- •Лекция 14 регулирование напряжения методом изменения потерь напряжения в сети
- •14.1 Компенсация реактивной мощности нагрузки
- •Выбор мощности компенсирующего устройства для регулирования напряжения в электрической сети
- •14.3. Регулирование напряжения в распределительных сетях методом характеристического узла
Лекция 14 регулирование напряжения методом изменения потерь напряжения в сети
14.1 Компенсация реактивной мощности нагрузки
Рассмотрим схему замещения ЛЭП без емкостных элементов, рис. 14.1. Это допустимо, если нас интересует лишь величина потери напряжения в линии. На рис. 2.5… строилась векторная диаграмма линии при вариации реактивной мощности и заданном напряжении в конце линии. Анализ построенной векторной диаграммы показал, что изменение реактивной мощности в конце линии оказывает существенное влияние на величину напряжений в линии.
Рис. 14.1.
Схема замещения линии без емкостных
элементов
Рис. 14.2. Векторная диаграмма токов и напряжений линии при компенсации
реактивной мощности нагрузки
Ток в линии Iл вычисляется через мощность S2 = P2 + jQ2:
|
. |
(14.1) |
Для удобства построения векторных диаграмм совместим с действительной осью вектор напряжения U2. Построим треугольник падения напряжения на активном сопротивлении для первого случая – вектор падения напряжения на активном сопротивлении UR – параллельно току линии Iл, а вектор падения напряжения на реактивном сопротивлении UX – с опережением вектора тока Iл на 90°.
Сумма векторов U2 и U = UR + UX есть вектор напряжения в начале линии U1(a). Конец этого вектора отмечен на диаграмме точкой A.
Далее построим треугольник падения напряжения и напряжение в начале линии для тока линии Iл1, который имеет ту же самую вещественную составляющую I¢л и вдвое меньшую мнимую составляющую I²л1:
|
. |
(14.2) |
Конец вектора U2(b) отмечен точкой B.
Отложим величины обоих векторов напряжения в начале линии по вещественной оси: отрезки, равные U1(a).и U1(b), и сопоставим между собой потери напряжения для обоих случаев.
Отрезок O′A′ является потерей напряжения в первоначальном режиме (без компенсации QН), а отрезок O′B′ – потерей напряжения во втором случае (при компенсации QН). Очевидно, что длина отрезка O′A′ больше длины отрезка O′B′, т.е. потеря напряжения во втором случае существенно меньше, чем в первом.
Те же самые выводы можно сделать и для режима, когда неизменным поддерживается напряжение в начале линии, а напряжение U2 изменяется при компенсации реактивной мощности нагрузки. Модуль U2 можно получить из соотношения:
|
|
(14.3) |
Падение напряжения в линии можно выразить через вещественную и мнимую составляющие:
|
|
(14.4) |
и подставляя (14.15) в (14.14), получим
|
. |
(14.5) |
Из последнего выражения (14.16) также видно, что с уменьшением реактивной составляющей тока I″л увеличиваются оба слагаемых в подкоренном выражении, а следовательно напряжение U2 возрастает.