КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИСТЕМАХ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.317 Пириева Н.М., Самедова Х.Э.

Пириева Н.М.

доктор философии по технике, доцент, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности (г. Баку, Азербайджан)

Самедова Х.Э.

магистрант,

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности (г. Баку, Азербайджан)

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИСТЕМАХ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

Аннотация: вопрос компенсации реактивной мощности сегодня является одним из наиболее актуальных вопросов в сфере энергетики. Поэтому в статье анализируется компенсация реактивной мощности и определяются требования, предъявляемые к ней. Приведены методы учета потерь реактивной мощности в сети и показано влияние этих потерь на передачу электрической энергии.При этом были проанализированы способы компенсации реактивной мощности и сделаны предложения согласно текущей ситуации.

Ключевые слова: компенсация, реактивная мощность, статическая тиристорная компенсация, синхронные компенсаторы, статические конденсаторы.

Компенсацию реактивной мощности в электроустановках можно разделить на три части:

1) без введения компенсаторных структур;

2) с введением компенсаторных структур;

3) другие допустимые меры.

В первом случае понимаются следующие меры.

Нормализация технологического процесса по увеличению коэффициента мощности, переключение обмоток статора со звезды на звезду в асинхронных двигателях напряжением до 1000 В (при их нагрузке менее 40 %), установка ограничителя холостого хода для устранения отсутствия нагрузочная работа асинхронных двигателей при времени межоперационного взаимодействия более 10 минут монтаж, замена, перемещение и вскрытие трансформаторов, нагруженных в среднем менее 30% номинальной мощности, замена двигателей малой нагрузки на менее мощные, замена. асинхронных двигателей с такими же мощными синхронными двигателями, где это возможно по технико-экономическим соображениям, регулировка напряжения, подаваемого на электродвигатель, в режиме тиристорного управления, повышение качества ремонта за счет сохранения номинальных данных двигателей [1-3].

Мероприятия, связанные с введением компенсаторных структур:

1) установка статических конденсаторов;

2) использование синхронных двигателей в качестве компенсатора.

3) Меры, разрешенные в качестве исключения для увеличения коэффициента мощности:

- использование синхронных генераторов на предприятиях в качестве синхронных компенсаторов;

- синхронизация асинхронных двигателей. Это допускается при нагрузке более 70% номинальной мощности и наличии соответствующей технико-экономической основы.

Компенсация реактивной мощности через тиристоры. Системы тиристорной компенсации используются для компенсации реактивной мощности нагрузок, которые включаются и выключаются мгновенно и имеют короткое время цикла. При классическом методе компенсации реактивной мощности мгновенный пусковой ток создается в конденсаторах в момент включения контакторов в цепь, преимущественно на входе и выходе цепи

мгновенного действия. При частом включении устройства в цепь происходит перфорация обкладок конденсатора. По этой причине наблюдаются случаи быстрого выхода из строя конденсатора. В тиристорных системах быстрой компенсации вместо контакторов используются специальные тиристоры, которые применяются для классической компенсации в качестве замыкающих устройств. При использовании тиристоров при обеспечении включения конденсаторов в цепь на 10 мс предотвращается возникающий при этом внезапный пусковой ток, через тиристорно-компенсированную цепь протекает только номинальный ток конденсатора. С помощью этого метода можно без проблем компенсировать мгновенно меняющиеся кратковременные нагрузки [2].

Преимущества использования метода тиристорной компенсации заключаются в следующем.

Снижаются тепловые потери, достигается экономия за счет снижения потерь, нет необходимости в дополнительном обслуживании, так как нет контактора, чувствительная, быстрая и точная компенсация, нет компенсации реактивной мощности, продлеваем срок службы конденсаторов [4-8].

Статическая тиристорная компенсация. В случаях, когда реактивная мощность меняется быстро, используется система статической компенсации. Эта система предотвращает быстрые изменения. Работа статических (замыкание цепи через тиристоры) систем компенсации, в нулевой точке напряжения конденсаторов при полном напряжении конденсаторы включаются в цепь, а в нулевой точке тока работают путем отключения от цепи. схема (рис. 1 и 2).

Рисунок 1. Схема использования метода тиристорной компенсации.

В системах статической компенсации используются тиристоры, представляющие собой полупроводниковые элементы. Тиристоры обладают быстрым переключением и коммутационными свойствами при использовании в электронных схемах [9-11]. Существуют транзисторы проводимости с (P-N-P-N) базой, состоящей из четверных полупроводников. Существуют тиристоры, выпускаемые фирмами по компенсации тиристоров, которые работают до 2400 Вольт и 3300 Ампер [11-15].

Рсвгапси тзсегапсп

Рисунок 2. Использование тиристоров с полупроводниковыми элементами в системах статической компенсации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В статье рассмотрены вопросы компенсации реактивной мощности. Этот вопрос в настоящее время является одним из наиболее актуальных вопросов в сфере энергетики. Именно по этой причине в статье был проведен анализ

компенсации реактивной мощности с привлечением как отечественной, так и зарубежной литературы и определены требования, предъявляемые к ним.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. P.Najiba, A.Salmina «Some research questions of reactive energy compensation» // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 2(107). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14966 pp 68-7;

2. Мамедов И. М. Характеристика потребления реактивной мощности и некоторые проблемы ее компенсации. Научно-издательский центр Вестник науки, № 3 (72) 2024 г. стр 320-327;

3. Н.М.Пириева, С.В.Рзаева, С.Н.Талибов Анализ устройств защиты от перенапряжений электрических сетей «Интернаука»: научный журнал - №

43(266). Часть 3. Москва, Изд. «Интернаука», 2022. с. 14-17;

4. Пириева Н.М., Гусейнов З.Х. Лнализ неисправностей в силовых трансформаторах. Научно-издательский центр Вестник науки, № 7 Том 4 (64) 2023 г. стр С 297-304;

5. N.M.Piriyeva, S.V.Rzayeva, E.M.Mustafazadeh Evaluation of the application of various methods and equipment for protection from emergency voltage in 6-10 kV electric networks of oil production facilities. Интернаука: электрон. научн. журн. 2022. № 39(262). c.40-44;

6. Мамедова Г.В., Пириева Н.М., Ширинова М.Ч. Диагностика силовых трансформаторов // Интернаука: электрон. научн. журн. 2023. № 6(276);

7. Пириева Н.М., Тагизаде Л.Н. «Ограничители перенапряжения и защита трансформаторов от перенапряжений». Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ. № 1 (70) Том 3. 2024. С 772-778;

8. Пириева Н.М., Велиев Г.А., Аббасов А.И., Сулейманов Э.Э. «Коммутационные процессы в электрических сетях 10-35 кВ». Проблема энергетики №2, Баку, 2021 стр. 100-106;

9. Пириева Н.М., Гусейнов З.Ф. Характеристики синхронных двигателей. Международный научный журнал «Вестник науки» № 3 (60) Том 4. С.241 ;

10. Н.М.Пириева, Минимизация потерь активной мощности в обмотках электрических аппаратов «Инновационные научные исследования», Научно-издательский центр Вестник науки, №3-2(17) mart 2022, стр.11-21;

11. Н.М.Пириева. Асинхронный электродвигатель с эффективной системой охлаждения. Журнал Проблем Энергетика №4, Баку, 2020 с 34-40;

12. Y.R.Abdullayev, G.S.Kerimzade, G.V.Mammadova, N.M.Piriyeva "Design issues of

electromechanical converters with levitation elements", Elektromekhanika Scientific and Technical Journal, Vol. 61, No. 2. pp. 47-52, Moscow, Russia, 2018;

13. N.M.Piriyeva, G.S. Kerimzade, G.V.Mamedova. "Issues of design of electrical devices with levitation elements". International Journal on "Technical and Physical Problems of Engineering" IJTPE Journal Issue 56, Vol.15 No 3. Pp.120;

14. Y.R. Abdullayev, N.M. Piriyeva, O.O. Kerimzade, "Calculation of excitation winding of the stepped inductional levitator", 11th International Conference on "Texnical and Phycsial Problems of Electrical Engineering". Bucharest, Romania, 10-12 September, 2015;

15. Пириев Г.С. Методы снижения и ограничения несимметричных режимов трансформаторов. «Инновационные научные исследования», Научно-издательский центр Вестник науки № 9 (66) Том 4. 2023. С328-334

Piriyeva N.M., Samadova Kh.E.

Piriyeva N.M.

Azerbaijan State University of Oil (Baku, Azerbaijan)

Samadova Kh.E.

Azerbaijan State University of Oil and Industry (Baku, Azerbaijan)

REACTIVE POWER COMPENSATION IN HIGH-VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEMS WITH CONVERTER DEVICES

Abstract: issue of reactive power compensation today is one of the most pressing issues in the energy sector. Therefore, the article analyzes reactive power compensation and determines the requirements for it. Methods for accounting for reactive power losses in the network are presented and the impact of these losses on the transmission of electrical energy is shown. At the same time, methods for reactive power compensation were analyzed and proposals were made according to the current situation.

Keywords: compensation, reactive power, static thyristor compensation, synchronous compensators, static capacitors.

and Industry