реактивной мощности.
Продольная составляющая падения напряжения в сети определяется по выражению:
где - потоки мощности; - активное и реактивное сопротивления сети.
Следовательно, падение напряжения зависит от потоков активной и реактивной мощностей сети. По линии должна передаваться такая активная мощность, какая необходима потребителю. Активную мощность линии нельзя изменять для регулирования напряжения. В питающих сетях активное сопротивление меньше реактивного. Следовательно, именно второе слагаемое в числителе приведенного выражения оказывает решающее влияние на падение напряжения в сети при регулировании напряжения за счет изменения потоков мощности.
Для изменения потоков реактивной мощности применяют компенсирующие устройства - батареи конденсаторов (БК), синхронные компенсаторы (СК) (рис.8.10), синхронные двигатели (СД) и статические источники реактивной мощности (ИРМ).
Рис.8.10
Напряжение в конце линии до установки синхронного компенсатора определяется выражением:
|
|
Будем считать, что после включения СК в конце линии, и определяется следующим образом:
В этом случае, необходимая мощность СК определяется выражением:
Синхронные компенсаторы могут работать в режимах перевозбуждения и недовозбуждения. При перевозбуждении они генерируют реактивную мощностью . При недовозбуждении они потребляют реактивную мощность , что приводит к увеличению потерь напряжения в сети и к уменьшению напряжения у потребителей.
Недовозбужденный СК можно использовать, когда надо снизить напряжение, например в режиме наименьших нагрузок.
На рис.8.11 и 8.12 представлены векторные диаграммы участка электрической сети, к концу которого подключен перевозбужденный (рис.8.11) и недовозбужденный (рис. 8.12) СК.
Рис.8.11
До включения синхронного компенсатора:
После его включения:
Рис.8.12
где - напряжения в начале и в конце сети; - ток участка сети; - сопротивление участка сети; - ток синхронного компенсатора.
В режиме перевозбуждения СК ток , текущий из сети, опережает на 90˚ напряжение . Из векторной диаграммы (рис.8.11) видно, что в этом режиме модуль напряжения повышается с до . В режиме недовозбуждения ток и реактивная мощность СК изменяют свои знаки на противоположные. То , текущий из сети, отстаёт на 90˚ от напряжения . Из векторной диаграммы (рис. 8.12) видно, что в этом режиме модуль напряжения понижается с до .
Аналогично можно регулировать напряжение путем изменения потоков реактивной мощности с помощью синхронных двигателей и статических источников реактивной мощности.
|
|
Включение в качестве компенсирующего устройства батарей конденсаторов (рис.8.13) позволяет только повышать напряжение, так как конденсаторы могут лишь вырабатывать реактивную мощность. Конденсаторы, подключенные параллельно к сети, обеспечивают поперечную компенсацию. В этом случае БК, генерируя реактивную мощность, повышает коэффициент мощности сети и одновременно регулирует напряжение, поскольку уменьшаются потери напряжения в сети.
Рис.8.13
Векторная диаграмма при поперечной компенсации с помощью БК та же, что и для СК в режиме перевозбуждения