容量性補償
追加の容量性負荷によって実現される無効電力補償は、容量性補償と呼ばれます。このタイプの補償は伝統的です AC牽引変電所用 ロシア連邦では、このようにして機器の効率を大幅に向上させ、損失を削減することが可能です。
たとえば、鉄道電気輸送のスループットは、無効電力の容量性補償、つまりコンデンサ ブロックの使用により大幅に向上します。また、主電源電圧が何らかの形で変化すると、コンデンサバンクを調整する必要があります。容量性補償は、縦方向、横方向、および縦-横方向で行うことができますが、これについては本文で後ほど詳しく説明します。
側面容量補償 — KU
容量性側補償とは、追加の無効電源を負荷に直接接続することによる無効電流成分の削減を指します。カスタム コンデンサ バンクにはコンデンサだけでなく、 原子炉コンデンサと直列または並列に接続されます。ステップデバイスを使用すると、コンデンサの個々のステップをオフまたはオンにしたり、デバイスの接続スキームを変更したりすることができます。
リアクターを備えた調整された凝縮ユニット
制御リアクトルがコンデンサ バンクに並列に接続されている場合、そのようなコンデンサ プラントの無効電力の合計は、リアクトルの無効電力と静電容量の差に等しくなります。特に、コンデンサバンクの無効電力がリアクトルの無効電力と等しい場合、プラント全体として無効電力はまったく発生しません。
リアクトルのパラメータを調整し、それに応じて電力を減らすことにより、コンデンサ バンク全体で生成される無効電力が増加します。リアクトルを直流で横磁化または縦磁化したとき、磁気回路の鋼材の飽和度を調整することでリアクトルの状態を制御します。現在、原子炉の横方向偏向は、このアプローチの不経済な性質のため、もはや使用されていません。
現在、35 kV をはじめとするネットワーク内のほぼすべての原子炉が規制されています。 サイリスタ… このような回路では、ゼロから公称値までのリアクトル電流の大きさが、サイリスタの点火角度によって設定されます。原子炉を制御するこの方法は非常に信頼性がありますが、 高調波の存在により、これは奇数高調波を含むフィルターで除去する必要があります。
ここでサイリスタの動作電圧を下げるには、リアクトル変圧器を使用するか、コンデンサバンクとサイリスタを備えた回路を降圧変圧器（単巻変圧器）を介して接続します。
この図は、サイリスタによって制御され、フィルタリング補償回路を備えたリアクトルのグループを備えた静的サイリスタ補償器の図を示しています。一般に、補償器には次のものが含まれます。
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単相サイリスタ・リアクトルグループにより、無効電力をスムーズに調整できます。
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高調波のフィルタおよび無効電力源として機能するフィルタ補償回路。
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サイリスタ補償器の共振現象による悪影響を軽減するローパスフィルターです。
さらに、静電気補償器には、制御およびリレー保護用のサイリスタ ブロックと、サイリスタ冷却モジュールで構成される制御および保護システムが含まれています。
ステップレギュレーション付きユニット
ステップ調整装置にはいくつかのセクションが含まれているため、必要に応じて電流、電圧、または無効電力を調整するために、いずれかのセクションを切断または接続することができます。この設備には、コンデンサバンク、リアクトル、消火回路、メインスイッチが含まれています。
ステップレギュレーションを備えたコンデンサモジュールの設計で最も重要なことは、セクションの接続および切断の瞬間における過電圧と電流の制限を正しく構成することです。一時的なプロセスは、このような設置の信頼性を低下させる要因となります。
縦方向の容量性補償 — UPC
電気機関車のパンタグラフの電圧に対する牽引ネットワークと変圧器の誘導成分の影響を軽減するために、縦方向の容量補償装置が使用されます。つまり、コンデンサがそれらに直列に接続されます。
ロシアの電力変電所では、縦方向補償装置が吸込ラインに設置されており、これらの装置は電圧を高め、位相の進みまたは遅れの影響を排除し、アーム内の等しい電流での電圧の対称性を促進し、機器の電圧クラスを下げ、一般に、設置設計が簡素化されます。
図は、これらのセクションの 1 つを示しています。ここで、コンデンサと抵抗、サイリスタ スイッチを介して、直列に接続された 2 つの変圧器の低電圧巻線に電圧が供給されます。これらの変圧器の高電圧巻線は逆方向に接続されています。短絡の瞬間、設備のコンデンサの電圧が増加します。そして、電圧が設定レベルに達するとすぐにサイリスタ スイッチが開き、放電器内でアークが直ちに点火し、真空接触器がほんの一瞬閉じるまで燃え続けます。
このような設定は、パンタグラフの電圧変動を軽減し、バス電圧を対称にするのに役立ちます。欠点としては、コンデンサの動作条件がより困難になることが挙げられ、これに関連して、このタイプの設置では超高速保護が必要となります。 CPC と KU を併用するのが最善です。