Kapazitive Kompensation

Die durch eine zusätzliche kapazitive Last erzielte Blindleistungskompensation wird als kapazitive Kompensation bezeichnet. Diese Art der Entschädigung ist traditionell für Wechselstrom-Umspannwerke in der Russischen Föderation, wo auf diese Weise die Effizienz der Ausrüstung deutlich gesteigert und Verluste reduziert werden können.

Beispielsweise wird der Durchsatz des elektrischen Schienenverkehrs durch die kapazitive Blindleistungskompensation, also durch den Einsatz von Kondensatorblöcken, deutlich erhöht. Und wenn sich die Netzspannung auf die eine oder andere Weise ändert, müssen die Kondensatorbänke angepasst werden. Die kapazitive Kompensation kann längs, quer und längs-quer erfolgen, was später im Text ausführlich beschrieben wird.

Seitliche kapazitive Kompensation – KU

Unter kapazitiver Seitenkompensation versteht man die Reduzierung des Blindstromanteils durch den Anschluss einer zusätzlichen Blindleistungsquelle direkt an die Last. Zu den kundenspezifischen Kondensatorbänken gehören nicht nur Kondensatoren, sondern auch Reaktorenin Reihe oder parallel mit Kondensatoren geschaltet. Stufengeräte ermöglichen das Aus- und Einschalten einzelner Stufen des Kondensators oder sogar das Ändern des Anschlussschemas des Gerätes.

Geregelte Kondensationseinheiten mit Reaktoren

Wenn eine gesteuerte Drossel parallel zur Kondensatorbatterie geschaltet ist, entspricht die gesamte Blindleistung einer solchen Kondensatoranlage der Differenz zwischen der Blindleistung der Drossel und der Kapazität. Insbesondere wenn die Blindleistung der Kondensatorbank gleich der Blindleistung des Reaktors ist, erzeugt die Anlage als Ganzes überhaupt keine Blindleistung.

Durch die Anpassung der Parameter des Reaktors und eine entsprechende Reduzierung seiner Leistung wird die von der gesamten Kondensatorbank erzeugte Blindleistung erhöht. Der Zustand des Reaktors wird durch Einstellen der Sättigung des Stahls des Magnetkreises reguliert, wenn dieser durch Gleichstrom quer oder längs magnetisiert wird. Aufgrund der Unwirtschaftlichkeit dieses Ansatzes wird die Querablenkung von Reaktoren heute nicht mehr eingesetzt.

Heutzutage werden fast überall in Netzen, ab 35 kV, Reaktoren reguliert Thyristoren… Die Höhe des Drosselstroms von Null bis Nenn wird in solchen Schaltungen durch den Zündwinkel der Thyristoren eingestellt. Diese Methode zur Steuerung der Reaktoren ist zwar recht zuverlässig, erfordert jedoch einiges mit dem Vorhandensein höherer Harmonischer, die durch Filter mit ungeraden Harmonischen eliminiert werden müssen.

Um die Spannung, mit der die Thyristoren arbeiten, zu reduzieren, wird hier ein Drosseltransformator verwendet oder eine Kondensatorbatterie und ein Stromkreis mit Thyristoren werden über einen Abwärtstransformator (Spartransformator) verbunden.

Die Abbildung zeigt ein Diagramm eines statischen Thyristorkompensators mit einer Gruppe von Drosseln, der von Thyristoren gesteuert wird und über Filterkompensatorschaltungen verfügt. Im Allgemeinen umfasst der Kompensator:

• einphasige Thyristor-Reaktor-Gruppe, die eine reibungslose Regelung der Blindleistung ermöglicht;

• eine Filterkompensationsschaltung, die als Filter mit höheren Harmonischen und als Blindleistungsquelle dient;

• Ein Tiefpassfilter, der die zerstörerische Wirkung von Resonanzphänomenen auf den Thyristorkompensator reduziert.

Darüber hinaus umfasst der statische Kompensator ein Steuer- und Schutzsystem bestehend aus Thyristorblöcken zur Steuerung und Relaisschutz sowie einem Thyristor-Kühlmodul.

Einheiten mit Stufenregelung

Eine Stufenregulierungsanlage besteht aus mehreren Abschnitten, so dass bei Bedarf zur Anpassung von Strom, Spannung oder Blindleistung der eine oder der andere Abschnitt getrennt oder angeschlossen werden kann. Die Anlage enthält eine Kondensatorbatterie, eine Drossel, einen Löschkreis und einen Hauptschalter.

Das Wichtigste bei der Konstruktion eines Kondensatormoduls mit Stufenregelung ist die korrekte Organisation der Begrenzung von Überspannungen und Strömen zum Zeitpunkt des Verbindens und Trennens von Abschnitten. Instationäre Prozesse sind ein Faktor für die verminderte Zuverlässigkeit solcher Anlagen.

Längskapazitive Kompensation – UPC

Um den Einfluss des induktiven Anteils des Traktionsnetzes und des Transformators auf die Spannung der Stromabnehmer von Elektrolokomotiven zu verringern, werden längskapazitive Kompensationsanlagen eingesetzt, das heißt, Kondensatoren werden mit ihnen in Reihe geschaltet.

In Traktionsunterwerken in Russland werden Längskompensationsanlagen in Saugleitungen angebracht, wo diese Anlagen die Spannung erhöhen, dazu beitragen, die Auswirkungen von Phasenvoreilung oder -verzögerung zu beseitigen, die Spannungssymmetrie bei gleichen Strömen in den Armen zu fördern, die Spannungsklasse der Ausrüstung zu senken und Vereinfachen Sie im Allgemeinen das Installationsdesign.

Die Abbildung zeigt einen dieser Abschnitte. Hier wird die Spannung über Kondensatoren und einen Widerstand über einen Thyristorschalter den Niederspannungswicklungen zweier in Reihe geschalteter Transformatoren zugeführt. Die Hochspannungswicklungen dieser Transformatoren sind gegenläufig geschaltet. Im Moment des Kurzschlusses steigt die Spannung an den Kondensatoren der Anlage. Und sobald die Spannung den eingestellten Wert erreicht, öffnet der Thyristorschalter, der Lichtbogen zündet sofort im Entlader und brennt weiter, bis das Vakuumschütz für den Bruchteil einer Sekunde schließt.

Solche Einstellungen tragen dazu bei, Spannungsschwankungen in Stromabnehmern zu reduzieren und die Busspannungen symmetrisch zu machen. Zu den Nachteilen zählen die schwierigeren Betriebsbedingungen von Kondensatoren, weshalb Anlagen dieser Art einen ultraschnellen Schutz erfordern. Am besten verwenden Sie CPC zusammen mit KU.