Регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности

Сущность регулирования напряжения за счет воздействия на потоки реактивной мощности по элементам электрической сети заключается в том, что при изменении реактивной мощности изменяются потери напряжения в реактивные сопротивлениях. B отличие от активной мощности, реактивную мощность в узлах сети можно изменять путем установки в них устройств поперечной компенсации, т. е. компенсирующих устройств (КУ), подключенных параллельно нагрузке Часть из указанных компенсирующих устройств может только выдавать в сеть реактивную мощность (батареи конденсаторов синхронные компенсаторы), вторые — только потреблять из сети реактивную мощность (шунтирующие и являемые реакторы). Наиболее ценными для регулирования напряжения являются устройства, обладающие способностями в зависимости от режима сети генерировать, так и поглощать реактивную мощность (синхронные компенсаторы).

При включении нерегулируемого компенсирующего устройства в сети создаётся постоянная добавка потери напряжения (+или-). Если же компенсирующее устройство позволяет изменить свою мощность в зависимости от режима сети, то добавка потери напряжения, оказывается переменной, в результате чего появляется возможность регулировать напряжение. С помощью поперечного компенсирующего устройства можно создать режим, в котором напряжение в конце сети окажется больше напряжения в начале (U2 > Ui). Это произойдет тогда, когда потеря напряжения в формуле станет отрицательной


Баланс мощностей

Баланс мощностей является следствием закона сохранения энергии и может служить критерием правильности расчета электрической цепи.

а) Постоянный ток

Для любой цепи постоянного тока выполняется соотношение:

регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru (14)

Это уравнение представляет собой математическую форму записи баланса мощностей: суммарная мощность, генерируемая источниками электрической энергии, равна суммарной мощности, потребляемой в цепи.

Следует указать, что в левой части (14) слагаемые имеют знак “+”, поскольку активная мощность рассеивается на резисторах. В правой части (14) сумма слагаемых больше нуля, но отдельные члены здесь могут иметь знак “-”, что говорит о том, что соответствующие источники работают в режиме потребителей энергии (например, заряд аккумулятора).

б) Переменный ток.

Из закона сохранения энергии следует, что сумма всех отдаваемых активных мощностей равна сумме всех потребляемых активных мощностей, т.е.

регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru (15)

В ТОЭ доказывается (вследствие достаточной громоздкости вывода это доказательство опустим), что баланс соблюдается и для реактивных мощностей:

регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru , (16)

где знак “+” относится к индуктивным элементам регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru , “-” – к емкостным регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru .

Умножив (16) на “j” и сложив полученный результат с (15), придем к аналитическому выражению баланса мощностей в цепях синусоидального тока (без учета взаимной индуктивности): регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru

или регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности - student2.ru

Наши рекомендации