Синхронные компенсаторы

Синхронные компенсаторы (СК) используют для генерирования в электросеть реактивной мощности с целью повышения общего коэффициента мощности, стабилизации стандартного уровня напряжения в местах большого сосредоточения потребительских нагрузок, снижения потерь электроэнергии и общей оптимизации работы энергетических систем.

Конструктивно компенсатор представляют собой электродвигатель синхронного типа облегчённой конструкции, функционирующий в двигательном режиме без активной нагрузки, другими словами – на холостом ходу, исключительно на выработку реактивной энергии. Поэтому компенсаторы, устанавливаемые на питающих подстанциях, часто называют генераторами реактивной мощности. К числу наиболее мощных приемников реактивной мощности относят асинхронные электродвигателя, являющиеся приводом многих подвижных устройств.

Но в часы спада потребительских нагрузок, нередко возникает потребность в потреблении из электросети реактивной мощности, так как в такой ситуации напряжение в сети увеличивается и для поддержания его стандартного значения требуется загрузить сеть индуктивными токами. С этой целью все синхронные компенсаторы оснащаются автоматическим регулятором возбуждения, который подстраивает значение тока возбуждения таким образом, что напряжение на выводах компенсатора остается практически неизменным.

В зависимости величины от номинальной мощности синхронные компенсаторы имеют несколько типов систем возбуждения:

– бесщеточную;

– электромашинное возбуждение с подвозбудителем;

– тиристорную.

Ток компенсатора опережает напряжение на 90 градусов в режиме перевозбуждения. Уменьшая величину тока возбуждения СК, по аналогии с синхронными электродвигателем, можно перевести СК в режим недовозбуждения. При этом ЭДС – меньше напряжения в месте его подключения , ток компенсатора отстает от напряжения на 90 градусов.

Синхронные компенсаторы – это мощные электрические машины. Стандартный ряд номинальных мощностей изменяется в пределах от 10-160 тыс. кВА. Коэффициент мощности варьируется в пределах 0,92-0,95, при этом число полюсов – 8 либо 6, что соответствует частоте обращения ротора 750, 1000об/мин, соответственно. Обычно они имеют горизонтальное исполнение вала, устанавливают их в подстанционных помещениях либо под открытым небом. При наружной установке корпус компенсаторов имеет герметичное исполнение.

Выпускают компенсаторы с системами охлаждения двух типов:

– воздушной (для агрегатов с номинальной мощностью до 25МВА);

– водородной (на валу устанавливают мощные вентиляторы, обеспечивающие интенсивную циркуляцию газа).

Для выполнения асинхронного пуска синхронные компенсаторы оснащаются пусковыми обмотками, для их запуска используется способ реакторного пуска, а в определенных ситуациях – прямого.

К числу достоинств синхронных компенсаторов принято относить:

– способность плавного автоматического регулирования величины реактивной мощности;

– возможность увеличения реактивной мощности за счет увеличения/уменьшения тока возбуждения при снижении напряжения в электросети.