников реактивной мощности (например генератор на элекртрической станции). Также после выбора БСК необходимо проверить его работу в режиме минимальных нагрузок, чтобы напряжения находились в допустимых пределах со стороны максимально допустимого напряжения в рассматриваемом узле. Допускается полное отключение БСК, либо определенной её части.
Достоинства и недостатки
К достоинствам БСК можно отнести следующее:
- возможность их применения как на низком, так и на высоком напряжении;
- малые потери активной мощности (0,0025 – 0,005 кВт/квар);
- простота эксплуатации в виду отсутствия подвижных частей;
- простота производства и монтажа;
- возможность использования для установки любого сухого помещения;
- уменьшение потерь электрической энергии;
К недостаткам БСК можно отнести следующее:
- зависимость генерируемой реактивной мощности от напряжения;
- невозможность потребления реактивной мощности;
- ступенчатое регулирование выработки реактивной мощности и невозможность плавного изменения выработки реактивной мощности;
- чувствительность к искажениям формы питающего напряжения;
- малый срок службы;
- недостаточная электрическая прочность.
Использованные источники
- Качество электроэнергии. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах: учебное пособие / С. С. Ананичева, А. А. Алексеев, А. Л. Мызин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009, 97 с.;
- Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 592 с.