Батарея статических конденсаторов

Материал из Wiki Power System
Перейти к: навигация, поиск

Батареи статических конденсаторов (БСК) представляют из себя несколько параллельно и последовательно соединенных конденсаторов.

Основные сведения

Рисунок 1 — Включение БСК по схеме «Звезда»
Рисунок 2 — Включение БСК по схеме «Треугольник»

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.

Пример выбора БСК

Примеры сети с расчетом выбора БСК можно посмотреть здесь.

Использованные источники

  1. 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.;
  2. Идельчик В. И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 592 с.