Компенсация реактивной мощности нагрузки
Рассмотрим схему замещения ЛЭП без емкостных элементов (рисунок 5.13). Это допустимо, если нас интересует лишь величина потери напряжения в линии [1]. Ранее было показано, что изменение реактивной мощности в конце линии существенно влияет на величину напряжений в линии.
Рисунок 5.13 Схема замещения ЛЭП без емкостных элементов
Оценим изменение величины потери напряжения в линии при установке на шинах нагрузки КУ. Построим для этого векторные диаграммы токов и напряжений в линии для двух случаев: без компенсации реактивной мощности и с компенсацией половины реактивной мощности нагрузки Qку = 0,5Qн (рисунок 5.14).
Ток в линии Iл вычислим через мощность S2 = Р2 +jQ2:
. (5.8)
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 направлен параллельно току линии Iл, а вектор падения на пряжения на реактивном сопротивлении ∆UX опережает вектор тока Iл на 90°.
Рисунок 5.14 Векторная диаграмма токов и напряжений в линии при компенсации реактивной мощности нагрузки
Сумма векторов U2 и ∆U = ∆UR + ∆UX есть вектор напряжения в начале линии U1(a). Конец этого вектора отмечен на диаграмме точкой А.
Далее построим треугольник падения напряжения и напряжение в начале линии для тока Iл1, который имеет ту же вещественную составляющую I’л и вдвое меньшую мнимую составляющую I”л1:
|
|
|
. (5.9)
Конец вектора U1(b) отмечен точкой В.
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 ОА соответствует потере напряжения в первом режиме (без компенсации Qн), а отрезок ОВ – потере напряжения во втором режиме (при компенсации Qн). Очевидно., что ОА > ОB, 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
. (5.10)
Из выражения (5.10) также видно, что с уменьшением реактивной составляющей тока I”л увеличиваются оба слагаемых в подкоренном выражении, а следовательно, напряжение U2 возрастает.
Выбор мощности компенсирующего устройства
Для регулирования напряжения в электрической сети
В практических расчетах часто требуется оценить величину мощности КУ для достижения некоторого желаемого напряжения на шинах нагрузки Uжел. Это можно осуществить, используя следующую формулу:
|
|
|
QКУ=(Uжел(Uжел – U2))/X, (5.11)
Если требуется оценить мощность КУ, которое надо установить на шинах НН трансформатора в конце ЛЭП, то необходимо, во-первых, в формуле (5.11) использовать суммарное сопротивление схем замещения ЛЭП и трансформатора XΣ = Хл + Хт и, во-вторых, привести XΣ к напряжению шин НН:
QКУ=(Uжел(Uжел – U2))/X’Σ, (5.12)
где X’Σ= XΣ(1/kт2)= XΣ(UН ном/Uотв ст)2
Здесь коэффициент трансформации вычисляется при некотором установленном ответвлении РПН трансформатора. Обычно это крайнее ответвление, которое устанавливается, чтобы полностью использовать возможности повышения напряжения с помощью РПН. Выбор КУ в данном случае обусловлен недостаточностью диапазона регулирования напряжения с помощью только устройства РПН и требуется установка дополнительного средства регулирования.
Формулой (5.12) можно пользоваться и в более сложных схемах, при этом суммарное, приведенное к напряжению шин, где планируется установка КУ, сопротивление X’Σ вычисляется по пути до пункта питания суммированием всех индуктивных сопротивлений ветвей с учетом наличия параллельных путей до точки сети, где требуется регулировать напряжение.
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1528; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!