книги из ГПНТБ / Шубенко, В. А. Применение компенсирующих устройств для регулирования напряжения в электрических сетях учебное пособие

на электрических станциях с расходом энергоносителя. Ре­ активная мощность, необходимая для работы многих электро: приемников, производится не только синхронными генерато-1 рами электрических станций, но может генерироваться в лю­ бом пункте сети, в том числе и на зажимах электроприемни­ ков, с помощью компенсирующих устройств (КУ), потребля­ ющих из сети ток, опережающий по фазе напряжение сети.

К числу КУ относятся конденсаторные установки, назы­ ваемые далее батареями конденсаторов (:Б.К), и синхронные компенсаторы (GK). В качестве КУ используются также пе­ ревозбужденные синхронные двигатели (С.Д), имеющие меха­ ническую нагрузку и потребляющие активную мощность. Исследуется возможность применения в качестве КУ специ-1 альных схем, которые имеют параллельно включенные БК и реакторы, а также управляемые электрические вентили.

Выпрямительные и инверторные агрегаты преобразова­ тельных подстанций можно снабжать схемой искусственной коммутации, снижающей или исключающей потребление от­ стающего реактивного тока.

Опережающий ток в электрической сети потребляется за счет емкости воздушных.и кабельных линий; они также явля­

ются генераторами реактивной мощности, передача которой по длинным линиям в приемную систему при сниженных на­ грузках ЛЭП экономически нецелесообразна.

В электрических системах применяются другие КУНа электропередачах 220-f-750 кВ значительной протяженности при сниженных нагрузках возникает необходимость компенса­ ции весьма значительных емкостных токов с помощью реакто-; ров, которые включаются в начале и в промежуточных точках линии и 'называются ,реакторами поперечной компенсации (ВДК). РНК понижают до допустимой величины напряжение, снижают потери активной ,мощности и энергии от емкостных токов, исключают работу генераторов электростанций с опе­ режающим током и повышают устойчивость работы системы. При мощности, передаваемой по линии, близкой к натураль­ ной, РДК отключаются.

На дальних электропередачах 500, 750 кВ применяется продольная компенсация части индуктивного сопротивления линии с помощью последовательно включенных батарей кон­ денсаторов, называемых установками продольной компенса­ ции (УДК). УПК повышают предельную передаваемую мощ­

случаях УПК используют на линиях с напряжением ниже ПО кВ, например, на линиях, питающих мощные электропри­ емники с ударной нагрузкой.

§ 2. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Баланс реактивных мощностей в объединенной энергоси­ стеме обеспечивается только при наличии КУ. Поэтому при­ менение их является обязательным.

Включение КУ дает положительные технико-экономиче­ ские результаты, основой которых является снижение реак­ тивного и полного тока, а также мощности в элементах систе­ мы от пункта включения КУ.

•При включении КУ уменьшаются потери активной мощно­

Расчеты показывают, что около 1/7 суммарных потерь ак­ тивной мощности от тока нагрузки вызваны реактивным то­ ком.

Снижение потерь активной мощности уменьшает актив­ ную нагрузку и мощность собственного расхода электростан­ ций, несколько повышает их резервные возможности или оп­ ределяет снижение установленной мощности и капитальных вложений в электростанции. Собственное потребление актив­ ной мощности КУ, особенно БК, незначительно.

Потери энергии в сети

чающихся по величине нагрузки Pjj, фазовому углу тока уча­ стка сети <pij и напряжению Uij.

На величину уменьшения потерь энергии снижаются энер­ гия, вырабатываемая на станциях системы, и расход топлива.

Уменьшение величины полного тока в некоторых случаях позволяет снизить на одну ступень стандарта сечение прово­ дов воздушных линий и токоведущих жил кабелей, если оно определяется по экономической плотности тока или по току, допускаемому из условий нагревания. В этом случае снижа­ ется стоимость линии.

Уменьшение сечения провода F для постоянной активной

Использование КУ в пункте эксплуатируемой сети повы­ шает пропускную способность ее, позволяет подключить но­ вые электроприемники.

4. Снижение полной мощности при использовании КУ и, частности, БК в некоторых случаях позволяет уменьшить ус­ тановленную мощность и стоимость трансформаторов на под­ станции или количество цеховых трансформаторных подстан­ ций.

Изменением мощности КУ регулируют потерю напряже­ ния в сети и напряжение в ее пунктах.

Применение КУ уменьшает общую потерю напряжения в сети. В некоторых случаях может быть увеличена составля­ ющая потери напряжения за счет активного сопротивления, то есть снижено сечение кабелей (проводов), расход' цветно­ го металла и стоимость сети. Изменение потока реактивной мощности оказывает большее влияние на напряжение сети с воздушными линиями и трансформаторами, чем в сети ка­ бельной с сравнительно меньшими реактивными сопротивле­

пенями трансформации соизмеримы с потребляемой реактив-

3—375- 7

пая изолирующим составом (минеральным маслом, хлордефиниловой пропиткой, соволом, пропиткой марки МГ-30 и др.)'.

По ГОСТ 1282—68 конденсаторы имеют номинальные на­ пряжения и ш;=0,22; 0,38; 0,66; 1,05; 3,15;_6,3; 10Д кВ; плани­

руется выпуск конденсаторов с и ш(= 3,15/у3, 6,3/У3, 10,5/УЗ кВ. Кроме номинального, конденсаторы характеризуются пробив­ ным напряжением, вызывающим пробой через несколько се­

кунд, и испытательным напряжением U„cn=2,15Uni<, которое конденсатор выдерживает в течение нескольких минут.

Конденсаторы с и 1Ш^0,66 кВ имеют в одной банке три фа­ зы, соединенные в треугольник, три вывода и иногда — встро­ енные плавкие предохранители и разрядные сопротивления» Конденсаторв1 с U„K^1,05 кВ выпускаются только однофаз­ ными, с двумя или одним выводом (вторым выводом является корпус). Конденсаторы для наружной и внутренней установки различаются изоляторами. Выпускаются конденсаторы для тропических и морских условий.

Применяются конденсаторы четырех серий (I—IV); каж­ дая серия может иметь два габарита (1, 2). Тип конденсатора обозначается буквами: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2, КСА, КС2А (К — косинусный, М и С — пропитка бумаги минераль­ ным маслом и синтетическим жидким диэлектриком, А — для наружной установки, без буквы А — для внутренней установ­ ки, 2 — второго габарита). Далее цифрами определяется но­

мощности 50 и 100 кВАр. Конденсаторы типа КМ предназна­ чены для работы при температуре окружающей среды ±40° С и типа КС — при температуре —10-^-+40° С.

Выпускаются специальные типы конденсаторов, предназ­ наченные для работы на частоте тока 0,5-^ 10 кГц (электро­ термические и другие); конденсаторы связи и отбора мощно; сти, фильтровые конденсаторы, которые включаются в цепь постоянного тока с переменной составляющей, импульсные, работающие в режиме заряд-разряд. Для продольного вклю­ чения, взамен ранее выпускавшихся конденсаторов КПМ-0,6—