17.2.2. 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. В этом случае БК, генерируя реактивную мощность, повышает коэффициент мощности сети и одновременно регулирует напряжение, поскольку уменьшаются потери напряжения в сети. В период малых нагрузок, когда напряжение в сети повышено, должно быть предусмотрено отключение части БК, чтобы уровни напряжений не превышали допустимых значений[2].

Векторная диаграмма при поперечной компенсации с помощью БК та же, что и для СК в режиме перевозбуждения (рис.17.3,б), где вместо тока следует говорить о токе . В этом случае, как и при использовании СК, уменьшается потеря напряжения в сети и увеличивается напряжение , а также угол сдвига между напряжениями в конце и в начале линии.

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)

17.2.3. 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. Номинальные мощности реакторов , которые в силу малых потерь активной мощности (< 1%) можно принять равными , задаются для номинального напряжения.

Изменяя баланс реактивной мощности, реакторы стабилизируют напряжение [4]. 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 характеристики узла нагрузки с показаны на рис.17.4 (кривая 1 - без реактора, кривая 2 - с реактором, который при снижении отключается в точке а). Нерегулируемый шунтирующий реактор можно включать в режиме минимальных нагрузок и отключать в режиме максимума - в этом смысле он является регулирующим устройством. Включая и отключая реактор, удается выдержать допустимые отклонения напряжения в большем диапазоне суточного графика нагрузки ( на рис.17.4 соответствует характеристике без реактора и меньше при включении и отключении реактора). Однако такое регулирование является ступенчатым и достаточно грубым.

Ш унтирующие нерегулируемые реакторы применяются в основном на конечных и промежуточных подстанциях мощных электропередач, их включение и отключение производится эксплуатационным персоналом по распоряжению диспетчера ЭЭС.

Прогресс в области реакторостроения привел к созданию управляемых средств потребления реактивной мощности, однако их применение пока еще ограничено. Это, в частности, реакторно – тиристорные блоки, которые представляют комбинацию неуправляемых реакторов и тиристоров, управляемых по определенному закону с помощью устройства управления. Тиристоры могут работать в ключевом режиме, осуществляя ступенчатое изменение мощности группы реакторов либо в режиме плавного регулирования.