Serie kompensation

Definition: Serie kompensation er metoden til forbedringsystemspændingen ved at forbinde en kondensator i serie med transmissionsledningen. Med andre ord, i seriekompensation, indsættes reaktiv effekt i serie med transmissionsledningen for at forbedre systemets impedans. Det forbedrer linjens overførselskapacitet. Det bruges mest i ekstra og ultra højspændingslinie.

Fordele ved serie kompensation

Serie kompensation har flere fordele somdet øger transmissionskapaciteten, forbedrer systemstabiliteten, styrespændingsreguleringen og sikrer en korrekt belastningsfordeling blandt parallelle fødere. Disse fordele er diskuteret nedenfor.

• Forøgelse af Power Transfer Capability - Strømoverførslen over en linje er givet af

hvor P₁ - effekt overført pr. Fase (W)
V_s - sende-endefasespænding (V)
V_r - modtagende endefase spænding
x_L - Seriens induktive reaktans af linjen
δ - fasevinkel mellem V_s og V_r

Hvis en kondensator har kapacitansreaktans X_c er forbundet i serie med linjen, er reaktans af linien reduceret fra X_L til (X_L- X_c). Strømoverførslen er givet af

hvor, Faktoren k er kendt som en kompensationsgrad eller kompensationsfaktor. Således pr. Enhed erstatning er givet ved ligningsprocenten kompensation er givet ved ligningen

Hvor X_L = total serie induktiv reaktans af linien pr. fase
x_C = Kapacitiv reaktans af kondensatorbanck pr. fase
I praksis ligger k mellem 0,4 og 0,7. For k = 0,5,

Således fordobles kraftoverførslen med 50% kompensation.

• Forbedring i systemstabilitet - Til samme strømoverførsel og for samme værdi afsender og modtager ende spænding er fasevinklen δ i tilfælde af serieimpedanslinjen mindre for den ukompenserede linje. Den reducerede værdi af δ giver højere stabilitet.
• Load Division mellem Parallel Line - Seriekondensatorer anvendes i transmissionsystemer til forbedring af belastningsfordeling mellem parallelle linjer. Når den nye linje med stor strømoverførsel er parallel med en allerede eksisterende linje, er det svært at indlæse den nye linje uden at overbelaste den gamle linje. I så fald reducerer seriekompensationen seriens reaktans og den korrekte belastningsfordeling mellem parallelle kredsløb kan nemt gøres. Lastafdeling øger systemets evne til overførsel og reducerede tab.
• Styring af spænding - I serie kondensator er der en automatisk ændring i Var (reaktiv effekt) med ændringen i belastningsstrømmen. Således korrigeres dråberne i spændingsniveauer på grund af pludselige belastningsvariationer med det samme.

Placering af serie kondensator

Placeringen af ​​serie kondensatoren afhænger afden økonomiske og tekniske overvejelse af linjen. Seriekondensatoren kan være placeret ved afsendelsesenden, modtagelsesenden eller i midten af ​​linjen. Nogle gange er de placeret på to eller flere punkter langs linjen.

Graden af ​​kompensation og karakteristikaaf linjen bestemmer placeringen af ​​kondensatorerne. Deres installation på terminalen giver mulighed for vedligeholdelse, men overspændingen, som vises over kondensatorens terminaler under fejlforhold, vil overbelaste kondensatoren.

Kondensatorerne er installeret i mellemproduktetomstillingsstation med forholdsvis lange linjer. Placeringen i midten af ​​linjen reducerede også kondensatorens rating. Rækkevidden af ​​serie kondensatoren er givet af

hvor jeg er linjen nuværende. Kondensatorbanker består af små enheder forbundet i serie, parallelt eller begge for at få den ønskede spænding og Var-vurdering.

Beskyttelsesordninger til Seriekondensator

Når fejlen eller overbelastningen opstår, er den storestrøm vil strømme hen over serien kondensator af linjen. Således forekommer det for store spændingsfald over transmissionsledningen. For at beskytte kondensatorerne mod sådanne unormale spændinger er gnistgab og spændingsafbryder forbundet til kondensatorterminalen. En afbryder er også forbundet parallelt med den. Nogle af metoderne til serie kondensator er vist nedenfor.

Problem forbundet med Serie kondensator

Nogle af problemerne forbundet med seriekondensatorapplikationen er angivet nedenfor i detaljer

• Seriekompenserede linjer producerer serierresonans ved frekvenser lavere end effektfrekvenser. Dette er kendt som subsynkron resonans. Den subsynkroniske frembringer mekanisk belastning på grund af hvilken høj torsionsspænding forekommer i rotorakslen. Problemet med subsynkron resonans forekommer for det meste under fejl eller omskiftning. Problemet med subsynkron med seriekompenserede linjer overvindes ved hjælp af følgende metoder.
  • Ved at bruge et filter.
  • Ved at passere serie kondensator bank under resonans betingelser.
  • Ved tripping af generatoren under resonans tilstand.
• Seriekondensatorer producerede høje spændingsspændinger på tværs af bryderkontakten.
• Hvis kompensationsgraden og placeringen af ​​kondensatorerne ikke er korrekte, fungerer de afstande relæer, der anvendes til linjebeskyttelse, muligvis ikke korrekt.
• Indskiftning af en ubelastet transformer vedslutningen af ​​en serie kompensation af linjen kan producere ikke-lineær resonans eller ferro resonans. Dette kan resultere i uafbrudte svingninger. Oscillationsfrekvensen kan undertrykkes ved anvendelse af shuntreaktorer over kondensatorerne eller kortslutning af kondensatorerne midlertidigt.
• Letbelastede synkronmotorer har en tendens til at jage.

Seriekondensator producerer mere net spændingsstigning som følge af, at der er flere spændingsfald.