Компенсация реактивной мощности в системах высоковольтного электроснабжения с преобразовательными устройствами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Компенсация реактивной мощности в системах высоковольтного электроснабжения с преобразовательными устройствами

Пириева Н.М., Самедова Х.Э.

Аннотация

Вопрос компенсации реактивной мощности сегодня является одним из наиболее актуальных вопросов в сфере энергетики. Поэтому в статье анализируется компенсация реактивной мощности и определяются требования, предъявляемые к ней. Приведены методы учета потерь реактивной мощности в сети и показано влияние этих потерь на передачу электрической энергии. При этом были проанализированы способы компенсации реактивной мощности и сделаны предложения согласно текущей ситуации.

Ключевые слова: компенсация, реактивная мощность, статическая тиристорная компенсация, синхронные компенсаторы, статические конденсаторы.

Piriyeva N.M., Samadova Kh.E.

REACTIVE POWER COMPENSATION IN HIGH-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEMS WITH CONVERTER DEVICES

Abstract

Keywords: compensation, reactive power, static thyristor compensation, synchronous compensators, static capacitors.

Компенсацию реактивной мощности в электроустановках можно разделить на три части:

1) без введения компенсаторных структур;

2) с введением компенсаторных структур;

3) другие допустимые меры.

В первом случае понимаются следующие меры.

Нормализация технологического процесса по увеличению коэффициента мощности, переключение обмоток статора со звезды на звезду в асинхронных двигателях напряжением до 1000 В (при их нагрузке менее 40 %), установка ограничителя холостого хода для устранения отсутствия нагрузочная работа асинхронных двигателей при времени межоперационного взаимодействия более 10 минут монтаж, замена, перемещение и вскрытие трансформаторов, нагруженных в среднем менее 30% номинальной мощности, замена двигателей малой нагрузки на менее мощные, замена. асинхронных двигателей с такими же мощными синхронными двигателями, где это возможно по технико-экономическим соображениям, регулировка напряжения, подаваемого на электродвигатель, в режиме тиристорного управления, повышение качества ремонта за счет сохранения номинальных данных двигателей [1-3].

Мероприятия, связанные с введением компенсаторных структур:

1) установка статических конденсаторов;

2) использование синхронных двигателей в качестве компенсатора.

3) Меры, разрешенные в качестве исключения для увеличения коэффициента мощности:

- использование синхронных генераторов на предприятиях в качестве синхронных компенсаторов;

- синхронизация асинхронных двигателей. Это допускается при нагрузке более 70% номинальной мощности и наличии соответствующей технико-экономической основы.

Компенсация реактивной мощности через тиристоры. Системы тиристорной компенсации используются для компенсации реактивной мощности нагрузок, которые включаются и выключаются мгновенно и имеют короткое время цикла. При классическом методе компенсации реактивной мощности мгновенный пусковой ток создается в конденсаторах в момент включения контакторов в цепь, преимущественно на входе и выходе цепи мгновенного действия. При частом включении устройства в цепь происходит перфорация обкладок конденсатора. По этой причине наблюдаются случаи быстрого выхода из строя конденсатора. В тиристорных системах быстрой компенсации вместо контакторов используются специальные тиристоры, которые применяются для классической компенсации в качестве замыкающих устройств. При использовании тиристоров при обеспечении включения конденсаторов в цепь на 10 мс предотвращается возникающий при этом внезапный пусковой ток, через тиристорно-компенсированную цепь протекает только номинальный ток конденсатора. С помощью этого метода можно без проблем компенсировать мгновенно меняющиеся кратковременные нагрузки [2].

Преимущества использования метода тиристорной компенсации заключаются в следующем.

Снижаются тепловые потери, достигается экономия за счет снижения потерь, нет необходимости в дополнительном обслуживании, так как нет контактора, чувствительная, быстрая и точная компенсация, нет компенсации реактивной мощности, продлеваем срок службы конденсаторов [4-8].

Статическая тиристорная компенсация. В случаях, когда реактивная мощность меняется быстро, используется система статической компенсации. Эта система предотвращает быстрые изменения. Работа статических (замыкание цепи через тиристоры) систем компенсации, в нулевой точке напряжения конденсаторов при полном напряжении конденсаторы включаются в цепь, а в нулевой точке тока работают путем отключения от цепи. схема (рис. 1 и 2).

Рисунок 1. Схема использования метода тиристорной компенсации.

компенсация реактивная мощность высоковольтный

В системах статической компенсации используются тиристоры, представляющие собой полупроводниковые элементы. Тиристоры обладают быстрым переключением и коммутационными свойствами при использовании в электронных схемах [9-11]. Существуют транзисторы проводимости с (P-N-P-N) базой, состоящей из четверных полупроводников. Существуют тиристоры, выпускаемые фирмами по компенсации тиристоров, которые работают до 2400 Вольт и 3300 Ампер [11-15].

Рисунок 2. Использование тиристоров с полупроводниковыми элементами в системах статической компенсации.

Заключение

В статье рассмотрены вопросы компенсации реактивной мощности. Этот вопрос в настоящее время является одним из наиболее актуальных вопросов в сфере энергетики. Именно по этой причине в статье был проведен анализ компенсации реактивной мощности с привлечением как отечественной, так и зарубежной литературы и определены требования, предъявляемые к ним.

Список литературы

1. P.Najiba, A.Salmina «Some research questions of reactive energy compensation» //Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 2(107). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14966 pp 687;

2. Мамедов И. М. Характеристика потребления реактивной мощности и некоторые проблемы ее компенсации. Научно-издательский центр Вестник науки, № 3 (72) 2024 г. стр -320;327

3. Н.М.Пириева, С.В.Рзаева, С.Н.Талибов Анализ устройств защиты от перенапряжений электрических сетей «Интернаука»: научный журнал - № 43(266). Часть 3. Москва, Изд. «Интернаука», 2022. с.14-17;

4. Пириева Н.М., Гусейнов З.Х. Aнализ неисправностей в силовых трансформаторах. Научно-издательский центр Вестник науки, № 7 Том 4 (64) 2023 г. стр С 297-304;

5. N.M.Piriyeva, S.V.Rzayeva, E.M.Mustafazadeh Evaluation of the application of various methods and equipment for protection from emergency voltage in 6-10 kV electric networks of oil production facilities. Интернаука: электрон. научн. журн. 2022. № 39(262). c.40-44;

6. Мамедова Г.В., Пириева Н.М., Ширинова М.Ч. Диагностика силовых трансформаторов // Интернаука: электрон. научн. журн. 2023. № 6(276);

7. Пириева Н.М., Тагизаде Л.Н. «Ограничители перенапряжения и защита трансформаторов от перенапряжений». Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ. № 1 (70) Том 3. 2024. С 772-778;

8. Пириева Н.М., Велиев Г.А., Аббасов А.И., Сулейманов Э.Э. «Коммутационные процессы в электрических сетях 10-35 кВ». Проблема энергетики №2, Баку, 2021 стр. 100-106;

9. Пириева Н.М., Гусейнов З.Ф. Характеристики синхронных двигателей. Международный научный журнал «Вестник;науки» № 3 (60) Том 4. С.241

10. Н.М.Пириева, Минимизация потерь активной мощности в обмотках электрических аппаратов «Инновационные научные исследования», Научно-издательский центр Вестник науки, №3-2(17) mart 2022, стр.11-21;

11. Н.М.Пириева. Асинхронный электродвигатель с эффективной системой охлаждения. Журнал Проблем Энергетика №4, Баку, 2020 с 34-40;

12. Y.R.Abdullayev, G.S.Kerimzade, G.V.Mammadova, N.M.Piriyeva “Design issues of electromechanical converters with levitation elements”, Elektromekhanika Scientific and Technical Journal, Vol. 61, No. 2. pp. 47-52, Moscow, Russia, 2018;

13. N.M.Piriyeva, G.S. Kerimzade, G.V.Mamedova. “Issues of design of electrical devices with levitation elements”. International Journal on “Technical and Physical Problems of Engineering” IJTPE Journal Issue 56, Vol.15 No 3. Pp.120;

14. Y.R. Abdullayev, N.M. Piriyeva, O.O. Kerimzade, “Calculation of excitation winding of the stepped inductional levitator”, 11th International Conference on “Texnical and Phycsial Problems of Electrical Engineering”. Bucharest, Romania, 10-12 September, 2015;

15. Пириев Г.С. Методы снижения и ограничения несимметричных режимов трансформаторов. «Инновационные научные исследования», Научно-издательский центр Вестник науки № 9 (66) Том 4. 2023. С328-334

Размещено на Allbest.ru