- •17. Лекция №17
- •17.1. Регулирование напряжения изменением сопротивления сети
- •17.2. Регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности
- •17.2.1. Использование в качестве компенсирующего устройства синхронных компенсаторов
- •17.2.2. Включение в качестве компенсирующего устройства батарей конденсаторов
- •17.2.3. Реакторы
- •17.2.4. Статические компенсаторы
- •17.2.5. Установки продольной компенсации
- •17.3. Опредление допустимой потери напряжения в распределительных сетях
- •17.4. Сравнение способов регулирования напряжения
17. Лекция №17
17.1. Регулирование напряжения изменением сопротивления сети
Напряжение у потребителя зависит от величины потерь напряжения в сети, которые в свою очередь зависят от сопротивления сетей. Например, продольная составляющая падения напряжения в линии на рис.17.1,а равна:
, (17.1)
г де , , - потоки мощности и напряжение в конце линии;
, - ее активное и реактивное сопротивления.
На рис.17.1,б показан характер зависимости сопротивления сети от сечения проводов. Из графика видно, что соотношение активного и реактивного сопротивлений для распределительных и питающих сетей различно.
В распределительных сетях активное сопротивление больше реактивного, то есть . В (17.1) основную роль играет первое слагаемое числителя . При изменении сечения линий в распределительных сетях существенно меняются и изменяются и напряжение потребителя. Поэтому в этих сетях сечение иногда выбирается по допустимой потере напряжения[2].
В питающих сетях, наоборот, поэтому в значительной степени определяется реактивным сопротивлением линий, которое мало зависит от сечения. Продольная составляющая падения напряжения в линии до установки конденсаторов определяется выражением (17.1). Предположим, что напряжение в конце линии ниже допустимого:
. (17.2)
Включим последовательно в линию конденсаторы так, чтобы повысить напряжение до допустимого .
Предыдущее выражение запишем в следующем виде:
, (17.3)
где - сопротивление конденсатора.
П
Рис.17.2 Продольная
компенсация: а
– схема включения УПК; б – векторная
диаграмма
Векторная диаграмма такого регулирования представлена на рис.17.2,б, из которого следует:
; (17.4)
, (17.5)
где - ток в линии.
Величину можно рассматривать как отрицательное падение напряжения или как дополнительную ЭДС, вводимую в цепь.
Зная , , , , , , можно найти из (17.3) и выбрать нужное количество последовательных и параллельных конденсаторов. При этом напряжение на конденсаторах и ток в них равны:
(17.6)
Если номинальное напряжение одного конденсатора , то ставят последовательно несколько конденсаторов в одной фазе. Число подключенных конденсаторов определяют по выражению
(17.7)
В паспорте конденсатора указывается его мощность . Зная эту величину, можно определить номинальный ток :
(17.8)
Если , то ставят параллельно m конденсаторов, причем
(17.9)
Для УПК отношение емкостного сопротивления конденсаторов к индуктивному сопротивлению линии, выраженное в процентах, называется процентом компенсации:
(17.10)
На практике применяют лишь частичную компенсацию (с<100 %) реактивного сопротивления линии. Полная или избыточная компенсация (с≥100%) в распределительных сетях, непосредственно питающих нагрузку, обычно не применяется, так как это связано с возможностью появления в сети перенапряжений.