Разработка методики регулирования напряжения в системах электроснабжения, страница 5

         Q – реактивная мощность, протекающая по участку сети;

         R  -   активное сопротивление сети;

         X  -   индуктивное сопротивление сети;

         -   мощность батареи конденсаторов в узле.

      При увеличении мощности компенсирующих устройств уменьшаются потери напряжения. Если  мощность батареи конденсаторов будет равна реактивной мощности, протекающей по участку сети, то потери напряжения будут определяться по формуле:

  ,   при   

 Конденсаторы могут подключаться двумя способами: 1- на фазное напряжение, 2 – на линейное непряжение.

                   Рис 6. Схема  подключения конденсаторных батарей

Конденсатор, подключенный на линейное напряжение, «генерирует» в 3 раза большую мощность по сравнению с конденсатором, подключенным на фазное напряжение. В СЭС конденсаторы для батарей всегда подключаются в треугольник.(рис.6, схема 2) 

2.2. Синхронные компенсаторы (СК).

Как и БСК синхронные компенсаторы оказывает влияние на падение напряжения в сетях при регулировании U за счет изменения потоков мощности. Разница заключается в том, что СК могут работать в режимах перевозбуждения и недовозбуждения. При перевозбуждении они генерируют реактивную мощность . При недовозбуждении они потребляют реактивную мощность , что приводит к увеличению потерь напряжения в сети и к уменьшению напряжения у потребителя. Это можно использовать, когда надо снизить напряжение, например в режиме наименьших нагрузок.

3 Регулирование напряжения изменением сопротивления сети.

3.1 Установки продольной компенсации.

Для регулирования напряжения в электрических сетях используется часто способность последовательно включенных в рассечку линии конденсаторов  компенсации сопротивления и соответствующего снижения потери напряжения. Отношение емкостного сопротивления линии  при последовательной компенсации к индуктивному сопротивлению  называют степенью компенсации:

При с=1, т.е. при полной компенсации индуктивного сопротивления линии (=), реактивное сопротивление линии равно нулю;

              Рис 5. Схема  устройства продольной компенсации;

напряжение на шинах U2 определяется по выражению:

                 ,

если емкость С по величине будет установлена из условия:

                                      , то   

Что приведет к значительному снижению потерь напряжения.

при значении выше 1, т.е. при перекомпенсации (>), сопротивление линии емкостное; при этом компенсируется потеря напряжения, определяемая индуктивным сопротивлением линии,  и потеря напряжения, обусловленная ее активным сопротивлением. При коэффициенте мощности нагрузки ниже 1 сопротивление  действует главным образом навстречу продольной потере напряжения, поэтому оно преимущественно повышает напряжение.

Последовательно включенные конденсаторы для компенсации реактивных токов экономичны только при очень коротких линиях в распределительных сетях. Повышение напряжения вследствие продольной емкостной компенсации зависит от параметров линии – отношения  /r. При продольной компенсации линии с переменной нагрузкой индуктивное сопротивление может быть настолько скомпенсировано(с>1), что напряжение U2 в конце линии будет выше, чем напряжение U1 в начале линии. Подъем напряжения должен быть снижен при уменьшении реактивной нагрузки линии между питаемым пунктом и местом включения конденсаторов.

На практике применяется степень компенсации 1- 4. В условиях резко переменных нагрузок ( сварочные и электропечные установки) применение установок продольной компенсации является, как правило, необходимым средством для регулирования напряжения и снижения резких колебаний напряжения.

4. Устройства токовой компенсации падения напряжения.