การชดเชยความจุ

การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟที่ทำได้ด้วยโหลดแบบเก็บประจุเพิ่มเติมเรียกว่าการชดเชยแบบเก็บประจุ ประเภทของค่าตอบแทนนี้เป็นแบบดั้งเดิม สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อย AC ในสหพันธรัฐรัสเซียซึ่งวิธีนี้ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์และลดการสูญเสียได้อย่างมาก

ตัวอย่างเช่น ปริมาณงานของการขนส่งด้วยไฟฟ้าทางรถไฟนั้นเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบ capacitive นั่นคือผ่านการใช้บล็อกตัวเก็บประจุ และเมื่อแรงดันไฟหลักเปลี่ยนไปไม่ทางใดก็ทางหนึ่งจึงต้องปรับตัวเก็บประจุ การชดเชยความจุสามารถเป็นได้ทั้งแนวยาว แนวขวาง และแนวขวางตามยาว ซึ่งจะอธิบายในรายละเอียดต่อไปในข้อความ

การชดเชยความจุด้านข้าง — มก

การชดเชยด้านตัวเก็บประจุหมายถึงการลดลงของส่วนประกอบกระแสรีแอกทีฟเนื่องจากการเชื่อมต่อแหล่งพลังงานรีแอกทีฟเพิ่มเติมเข้ากับโหลดโดยตรง ธนาคารตัวเก็บประจุแบบกำหนดเองไม่เพียง แต่รวมถึงตัวเก็บประจุเท่านั้น เครื่องปฏิกรณ์ต่ออนุกรมหรือขนานกับตัวเก็บประจุ อุปกรณ์ขั้นตอนอนุญาตให้ปิดและเปิดแต่ละขั้นตอนของตัวเก็บประจุหรือแม้แต่เปลี่ยนรูปแบบการเชื่อมต่อของอุปกรณ์

หน่วยควบแน่นควบคุมด้วยเครื่องปฏิกรณ์

หากเครื่องปฏิกรณ์ควบคุมเชื่อมต่อแบบขนานกับธนาคารตัวเก็บประจุ พลังงานปฏิกิริยาทั้งหมดของโรงงานตัวเก็บประจุดังกล่าวจะเท่ากับความแตกต่างระหว่างพลังงานปฏิกิริยาของเครื่องปฏิกรณ์และความจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าพลังงานปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุแบงค์เท่ากับพลังงานปฏิกิริยาของเครื่องปฏิกรณ์ โรงงานโดยรวมจะไม่สร้างพลังงานปฏิกิริยาเลย

ด้วยการปรับพารามิเตอร์ของเครื่องปฏิกรณ์ ลดพลังงานลง พลังงานปฏิกิริยาที่สร้างขึ้นโดยตัวเก็บประจุทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น สถานะของเครื่องปฏิกรณ์ถูกควบคุมโดยการปรับความอิ่มตัวของเหล็กของวงจรแม่เหล็กเมื่อมันถูกทำให้เป็นแม่เหล็กตามขวางหรือตามยาวโดยกระแสตรง ทุกวันนี้ การโก่งตัวตามขวางของเครื่องปฏิกรณ์ไม่ได้ถูกนำมาใช้อีกต่อไปเนื่องจากวิธีการนี้ไม่ประหยัด

ทุกวันนี้ เกือบทุกที่ในเครือข่าย ตั้งแต่ 35 kV เครื่องปฏิกรณ์จะถูกควบคุม ไทริสเตอร์… ขนาดของกระแสเครื่องปฏิกรณ์จากศูนย์ถึงค่าเล็กน้อยถูกตั้งค่าในวงจรดังกล่าวผ่านมุมจุดระเบิดของไทริสเตอร์ วิธีการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์นี้ค่อนข้างน่าเชื่อถือแม้ว่าจะเกี่ยวข้องกับ ด้วยฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นซึ่งจะต้องถูกกำจัดโดยตัวกรองที่มีฮาร์มอนิกคี่

เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่ thyristors ทำงานที่นี่จะใช้เครื่องปฏิกรณ์ - หม้อแปลงหรือธนาคารตัวเก็บประจุและวงจรที่มี thyristors เชื่อมต่อผ่านหม้อแปลง step-down (autotransformer)

รูปแสดงไดอะแกรมของตัวชดเชยไทริสเตอร์แบบคงที่กับกลุ่มเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งควบคุมโดยไทริสเตอร์และมีวงจรชดเชยการกรอง โดยทั่วไป ตัวชดเชยประกอบด้วย:

• กลุ่มเครื่องปฏิกรณ์ไทริสเตอร์แบบเฟสเดียวซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมพลังงานปฏิกิริยาได้อย่างราบรื่น

• วงจรชดเชยตัวกรองที่ทำหน้าที่เป็นตัวกรองที่มีฮาร์มอนิกสูงกว่าและเป็นแหล่งพลังงานปฏิกิริยา

• ตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำที่ช่วยลดผลกระทบจากการทำลายล้างของปรากฏการณ์เรโซแนนซ์สำหรับตัวชดเชยไทริสเตอร์

นอกจากนี้ ตัวชดเชยไฟฟ้าสถิตยังมีระบบควบคุมและป้องกันซึ่งประกอบด้วยบล็อกไทริสเตอร์สำหรับการควบคุมและการป้องกันรีเลย์ เช่นเดียวกับโมดูลระบายความร้อนไทริสเตอร์

หน่วยที่มีการควบคุมขั้นตอน

การติดตั้งการควบคุมขั้นตอนประกอบด้วยหลายส่วน ดังนั้นหากจำเป็น เพื่อปรับกระแส แรงดัน หรือพลังงานปฏิกิริยา จะสามารถถอดหรือเชื่อมต่อส่วนใดส่วนหนึ่งได้ การติดตั้งประกอบด้วยตัวเก็บประจุแบงค์ เครื่องปฏิกรณ์ วงจรดับเพลิง และสวิตช์หลัก

สิ่งที่สำคัญที่สุดในการออกแบบโมดูลตัวเก็บประจุด้วยการควบคุมขั้นตอนคือการจัดระเบียบข้อ จำกัด ของแรงดันและกระแสไฟเกินในช่วงเวลาของการเชื่อมต่อและการตัดการเชื่อมต่อของส่วนต่าง ๆ อย่างถูกต้อง กระบวนการชั่วคราวเป็นปัจจัยที่ทำให้ความน่าเชื่อถือของการติดตั้งดังกล่าวลดลง

การชดเชยความจุตามยาว — UPC

เพื่อลดอิทธิพลของส่วนประกอบอุปนัยของเครือข่ายการลากและหม้อแปลงต่อแรงดันไฟฟ้าของ pantographs ของตู้รถไฟไฟฟ้าจึงใช้การติดตั้งการชดเชยแบบ capacitive ตามยาวนั่นคือตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับพวกมัน

ที่สถานีย่อยแรงดึงในรัสเซีย การติดตั้งการชดเชยตามยาวจะอยู่ในท่อดูด ซึ่งการติดตั้งเหล่านี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ช่วยขจัดผลกระทบของเฟสล่วงหน้าหรือความล่าช้า ส่งเสริมความสมมาตรของแรงดันไฟฟ้าที่กระแสเท่ากันในแขน ลดระดับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ และ โดยทั่วไปจะทำให้การออกแบบการติดตั้งง่ายขึ้น

รูปแสดงหนึ่งในส่วนเหล่านี้ ที่นี่ผ่านตัวเก็บประจุและตัวต้านทานผ่านสวิตช์ไทริสเตอร์ แรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังขดลวดแรงดันต่ำของหม้อแปลงสองตัวที่ต่อเป็นอนุกรม ขดลวดไฟฟ้าแรงสูงของหม้อแปลงเหล่านี้เชื่อมต่อในทิศทางตรงกันข้าม ในขณะที่ไฟฟ้าลัดวงจรแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุของการติดตั้งจะเพิ่มขึ้น และทันทีที่แรงดันไฟฟ้าถึงระดับการตั้งค่า สวิตช์ thyristor จะเปิดขึ้น ส่วนโค้งจะติดไฟทันทีในตัวปล่อยและเผาไหม้ต่อไปจนกว่าคอนแทคสุญญากาศจะปิดเป็นเวลาเสี้ยววินาที

การตั้งค่าดังกล่าวช่วยลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในสำเนาและทำให้แรงดันไฟฟ้าบัสมีความสมมาตร ข้อเสียรวมถึงสภาพการทำงานที่ยากขึ้นของตัวเก็บประจุซึ่งเกี่ยวข้องกับการติดตั้งประเภทนี้ที่ต้องการการป้องกันที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ควรใช้ CPC ร่วมกับ KU