Синхронный компенсатор

Синхронный компенсатор — это синхронная машина, ра­ботающая в режиме холостого хода, предназначенная для генерирования реактивной мощности. Синхронные компенса­торы включаются в электрическую систему вблизи от мощных потребителей электрической энергии с низким коэффициен­том мощности. Благодаря уменьшению потерь энергии в лини­ях электропередач за счет снижения реактивной составляю­щей тока получение реактивной мощности от синхронных ком­пенсаторов обходится дешевле, чем от синхронных генерато­ров на станции.

Синхронные компенсаторы выпускаются на мощности от 10 до 160 МВА в горизонтальном исполнении, их номинальные напряжения составляют 6,6... 15,75 кВ. Номинальное напряже­ние синхронного компенсатора в соответствии со стандартом устанавливается на 5 или 10% выше соответствующего номи­нального напряжения электрической сети. Частота вращения для крупных синхронных компенсаторов, применяемых в элект­рических системах составляют 750... 1000 мин^-1.

Электромагнитные процессы в синхронном компенсаторе описываются теми же уравнениями и диаграммами, что и в генераторах. Наибольшее практическое значение имеет U-образная характеристика компенсатора, которая ничем не отли­чается от U-образной характеристики синхронного генератора при активной мощности, равной нулю. При снижении напряже­ния сети реактивная мощность, отдаваемая в сеть, увеличивает­ся, при увеличении — уменьшается. Таким образом, синхрон­ный компенсатор обладает свойствами стабилизатора напря­жения сети.

Реактивная мощность, развиваемая синхронным компенса­тором при параллельной работе с системой, зависит от его тока возбуждения. Перевозбужденный синхронный компенса­тор, у которого ЭДС больше напряжения сети, отдает реактивную мощность в сеть. Перевозбужденный синхронный ком­пенсатор, у которого ЭДС меньше напряжения сети, потребля­ет реактивную мощность из сети.

В номинальном режиме синхронный компенсатор потреб­ляет из системы небольшую активную мощность, которая соот­ветствует потерям в стали, электрическим и механическим по­терям. Относительные потери активной мощности, т. е. потери, отнесенные к полной номинальной мощности, в синхронных компенсаторах не превышают 0,013...0.016 при водородном охлаждении и 0,02—0,024 — при воздушном охлаждении. Поэтому активная составляющая тока якоря очень мала, и пол­ный ток якоря практически не отличается от реактивной со­ставляющей.

Синхронный компенсатор включается в сеть методом асинхронного пуска. Пуск синхронного компенсатора облег­чается тем, что отсутствует момент сопротивления на валу. Диаметр вала синхронного компенсатора уменьшен по срав­нению с валом генератора или двигателя той же полной мощ­ности, что приводит к уменьшению размеров подшипников и общих габаритов синхронного компенсатора.