Компенсация параметров и настройка линий электропередач на режим ½ и ¼ волны

Компенсация параметров и настройка линий электропередач на режим ½ и ¼ волны.

Одним из основных путей повышения пропускной способности ЛЭП является компенсация ее параметров.

Можно выделить два основных способа: компенсация к натуральному режиму (компенсация z_в) и компенсация .

Для обеспечения приемлемого распределения U и DP в линии, целесообразно передавать P<P_нат. При заданном значении U P_нат определяется z_в

, где

увеличение предела передаваемой мощности можно достичь путем последовательного (Х_с) или параллельного включения емкостного сопротивления (С_доб), что приводит к снижению z_в.

 или

При последовательном его включении волновая длина линии уменьшается, при параллельном — увеличивается:

Поэтому  предпочтение  следует  отдать  последовательному  включению.

Изменение . Уменьшить эквивалентное реактивное сопротивление линии можно: а) за счет приведения  к малому значению (); б) настройкой линии на полуволну ().

Уменьшения  линии можно достичь последовательным включением емкостного сопротивления  или параллельным включением индуктивной проводимости , компенсирующей емкость линии. Параллельное включение индуктивности сопровождается увеличением волнового сопротивления линии (в целом для системы передачи шунтирующий реактор играет положительную роль, так как он дает увеличение ЭДС генератора).

Настройка линии на 1/2 может быть произведена соответствующим изменением рабочей частоты линии, что практически нецелесообразно, или включением индуктивных элементов в рассечку линии и емкостных проводимостей параллельно ей  при <180 или наоборот при >180. U и I по концам настроенной на полуволну линии без потерь одинаковы по величине и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 180°. С точки зрения пропускной способности линии по условиям статической устойчивости приведение  к нулю и настройка линии на полуволну равноценны.

Если исходить из требования, чтобы U в промежуточных точках линии не превышали значения напряжений в начале и конце линии, то наибольшая P, которую можно передать в режиме 1/2 при отсутствии реактивной нагрузки, будет равна натуральной. При передаче по Q возникают дополнительные пучности U в промежуточных точках линии. Кроме того, возможны перенапряжения при к.з.: каждая схема, позволяющая получать режим 1/2, имеет резонансную точку, по отношению к которой реактивное сопротивление системы передачи равно нулю. При к.з. в этой точке  Iк.з. в одной из ветвей системы, а следовательно, и разность между U на зажимах компенсирующего устройства и U отдельных точек линии относительно земли достигают очень больших значений. Существуют также точки, для которых Iк .з. в начале линии равен нулю, т. е. возникают условия резонанса токов. В таком случае система передачи даже при глухом заземлении нейтрали может оказаться в условиях системы с изолированной нейтралью. Необходимо также заметить, что линия, настроенная на 1/2, из-за включения индуктивных элементов будет обладать низким КПД.

Отсюда вытекает, что наиболее благоприятной по своим возможностям является последовательная компенсация индуктивности линии емкостными элементами, благодаря которой уменьшаются  и z_в.