Продольная компенсация

Продольная компенсация применяется для уменьшения реактивного сопро-тивления ЛЭП. Компенсация обеспечивается последовательным включением в рассечку ЛЭП емкостного сопротивления в виде конденсаторов. Построим век-торную диаграмму напряжений с УПК для следующей сети (рис. 17.10).

Векторная

диаграмма

напря-

R

X

Xc

U2

жений до

применения

УПК

U1

аналогична векторной диаграм-

I2, cos φ2

ме для ЛЭП с одной нагрузкой

в сети 35 кВ (рис. 17.11). В ре-

зультате построения получаем

величину напряжения в начале

Рисунок 17.10 – Применение УПК в сети

передачи

U1ф.При введении

УПК в рассечку ЛЭП уменьша-

ется индуктивное сопротивление сети и составляющая падения в реактивном со-противлении – отрезок bd вместо bc. Соединим начало координат с точкой d и по-лучим вектор напряжения в начале передачи при использовании УПК. Оценим влияние УПК на составляющие падения напряжения.

Продольная (отрезок ас’ ) и поперечная (отрезок сс’ ) составляющие падения напряжения в исходной сети равны:

DU_ф= I₂×(R cosj₂+ X sinj₂);

dU_ф= I₂×( X cosj₂- Rsinj₂).

При компенсации:

· продольная (отрезок аd’ )

DU_ф^упк= I₂×[R cosj₂+( X - X _C )sinj₂];

· поперечная (отрезок dd’ )

dU_ф^упк= I₂×[(X - X _C ) cosj₂- Rsinj₂].

c

	U1Ф					I2∙Х
				d
	U1ФcУПК
о	а			d	’
	U2Ф			I2∙(Х – Хс)	c’
		I2∙R
	I2	b

Рисунок 17.11 – Векторная диаграмма напряжений при использовании УПК

Из векторной диаграммы следует применение УПК приводит к уменьшению напряжения в начале передачи, продольной и поперечной составляющих падения напряжения.

Если подобрать УПК так, что Х = Х_с, т.е обеспечить полную компенсацию индуктивного сопротивления ЛЭП, то падение напряжения будет определяться только величиной активного сопротивления ЛЭП

DU _ф= I ₂× R cosj₂; dU_ф = I₂ × X cosj₂ .

В этом случае напряжение в начале передачи будет равно отрезку ob.

Можно найти такое значение Х_с, чтобы потеря напряжения в сети равнялась нулю. Если пренебречь поперечной составляющей падения напряжения, имеем

DU_ф^упк= I₂×[R cosj₂+( X - X _C )sinj₂]=0.

Найдем величину Х_с:

R cosj₂=( X - X _C )sinj₂;

X _C = X + Rctgj₂.

По величине Х_с подбирают мощность батареи конденсаторов. На практике чаще всего не применяют полную компенсацию и сопротивление УПК рассчиты-вают из потери напряжения, которая обеспечивает желаемый уровень напряжения в сети.

Из формулы для расчета потери напряжения с учетом УПК видно, что при-менение конденсаторов целесообразно при значительной реактивной составляю-щей тока, т.е. когда tgj₂ близок к единице. При малых значениях tgj₂ потеря

напряжения в ЛЭП определяется в основном активным сопротивлением. Достоинства УПК:

· автоматическое и безынерционное регулирование напряжения;

· отсутствие движущихся частей делает установки простыми и надежными в эксплуатации;

· при одинаковом регулирующем эффекте мощность БК, выбранной только для регулирования напряжения, меньше чем при поперечной компенса-

ции. Недостатки:

· возможны резонансные явления, которые вызывают качания роторов дви-гателей, мигание ламп накаливания;

· увеличение токов короткого замыкания;

· при коротких замыканиях возникает опасность появления на конденсато-рах высокого напряжения. Поэтому для шунтирования БК при коротких замыканиях применяют быстродействующие разрядники.