Ограничение напряжений в разомкнутой линии зависит не только от мощности, но и от места установки реакторов.
Реактор в начале линии не влияет на характер распределения напряжения вдоль линии и коэффициент передачи, но увеличивает входное сопротивление линии, так как частично компенсирует емкостный ток линии, проходивший в отсутствие реактора через индуктивность источника. Входное сопротивление линии с реактором в начале ее определяется по формуле
Для полной компенсации емкостного тока [знаменатель дроби в (3.25) обращается в нуль] требуется мощность реактора q = tg /, которая весьма велика, и потому на практике полную компенсацию не осуществляют.
Реактор в конце линии уменьшает коэффициент передачи:
Этой формуле можно придать более удобный вид, если обозначить
Последнему выражению можно приписать простой физический смысл, если учесть, что входное сопротивление короткозамкнутой линии с волновой длиной э равно jZctg Э. Тогда реактор может быть представлен как короткозамкнутая линия с входным сопротивлением Хр и волновой длиной э, а вся линия с реактором на конце — как короткозамкнутая линия с волновой длиной + э. Это позволяет найти распределение напряжения U(x) вдоль линии (рис. 3.3):
Рис. 3.3. Распределение напряжения и тока вдоль односторонне включенной линии с реактором в конце
В частности, максимум напряжения соответствует точке, для которой
На рис. 3.3 приведена кривая распределения тока вдоль линии. Повышение напряжения на начальном участке линии говорит о том, что по линии проходит емкостный ток, который падает до нуля в точке, соответствующей максимуму напряжения: далее ток становится индуктивным, что вызывает падение напряжения вдоль линии.
Входное сопротивление линии с реактором в конце
больше, чем при установке реактора в начале линии, хотя условие полной компенсации емкостного тока достигается при одной и той же мощности.
По (3.31) можно найти мощность реактора, при которой напряжения в начале и в конце линии равны между собой (К=1):
Это равенство удовлетворяется при + э = — э, откуда
Реактор в середине линии снижает коэффициент передачи меньше, чем реактор в конце линии:
Рис. 3.4. Распределение напряжения и тока в односторонне включенной линии с реактором в середине линии:
а — при большой мощности реактора; б — при малой мощности реактора
Для того чтобы построить распределение напряжения вдоль линии, надо найти входное сопротивление разомкнутого участка линии вместе с реактором
В зависимости от знака входного сопротивления оно может быть представлено как входное сопротивление эквивалентной короткозамкнутой или разомкнутой линии, как это показано на рис. 3.4:
Распределение напряжения вдоль короткозамкнутой или разомкнутой линии с волновой длиной + э подчиняется синусоидальному или косинусоидальному закону. Кривые напряжений и токов в обоих случаях даны на рис. 3.4, а, б.
Пользуясь приведенными формулами, можно рассчитать напряжение на линиях с реакторами в нескольких точках. Определим, в частности, мощность реакторов в начале, середине и конце линии, необходимую для того, чтобы напряжения в этих точках были равны между собой. Согласно (3.25) и (3.33) включение по концам участка 12 = 1/2 реакторов с мощностью обеспечивает равенство напряжений по концам участка и полную компенсацию емкостного тока в его начале. В этих условиях участок l1 =l/2 ведет себя как разомкнутый. Чтобы напряжение в конце этого участка было равно напряжению в его начале, нужно включить в конце участка дополнительный реактор с мощностью ql = tg — Таким образом, если мощность реакторов в конце линии равна tg— , а в середине линии 2tg — , то напряжения в начале, середине и в конце линии равны между собой, но превышают ЭДС источника, так как емкостный ток в начале линии не скомпенсирован полностью. Включением в начале линии реактора с мощностью q = достигается полная компенсация емкостного тока, т. е. U(1)=U Максимальное значение напряжения в середине каждого участка
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.