Поперечная компенсация реактивной мощности
Схема замещения и векторная диаграмма установки поперечной компенсации.
Рассмотрим схему, изображённую на рис. 3.2.1.1, включающую в себя элементы линии электропередач ( 
, 
) и энергопринимающего устройства ( 
, 
) со включенным параллельно ему компенсирующим устройством ( 
).
Рисунок 3.2.1.1 – Схема замещения при поперечной компенсации
По первому правилу Кирхгофа для узла А схемы замещения ток в линии 
равен:
, (44)
где 
– векторы токов в линии, в ветки энергопринимающего устройства и в компенсирующем устройстве.
На рисунке 3.2.1.2 приведена векторная диаграмма для линии с нагрузкой в конце при применении поперечной ёмкостной компенсации (активным сопротивлением компенсирующего устройства можно пренебречь). В связи с тем, что параллельно нагрузки включен ёмкостной элемент угол сдвига фаз между током и напряжением уменьшился с 
до 
, ток нагрузки принимающего устройства уменьшился с 
до 
, т.е. ток в линии уменьшился на величину равную 
. На эту же величину 
уменьшился ток во всех элементах электрической питающей нагрузки. Соответственно, вследствие разгрузки цепи по току за счёт действия компенсирующего устройства, уменьшились и потери в сети на 
и 
, определяемые как:
(45)
где R и x – эквивалентные сопротивления цепи источник – потребитель.
Рисунок 3.2.1.2 – Векторная диаграмма токов при поперечной компенсации
|
|
|
В результате снижения тока нагрузки на сечение питающих линии электропередач можно уменьшить на 
:
(46)
где 
– экономическая плотность тока.
Так же снижается номинальная мощность трансформаторов и уменьшаются потери напряжения в сети за счёт уменьшения потока реактивной мощности на 
до значения равного
(47)
Из диаграммы (рис.3.2.1.2) видно, что при увеличении мощности компенсирующего устройства, 
будет больше значения тока нагрузки, т.е. 
. Тогда угол 
и коэффициент мощности перейдёт через значение 
в ёмкостной квадрант. В результате чего произойдёт перекомпенсация: избыточный ёмкостной ток потечёт от потребителя к источнику, ток в линии начнёт увеличиваться по мере увеличения избыточной составляющей производимой реактивной мощности. Отсюда следует, что повышение ёмкости С целесообразно в определённых пределах, не выходящих за границы значений 
и 
.
Из векторной диаграммы можно определить значения ёмкости С и реактивной мощности компенсирующего устройства для доведения значения 
до 
, превышающего значения 
приёмника. Из диаграммы находим:
|
|
|
(48)
С учётом того, что 
и 
, получаем
. (49)
Следовательно,
(50)
В случае если нагрузка потребителя имеет ёмкостной характер, то для компенсации избыточной составляющей ёмкостного тока (для приближения значения коэффициента мощности к единице) применяется индуктивность, включенная параллельно нагрузке.
Поперечная компенсация реактивной мощности влияет не только на величины передаваемых мощностей, но и на потере напряжения и на соотношение напряжения в начале линии и в её конце.
Поперечная ёмкостная компенсация выполняется комплектными конденсаторными установками.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 247; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!