28)Регулирование напряжения изменением сопротивлений электрической сети.

Ответ: В некоторых пределах напряжение можно регулировать, изменяя сопротивление питающей сети. Так, если питающая сеть или ее участок состоит из нескольких параллельных линий, то, отключая в часы минимальных нагрузок одну из таких линий, можно увеличить потерю напряжения в питающей сети и тем понизить напряжение у потребителя. Снижения реактивного сопротивления цепи и, следовательно, увеличения напряжения при максимальных нагрузках можно добиться, применяя продольную компенсацию индуктивности линии. Напряжение на приемном конце звена линии при наличии продольной компенсации с сопротивлением Хс выражается формулой: Из формулы видно, что изменением величины Хс (например, шунтированием конденсаторов при сниженных нагрузках) можно осуществлять ступенчатое регулирование напряжения сети. В линиях дальних передач продольную компенсацию используют для повышения их пропускной способности. Число конденсаторов в батарее для продольной компенсации определяется требуемым уровнем напряжения на приемной подстанции и максимальной нагрузкой линии. В электропередачах высокого напряжения обычно компенсируют не свыше 40—50% индуктивности линии, так как большая степень компенсации может привести к ложным действиям релейной защиты, а при известных условиях и к колебательному режиму (самораскачиванию) синхронных генераторов.

Рис. 2. Векторные диаграммы напряжений при выдаче реактивной мощности компенсирующим устройством: а - при Q_K < Q₂; 6 - при Q_K = Q₂; в - при Q_K > Q₂ и U₂ > U, С. В случае неучета статических характеристик нагрузки P_2ж=P₂ и Q_2ж=Q₂. Тогда необходимая мощность компенсирующего устройства из формулы (6) получается в виде:

(8) . Для компенсирующего устройства в виде батареи конденсаторов из формулы (7) соответственно получим: (9)

29)Регулирование частоты в электроэнергетических системах.

Ответ: Регулирование частоты в электроэнергетической системе осуществляют несколько электростанций. Для простоты вначале рассмотрим энергосистему небольшой мощности,  в которой регулирует частоту только одна станция. Эта станция, балансирующая по частоте, воспринимает на себя все изменения потребляемой мощности в системе. Она изменяет свою нагрузку на ту же величину, на которую изменяется суммарная потребляемая мощность системы. При этом выполняется баланс активной мощности и мощность остальных станций в системе неизменна. На рис. 4.2, а изображены характеристики станции, ре­гулирующей частоту (прямая с точками 1, 2 справа от оси f ), и остальных станций системы, которые частоту не регулируют (прямая с точками 1', 2' слева от оси f ). 

Рис. 4.2. Регулирование частоты в энергосистеме: а – одной электростанцией; б – двумя электростанциями.

При суммарной потребляемой нагрузке SP_П все станции системы работают при номинальной частоте f_НОМ. Станция, регулирующая частоту, имеет нагрузку Р₁, нагрузка осталь-ных станций системы равна Р_С1. Уравнение баланса (4.1) имеет следующий вид: Р_С1 + Р₁ = SP_П .                                  (4.4) При увеличении суммарной потребляемой нагрузки на величину DP_П частота в системе снижается до величины f₁.  Баланс мощности запишется следующим образом: Р_С2 + Р₂ = SP_П +DP_П .                                (4.5). При снижении частоты в системе персонал или вторичные регуляторы частоты станции, регулирующей частоту, увеличат пропуск энергоносителя в турбину. Это соответствует параллельному перемещению характеристики 12 и установлению в системе номинальной частоты в точке 3 рис. 4.2, а. Регулирующая станция принимает на себя все увеличение нагрузки: P₃ = P₁ + DP_П , P_C1 + P₃ = SP_П + DP_П .                     (4.6). Изменение потребляемой мощности может быть больше, чем диапазон регулирования Р станции, ведущей частоту. Тогда регулировать частоту должны две или более  станций. Рассмотрим распределение мощности между двумя станциями, ведущими частоту в системе (рис. 4.2, б).  При нагрузке SP_П¹ частота в системе номинальная; станция 1 имеет нагрузку P₁¹ , станция 2 — P₂¹ : P₁¹ + P₂¹ = SP_П¹                               (4.7)

При увеличении нагрузки на SP_П прирост мощности распределится между станциями в соответствии со статическими характеристиками. При первичном регулировании частота понизится до f₁. На станциях 1 и 2 нагрузки соответственно вырастут на DP₁, DP₂ и станут равными  P₁¹ , P₂². Запишем уравнение баланса мощности для этого случая:

P₁¹ + P₁² = SP_П¹ +DP_П .                          (4.8). При вторичном регулировании статические характерис­тики перемещаются вверх параллельно самим себе, так что частота в системе становится номинальной. Из треугольников А'1'2' и А12 на рис. 4.2, б можно убедиться, что изменения мощностей станций DP₁ и DP₂ обратно пропорциональны коэффициентам статизмаих регуляторов скорости, т. е.                (4.9)

где  К_СТ1 и К_СТ2 — коэффициенты статизма статических характеристик регуляторов скорости, равные тангенсам угла наклона a этих характеристик.