17. Лекция №17
17.1. Регулирование напряжения изменением сопротивления сети
Напряжение у потребителя зависит от величины потерь напряжения в сети, которые в свою очередь зависят от сопротивления сетей. Например, продольная составляющая падения напряжения в линии на рис.17.1,а равна:
, (17.1)
г
де
,
,
- потоки мощности и напряжение в конце
линии;
,
- ее активное и реактивное сопротивления.
На рис.17.1,б показан характер зависимости сопротивления сети от сечения проводов. Из графика видно, что соотношение активного и реактивного сопротивлений для распределительных и питающих сетей различно.
В распределительных
сетях активное сопротивление больше
реактивного, то есть
.
В (17.1) основную роль играет первое
слагаемое числителя
.
При изменении сечения линий в
распределительных сетях существенно
меняются
и
изменяются
и напряжение потребителя. Поэтому в
этих сетях сечение иногда выбирается
по допустимой потере напряжения[2].
В питающих сетях,
наоборот,
поэтому
в значительной степени определяется
реактивным сопротивлением линий, которое
мало зависит от сечения. Продольная
составляющая падения напряжения в линии
до установки конденсаторов определяется
выражением (17.1). Предположим, что
напряжение в конце линии ниже допустимого:
.
(17.2)
Включим последовательно
в линию конденсаторы так, чтобы повысить
напряжение до допустимого
.
Предыдущее выражение запишем в следующем виде:
,
(17.3)
где
- сопротивление конденсатора.
П
Рис.17.2 Продольная
компенсация: а
– схема включения УПК; б – векторная
диаграмма
оследовательное
включение конденсаторов в линии называют
продольной компенсацией. Установка
продольной компенсации (УПК) дает
возможность компенсировать индуктивное
сопротивление и потерю напряжения в
линии (рис.17.2,а).
Векторная диаграмма такого регулирования представлена на рис.17.2,б, из которого следует:
; (17.4)
, (17.5)
где
- ток в линии.
Величину
можно рассматривать как отрицательное
падение напряжения или как дополнительную
ЭДС, вводимую в цепь.
Зная
,
,
,
,
,
,
можно найти
из (17.3) и выбрать нужное количество
последовательных и параллельных
конденсаторов. При этом напряжение на
конденсаторах
и ток в них
равны:
(17.6)
Если номинальное
напряжение одного конденсатора
,
то ставят последовательно несколько
конденсаторов в одной фазе. Число
подключенных конденсаторов определяют
по выражению
(17.7)
В паспорте
конденсатора указывается его мощность
.
Зная эту величину, можно определить
номинальный ток
:
(17.8)
Если
,
то ставят параллельно m
конденсаторов, причем
(17.9)
Для УПК отношение емкостного сопротивления конденсаторов к индуктивному сопротивлению линии, выраженное в процентах, называется процентом компенсации:
(17.10)
На практике применяют лишь частичную компенсацию (с<100 %) реактивного сопротивления линии. Полная или избыточная компенсация (с≥100%) в распределительных сетях, непосредственно питающих нагрузку, обычно не применяется, так как это связано с возможностью появления в сети перенапряжений.