전기 네트워크의 동기 보상기
동기 보상기는 유휴 작동을 위해 설계된 경량 동기 모터입니다.
유효 전력 외에도 전기 에너지의 주요 소비자는 시스템 발전기에서 소비합니다. 반응성… 자속을 생성하고 유지하기 위해 큰 자화 무효 전류가 필요한 사용자의 수에는 비동기식 모터, 변압기, 유도로 등이 포함됩니다. 결과적으로 배전망은 일반적으로 지체 전류로 운영됩니다.
발전기에서 생성된 무효 전력은 최저 비용으로 얻을 수 있습니다. 그러나 발전기에서 무효 전력을 전송하면 변압기 및 송전선로에서 추가 손실이 발생합니다. 따라서 무효 전력을 얻으려면 시스템의 노드 변전소 또는 소비자에 직접 위치한 동기 보상기를 사용하는 것이 경제적으로 유리합니다.
동기식 모터는 DC 여기 덕분에 cos = 1로 작동할 수 있고 네트워크에서 무효 전력을 소비하지 않으며 작동 중에 과여자로 무효 전력을 네트워크에 제공합니다. 결과적으로 네트워크의 역률이 개선되고 전압 강하 및 손실이 감소하며 발전소에서 작동하는 발전기의 역률도 감소합니다.
동기식 보상기는 네트워크의 역률을 보상하고 소비자 부하가 집중되는 지역에서 네트워크의 정상적인 전압 수준을 유지하도록 설계되었습니다.
동기식 보상기는 현장에서 교류가 있는 샤프트 부하 없이 모터 모드에서 작동하는 동기식 기계입니다.
과여자 모드에서 전류는 주전원 전압을 이끕니다. 즉, 이 전압에 대해 용량성이고 저여자 모드에서는 유도성보다 뒤떨어집니다. 이 모드에서 동기 기계는 보상기(무효 전류 생성기)가 됩니다.
동기 보상기의 과여자 작동 모드는 그리드에 무효 전력을 공급할 때 정상입니다.
동기식 보상기에는 구동 모터가 없으며 작동 측면에서 본질적으로 동기식 아이들러 모터입니다.
이를 위해 각 동기식 보상기에는 보상기 단자의 전압이 일정하게 유지되도록 여기 전류의 크기를 조절하는 자동 여자 또는 전압 조정기가 장착되어 있습니다.
역률을 개선하고 그에 따라 전류와 전압 사이의 오프셋 각도를 φw 값에서 φc로 줄이려면 무효 전력이 필요합니다.
여기서 P는 평균 유효 전력, kvar입니다. φsv - 가중 평균 역률에 해당하는 위상 편이 φk - 보상 후 얻어지는 위상 편이; a - 보상 장치를 설치하지 않고 역률의 증가 가능성을 고려하기 위해 약 0.9에 해당하는 계수가 계산에 입력되었습니다.
이외에 무효 전류 보상 유도 산업 부하, 동기식 라인 보상기가 필요합니다. 긴 전송선에서는 낮은 부하에서 선로 용량이 우세하며 선행 전류로 작동합니다. 이 전류를 보상하기 위해 동기 보상기는 지체 전류, 즉 불충분한 여기 상태에서 작동해야 합니다.
전력선에 상당한 부하가 걸리면 전기 소비자의 인덕턴스가 우세하면 전력선이 지연 전류로 작동합니다. 이 경우 동기 보상기는 선행 전류, 즉 과여자 상태에서 작동해야 합니다.
전력선의 부하가 변경되면 무효 전력 흐름의 크기와 위상이 변경되어 라인 전압이 크게 변동합니다. 이와 관련하여 규제가 필요합니다.
동기 보상기는 일반적으로 지역 변전소에 설치됩니다.
전송 전력선의 끝이나 중간에서 전압을 조절하기 위해 전압을 조절하거나 변경하지 않고 유지해야 하는 동기 보상기로 중간 변전소를 만들 수 있습니다.
이러한 동기 보상기의 작동은 자동화되어 생성된 무효 전력 및 전압을 원활하게 자동 제어할 수 있습니다.
비동기 시동을 수행하기 위해 모든 동기 보상기에는 극 부분에 시동 코일이 제공되거나 극이 방대합니다. 이 경우 직접법과 필요에 따라 원자로 기동법을 사용한다.
경우에 따라 동일한 샤프트에 장착된 시작 단계 유도 모터를 사용하여 강력한 보정기가 작동하기도 합니다. 네트워크와의 동기화를 위해 일반적으로 자체 동기화 방법이 사용됩니다.
동기식 보상기는 유효 전력을 개발하지 않기 때문에 작업의 정적 안정성에 대한 문제는 시급하지 않습니다. 이 때문에 발전기 및 모터보다 작은 공극으로 제조됩니다. 간격을 줄이면 필드 와인딩이 더 쉬워지고 기계 비용이 절감됩니다.
동기식 보상기의 정격 피상 전력은 과여자 상태에서의 작동에 해당합니다. 동기식 보상기의 정격 전력은 선행 전류에서의 무효 전력이며 작동 모드에서 장시간 동안 전달할 수 있습니다.
반응 모드에서 작동할 때 가장 높은 저여자 전류 및 전력 값을 얻습니다.
대부분의 경우 부족여자 모드는 과여자 모드보다 적은 전력을 필요로 하지만 어떤 경우에는 더 많은 전력을 필요로 한다. 이는 간격을 늘림으로써 달성할 수 있지만 이는 기계 비용의 증가로 이어지기 때문에 최근 음의 여기 전류 모드를 사용하는 문제가 제기되었습니다. 유효 전력 측면에서 동기식 보상기는 손실만 로드되기 때문에 그에 따르면 안정적으로 작동하고 음의 여기가 거의 없습니다.
어떤 경우에는 건조한 기간에 보정기 모드에서 작동하기 위해 사용되기도 합니다. 수력 발전기.
구조적으로 보상기는 동기식 발전기와 근본적으로 다르지 않습니다. 그들은 동일한 자석 시스템, 여기 시스템, 냉각 등을 가지고 있습니다. 모든 중간 전력 동기식 보상기는 공랭식이며 여자기와 여자기로 만들어집니다.
동기 보상기는 기계적 작업을 수행하도록 설계되지 않았고 샤프트에 능동 부하를 전달하지 않기 때문에 기계적으로 가벼운 구조입니다. 보정기는 수평축과 볼록한 폴 로터가 있는 비교적 저속 기계(1000 - 600rpm)로 생산됩니다.
적절한 여자가 있는 유휴 발전기를 동기식 보상기로 사용할 수 있습니다.과여자된 발전기에서 등화 전류는 발전기 전압에 대해 순전히 유도성이고 그리드에 대해 순전히 용량성입니다.
발전기로 작동하든 모터로 작동하든 과여자 동기 기계는 주 전원에 대해 커패시턴스로 간주되고 여자되지 않은 동기 기계는 인덕턴스로 간주될 수 있음을 염두에 두어야 합니다.
그리드 연결 발전기를 동기 보상기 모드로 전환하려면 터빈에 대한 증기(또는 물)의 접근을 차단하는 것으로 충분합니다. 이 모드에서 과여자 터빈 발전기는 회전 손실(기계적 및 전기적)을 충당하기 위해 그리드에서 소량의 유효 전력을 소비하기 시작하고 무효 전력을 그리드로 전송합니다.
동기 보상기 모드에서 발전기는 오랫동안 작동할 수 있으며 터빈의 작동 조건에만 의존합니다.
필요한 경우 터빈 발전기는 터빈이 회전하고(터빈과 함께) 꺼진 상태에서 동기 보상기로 사용할 수 있습니다. 클러치를 분해한 상태에서.
구동 모드로 전환된 발전기 측면에서 증기 터빈을 회전시키면 터빈의 꼬리 부분이 과열될 수 있습니다.