Переходный процесс в установке компенсации реактивной мощности с последовательным включением конденсаторов при расшунтировании одного из них
При проектировании переключаемых установок поперечной емкостной компенсации реактивной мощности в тяговых сетях переменного тока с интеллектуальными системами управления для повышения эксплуатационной надежности компенсирующих установок необходимо рассчитывать как установившиеся, так и переходные процессы в них. Показано, что в некоторых случаях расчет по известному классическому методу дает результаты, отличные от действительных значений. В качестве примера рассмотрен переходный процесс в цепи RC, включенной на переменное напряжение при изменении параметров цепи. Это вызвано тем, что при изменении тяговой нагрузки необходимо менять и емкость компенсирующей установки за счет шунтирования и расшунтирования одной из двух последовательно включенных секций конденсаторов. Показано, что при расчете переходных процессов в электрических цепях с последовательным включением конденсаторов следует с осторожностью пользоваться классическим методом расчета при расшунтировании одного из них. В этом случае в установившемся режиме на конденсаторах может присутствовать постоянная составляющая, которая повышает на них напряжение. В переключаемых установках поперечной емкостной компенсации реактивной мощности два последовательно включенных конденсатора ведут себя как один эквивалентный конденсатор без постоянной составляющей. Постоянные составляющие на эквивалентном конденсаторе в сумме дают нуль, однако, на каждом из конденсаторов они увеличивают напряжение. Чтобы получить истинные значения напряжений на конденсаторах, следует пользоваться операторным методом или численным методом решения дифференциальных уравнений. Проведенные исследования имеют практическое значение, так как в современных электроустановках в качестве коммутационной аппаратуры используются тиристорные ключи, при которых расшунтирование конденсатора происходит при максимальном напряжении на работающем конденсаторе. В этом случае возможны длительные перенапряжения, превышающие предполагаемые значения, в пределе – до двойного амплитудного значения питающего напряжения.
Авторы: А. С. Серебряков, В. Л. Осокин, Д. Е. Дулепов
Направление: Электротехника
Ключевые слова: Установка компенсации реактивной мощности, тяговая сеть переменного тока, численный метод решения дифференциальных уравнений, классический метод расчета переходных процессов, метод Рунге–Кутта, перенапряжение
Открыть полный текст статьи