Condensatore in serie fisso: ottenere il massimo dalle linee di trasmissione CA lunghe

La compensazione in serie è una tecnologia ben consolidata che viene utilizzata principalmente per ridurre le reattanze di trasferimento, in particolare nei corridoi di trasmissione in massa. Il risultato è un aumento significativo della capacità di trasferimento della potenza e un miglioramento della tensione e della stabilità angolare nei sistemi di trasmissione.

Il condensatore in serie fisso è da tempo la soluzione preferita per ottimizzare le prestazioni in corridoi di trasmissione di massa molto grandi.

In un sistema di trasmissione la potenza attiva massima trasferibile su una determinata linea di potenza è inversamente proporzionale alla reattanza in serie della linea. Pertanto, compensando la reattanza in serie per un certo grado, l’uso di un condensatore in serie permette la realizzazione di una linea elettricamente più corta ottenendo un trasferimento di potenza attiva più elevato.

L’installazione di una reattanza capacitiva in serie in una linea di trasmissione lunga (tipicamente superiore a 200 km) riduce sia la deviazione angolare sia la caduta di tensione, aumentando la capacità di carico e la stabilità della linea. Poiché la corrente attraverso la linea di trasmissione "aziona" direttamente l’uscita MVAr dal condensatore, il concetto di compensazione è "autoregolante” e questo principio semplice garantisce che il condensatore in serie sia una soluzione estremamente conveniente.

Il condensatore in serie migliora anche il profilo di tensione lungo il corridoio di potenza e ottimizza la condivisione di potenza tra circuiti paralleli.

Tecnologia dei condensatori in serie

Poiché i condensatori in serie sono installati in serie su una linea di trasmissione, l’apparecchiatura deve essere  sollevata su una piattaforma alla tensione di sistema,  completamente isolata da terra. Il banco di condensatori, insieme ai circuiti di protezione da sovratensione, si trova su questa piattaforma in acciaio. La protezione da sovratensione è un fattore chiave della progettazione, in quanto il banco di condensatori deve essere in grado di sopportare la corrente di guasto del rendimento, anche in caso di guasto grave nelle vicinanze. La protezione da sovratensione primaria in genere coinvolge varistori in ossido di metallo, un dispositivo di protezione rapido/FPD (CapThor) e un interruttore di bypass rapido. Il sistema di controllo e protezione digitale, progettato per  agire molto rapidamente  sui segnali provenienti dai trasduttori di corrente ottica nel circuito ad alta tensione, è situato a terra e comunica con l'apparecchiatura principale sulla piattaforma e le misurazioni tramite fibra ottica.