Реактивной мощности
Продольная составляющая падения
напряжения в сети
определяется по выражению (рис.17.3,а):
(17.11)
где
,
— потоки мощности;
,
— активное и реактивное сопротивления
сети.
Из последнего выражения видно, что
падение напряжения зависит от потоков
реактивной и активной мощностей сети.
По линии должна передаваться такая
активная мощность, какая нужна потребителю.
Активную мощность линий нельзя
изменять для регулирования напряжения.
В питающих сетях активное сопротивление
меньше реактивного сопротивления линии.
Следовательно, именно произведение
оказывает решающее влияние на падение
напряжения в сетях при регулировании
U за счет изменения
потоков мощности.
Для изменения потоков реактивной мощности применяют компенсирующие устройства — батареи конденсаторов (БК), синхронные компенсаторы (СК), а также статические источники реактивной мощности (ИРМ)[2].
Использование в качестве компенсирующего устройства синхронных компенсаторов
Пусть
ниже допустимого. После включения СК в
конце линии
определяется следующим образом:
.
Включение в качестве компенсирующего устройства батарей конденсаторов
Включение в качестве компенсирующего устройства батарей конденсаторов позволяет только повышать напряжение, так как конденсаторы могут лишь вырабатывать реактивную мощность. Конденсаторы, подключенные параллельно к сети (рис.17.3,г), обеспечивают поперечную компенсацию.
Реактивная мощность
,
генерируемая БК, определяется по
выражению (17.16), которое преобразуется
к виду
(17.21)
В последнем выражении относительное
повышение напряжения
при регулировании, то есть при поперечной
компенсации, равно
(17.22)
Реакторы
Реакторы служат для потребления излишней реактивной мощности и относятся к шунтирующим (в отличие от токоограничивающих и заземляющих, здесь не рассматриваемых). Шунтирующие реакторы выполняются в виде трехфазных и однофазных катушек без ответвлений с ненасыщенным магнитопроводом.
Изменяя баланс реактивной мощности, реакторы стабилизируют напряжение. Стабилизации последнего способствует и положительный регулирующий эффект реактора. При увеличении напряжения увеличиваются потребляемая реактором мощность и падение напряжения в сети, а напряжение в точке установки реактора имеет тенденцию к снижению, то есть к стабилизации. При уменьшении напряжения картина обратная.
Статические компенсаторы
Статические компенсаторы (СТК) — комплексные устройства, не содержащие движущихся частей и пригодные как для потребления, так и для выработки реактивной мощности. Схемы СТК отличаются большим разнообразием, однако обязательно наличие накопительных элементов (индуктивности, емкости) и регулирующих элементов на основе тиристорных преобразователей.
Регулирование СТК от минимума до максимума может быть осуществлено очень быстро – за 1 – 2 периода промышленной частоты. Поэтому СТК могут быть использованы для стабилизации переходных процессов в ЭЭС аналогично синхронным компенсаторам. Как и СК, СТК устанавливаются на промежуточных и конечных подстанциях мощных электропередач. Разработаны СТК для установки в узлах нагрузки для стабилизации режима сети при резкопеременном потреблении