Повышение устойчивости с помощью управляемых компенсирующих устройств - Конденсаторные установки промышленных предприятий

Глава пятая
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
5.1. Повышение устойчивости системы электроснабжения с помощью управляемых компенсирующих устройств
Применение конденсаторов для компенсации реактивной мощности в некоторых случаях может привести к снижению запаса устойчивости и появлению лавины напряжения. Как известно, понижение напряжения в сети вызывает снижение реактивной мощности, выдаваемой в сеть КУ (поскольку мощность конденсаторной установки уменьшается пропорционально квадрату напряжения).
Особенностью узлов нагрузки, в которых это проявляется наиболее существенно, является преобладание в них загруженных асинхронных двигателей, преобразовательных агрегатов и других ЭП, потребность которых в реактивной мощности покрывается преимущественно конденсаторами.
Для предотвращения аварийного отключения потребителей необходимо применять синхронные двигатели вместо асинхронных или синхронные компенсаторы со специальным быстродействующим тиристорным возбуждением вместо конденсаторов, а также форсировку конденсаторов при понижении напряжения. В качестве пусковых органов следует применять устройства, реагирующие на скорость изменения напряжения во времени.
Применение для компенсации реактивной мощности только конденсаторов в ряде случаев недопустимо по условиям устойчивости энергосистемы. Генерация реактивной мощности только синхронными электродвигателями не всегда экономически выгодна, так как их место установки определяется размещением технологических механизмов.
При резкопеременных ударных циклических нагрузках мощные прокатные станы, дуговые электропечи и т. п.) рекомендуется предусматривать применение на стороне 6—10 кВ новых быстродействующих источников реактивной мощности. Однако вопросы ограничения влияния электроприемников с резкопеременной ударной нагрузкой на качество напряжения необходимо решать комплексно — совместно с выбором типа и параметров электроприводов и системы электроснабжения. Для правильного решения необходимо провести анализ режимов работы указанных электроприемников и определить их влияние на систему электроснабжения, рассчитать колебания напряжения в питающих сетях, предусмотреть комплексные мероприятия по ограничению набросов реактивной мощности.
Особое место здесь занимают установки, позволяющие практически безынерционно регулировать генерируемую реактивную мощность: реакторы с подмагничиванием и вентили с искусственной коммутацией, устройства с параллельным включением емкости и регулируемой индуктивности.
Исследование преобразовательных схем с искусственной коммутацией в режиме работы преобразователя-компенсатора представляет интерес с точки зрения возможности создания компенсаторов реактивной мощности. Достоинствами таких компенсаторов являются отсутствие вращающихся частей и возможность плавного и практически базынерционного регулирования выдаваемой реактивной мощности. При наличии этих устройств система электроснабжения в целом может работать экономичнее, поскольку улучшаются условия ее статической устойчивости.
Вопросы применения источников реактивной мощности для компенсации реактивной мощности должны быть также увязаны с вопросами местного регулирования напряжения в узлах нагрузки и должны решаться в общем комплексе вопросов повышения экономичности и качества электроснабжения промышленных предприятий.