5.6. Устранение несимметрии с помощью КУ
Реактивная мощность в установках переменного тока загружает обмотки машин, трансформаторов, провода линий. В результате в результате увеличиваются потери энергии и, что особенно важно, уменьшается располагаемая мощность соответствующих устройств. Кроме того, реактивный ток, протекая по элементам системы электроснабжения, обладающим реактивным сопротивлением, вызывает дополнительную потерю напряжения на зажимах потребителя.
Снизить потребление токов обратной последовательности преобразователями тяговых подстанций возможно при помощи дополнительных симметрирующий устройств, одними из которых являются устройства поперечной компенсации реактивной мощности тяговой нагрузки (КУ). Применение КУ позволяет наиболее полно использовать симметрирующие свойства [14].
Это можно посмотреть на примере расчетов работы стыковой тяговой подстанции «Владимир».
Ранее, в пункте 4, мы определили на подстанции коэффициент несимметрии, который равен (1,45 %). Рассмотрим же результаты расчетов работы КУ, сначала в отстающей фазе (В), а затем и с подключением в опережающую фазу (А) одновременно.
5.6.1. Схемы подключения КУ
Рис. 5.6. Схема подключения КУ в отстающую фазу (В)
Подставив значения токов нагрузки (таблица 4.1) в расчетные формулы (4.1 и 4.2) получим:
Модуль тока обратной последовательности:
=
= 
= 111 A
Напряжение обратной последовательности:
= 
(1,2) 3 = - 400 В
Из полученных расчетов и векторной диаграммы видим, что компенсирующих ток имеется, но полностью устранить несимметрию он не может.
Рис.5.7. Построение тока обратной последовательности
Для расчета токов двухфазной КУ воспользуемся формулами:
(5.1) 
(5.2)
Подставим в формулы (5.1) и (5.2) действительные значения токов нагрузки в опережающей и отстающей фазах тяговой подстанции «Владимир» получим
расчетные значения токов протекающих в КУ1 и КУ2.
333 A
Из расчетов видно, что токи протекающие в КУ1 и КУ2 равны.
Рис.5.8. Схема включения двухфазной КУ
Для расчета модуля тока обратной последовательности действительные токи КУ и токи тяговой нагрузки по фазам подставим в формулу (4.2)
Модуль тока обратной последовательности при включенной в работу двухфазной КУ равен 0.
Рис.5.9. Векторная диаграмма компенсации тока обратной последовательности.
По диаграмме и произведенным расчетам мы видим, что при включении на тяговой подстанции переменного тока в работу двухфазной поперечной компенсации полностью снижается потребление токов обратной последовательности и как следствие исчезает несимметрия напряжения.
В результате анализа симметрирующих схем преобразователей тяговых подстанций переменного тока сделан вывод о том, что в настоящее время для решения проблемы несимметричного потребления электроэнергии на участках с резкой разницей нагрузок по плечам питания, самым выгодным и одновременно самым мощным средством повышения технико-экономических показателей систем электроснабжения является КУ.
Рис.5.10. График зависимости коэффициента несимметрии при максимальных токах нагрузки: К2U – без компенсации; К2U1 – с КУ в одной фазе; К2U2 – с КУ в двух фазах.
Рассчитанная нами КУ позволяет снизить коэффициент несимметрии до 0
но в этом нет необходимости, достаточно снизить K2U до нормируемого значения.
Для эксплуатации выбираем КУ мощностью 3650 КВар с номинальным током первой гармоники 133 А, что обеспечивает нам К2U не более 2 %.
5.6.2. Конструктивное выполнение КУ.
Установки поперечной емкостной компенсации (КУ) участков переменного тока, устанавливаемые на подстанциях выполняют однофазными. Они состоят из блоков конденсаторных батарей, реакторов, разрядных трансформаторов напряжения, защитной и коммутационной аппаратуры (рис.5.11).
Коммутационные аппараты – это два однофазных вакуумных выключателя типа BB/TEL 27,5 кВ, смонтированы на выкатных тележках в ячейках КРУН-27,5 кВ. Выключатели включены параллельно с реактором (ФРОМ-3200/35)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.