Styrd shuntreaktor är en anordning för kontrollerad reaktiv effektkompensation i elektriska huvudnät. En kontrollerad shuntreaktor avser transversella kompensationsanordningar för reaktiv effekt [1] , som är parallellkopplade med det elektriska systemet för att ändra de reaktiva parametrarna för AC -kraftledningar (TL) och den reaktiva effekten som förbrukas i systemet.
Ett av de viktigaste tekniska problemen i utvecklingen av moderna elkraftsystem är problemet med effektiv påtvingad kontroll av energiflöden genom de huvudsakliga elektriska nätverken. För närvarande, på basis av moderna kretsar och kraftelektronikelement, har ett antal effektiva FACTS-enheter (Flexible AC Transmission System) utvecklats https://en.wikipedia.org/wiki/Flexible_AC_transmission_system utformade för att implementera sådan kontroll. En av FASTS-enheterna är kontrollerade shuntreaktorer (CSR), som utför en lång rad uppgifter i kraftsystem. Till skillnad från den traditionella shuntreaktorn (SR), som är ett passivt element i nätverket och är utformad för att kompensera för överskottsladdning i extrahögspänningsledningar (EPL) [2] , är CSR ett aktivt element som också låter dig styra kraftsystemets lägen. Det bör dock noteras att CSR har en mycket mer komplex design än CSR och kräver därför höga kostnader för installation och drift. Därför kräver deras tillämpning en förstudie i varje specifikt fall.
Många försök att tillhandahålla SR-växling utan allvarliga konsekvenser i många länder slutade i misslyckande. Faktum är att med införandet av lägen för huvudelektriska nätverk måste på- och avstängning av shuntreaktorer utföras minst en gång i veckan, och i de flesta fall oftare - upp till dagligen. Till exempel är ett typiskt fall av sådan omkoppling en daglig effektförändring, vid vilken omkopplingsfrekvensen för SR leder till uttömning av omkopplingsutrustningens resurser. Med varje sådan operation utlöses strömbrytarnas livslängd, och reaktorn utsätts för växlande överspänningar och som ett resultat slits reaktorns isolering snabbt ut. Dessutom är avstängningen av shuntreaktorer farlig för hela det elektriska nätverket, eftersom i händelse av en plötslig frånkoppling av ledningen visar sig den forcerade komponenten av överspänningar utan shuntreaktorer vara mycket högre än det maximalt tillåtna värdet. Med hänsyn till alla dessa överväganden har nästan alla länder övergett bytet av shuntreaktorer, vilket bestämmer behovet av att analysera överföringssättet för el genom ledningar i närvaro av kontrollerade shuntreaktorer. Därför är möjligheten att använda CSR för högspänningsledningar en rimlig och lovande åtgärd för att förbättra effektiviteten hos de huvudsakliga elektriska näten.
Baserat på principerna för systemansatsen kan elkraftsystemet representeras som en uppsättning nätverk för olika ändamål och märkspänning, som bildar vissa hierarkiska nivåer för energiflöden. Fördelningen av energiflöden mellan nätverk är förknippad med manifestationen av den grundläggande principen om minsta handling, som inom elektroteknik realiseras genom Kirchhoffs lagar. Därför, med en naturlig fördelning av energiflöden mellan nätverk, kommer dess förluster att vara de minsta. Men när du använder en sinusformad växelström gäller denna slutsats för full effekt. Samtidigt är det ekonomiska läget med minimala aktiva effektförluster, som vi är intresserade av när vi bedömer effektiviteten av energitransport, endast inställt i en villkorad krets av aktiva motstånd. Studier har visat att den naturliga regimen är betydligt (1,4-1,5 gånger) sämre än den ekonomiska när det gäller förluster, och samtidigt överbelastas lägre spänningsnät med energitransportflöden som är otillräckliga för dem, vilket minskar genomströmningen av hela elkraftsystemet. En av åtgärderna som säkerställer minskningen av elförluster är optimering av driftsätten för EHV-kraftledningarna vad gäller spänning och reaktiv effekt. I en sådan formulering av problemet med EHV-transmissionsledningar betraktas isolerat för de tre vanligaste driftsätten: minimi-, maximum- och driftsätten för kraftöverföring. Analytiska uttryck för att bestämma aktiva effektförluster i kraftledningar innehåller komponenter av tomgångs- och kortslutningsförluster. De senare är direkt respektive omvänt proportionella mot kvadraten på spänningen på bussarna till de slutliga transformatorstationerna, vilket gör det möjligt att välja den optimala spänningsnivån. Detta ger en minimisumma av komponenterna i dessa förluster. En analys av driftsätten för EHV-kraftöverföringsledningarna med kontrollerade shuntreaktorer visade att vid CSR-tillämpning kompenseras laddningseffekten och effektflödet regleras.