Регулювання реактивної потужності. Режим синхронного компенсатора

Синхронні режими паралельної роботи синхронних машин

Режим роботи синхронної машини паралельно з мережею за синхронної швидкості обертання називається синхронним.

Розглянемо особливості даного режиму роботи детальніше, причому припустимо для простоти, що мережа, до якої підключено синхронну машину, є нескінченно потужною, тобто у ній U=const та f=const. Практично це означає, що сумарна потужність усіх підключених до цієї мережі синхронних генераторів настільки велика порівняно із потужністю машини, яку під’єднують, що зміна режиму роботи цієї машини не впливає на напругу і частоту мережі.

Напруга на затискачах генератора, який працює паралельно із мережею, дорівнює напрузі мережі. Для простоти припустимо також, що машина, яка підключається до мережі, є неявнополюсною і опір якоря R_a =0. Тоді, у відповідності із діаграмою напруг наявнополюсного синхронного генератора (рис....), струм якоря машини визначається залежністю:

I =

Припустимо, що при включенні на паралельну роботу необхідні умови синхронізації були дотримані, тобто E_г = U_м = U. Тоді, у відповідності із (), струм якоря генератора I=0, тобто машина не бере на себе ніякого навантаження.

Тепер припустимо, що струм збудження після синхронізації був збільшений і тому E>U. Тоді виникає струм I, який відстає від ΔU, а також від E та U на 90˚ (рис...., а). Машина, таким чином, буде віддавати у мережу чисто індуктивний струм та реактивну потужність. Якщо ж струм збудження зменшити, так що E<U (рис...., б), то струм I також буде відставати на 90˚ від ΔU, але буде випереджати E та U на 90˚, тобто машина буде віддавати у мережу ємнісний струм та споживати з мережі реактивну потужність.

Таким чином, зміна струму збудження синхронної машини викликає у ній лише реактивні струми статора або зміни реактивного струму та реактивної потужності. При E>U синхронна машина називається перезбудженою, а при E<U – недозбудженою. Коли активна потужність дорівнює нулю перезбуджена синхронна машина по відношенню до мережі еквівалентна ємності, а недозбуджена – індуктивності.

Синхронна машина, яка не несе активного навантаження та завантажена реактивним струмом, називається синхронним компенсатором. Такі компенсатори застосовуються для підвищення коефіцієнта потужності та підтримання нормального рівня напруги у мережі.

Якщо, наприклад, такий компенсатор встановити в районі значного промислового навантаження та перезбудити його, то він буде забезпечувати споживачі реактивною потужністю, при цьому мережа живлення та генератори електричних станцій будуть повністю, або частково завантажені від цієї потужності. Як наслідок коефіцієнт потужності генераторів та мережі підвищиться, втрати потужності та спади напруги в них зменшаться і напруга мережі на затискачах споживачів збережеться на нормальному рівні.

Дата добавления: 2015-07-13