18)Какими методами и средствами регулируется значение

установившегося отклонения напряжения?

Ответ: Отклонения напряжения являются "медленным" изменением напряжения и вызываются либо изменением уровня напряжения в центре питания, либо потерями напряжения в элементах сети. Рисунок 5.1 иллюстрирует, как изменяется уровень отклонения напряжения (в процентах от номинального напряжения) вдоль участка сети от центра питания до электроприемника. Условно нанесены границы допустимых значений. Из этого рисунка видно, что требования по отклонениям напряжения для последних ЭП не выполняются. Это связано со значительными потерями напряжения в кабельной линии и на шинах питания ЭП. Суммарные потери напряжения определяют по выражению где Р_k и Q_k – соответственно активная и реактивная мощности, протекающие по k-му участку сети; R_k и Х_k – активное и реактивное сопротивления k-го элемента сети.

Второй причиной заниженного уровня напряжения на ЭЛ является недостаточный уровень напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Анализируя эпюру напряжения на рис. 5.1 и выражение (5.1), можно сделать вывод: обеспечить требования по отклонениям напряжения на ЭП можно двумя способами: 1)за счет регулирования напряжения в центре питания; 2)путем снижения потерь напряжения в элементах сети.

Первый способ может быть реализован с помощью изменения коэффициента трансформации питающего трансформатора. Для этого трансформаторы оснащаются средствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) или имеют возможность переключения отпаек регулировочных ответвлений без возбуждения (ПБВ), т.е. с отключением их от сети во время переключения ответвлений. Трансформаторы с РПН позволяют регулировать напряжение в диапазоне от ± 10 до ±16 % с дискретностью 1,25 - 2,5 %. Трансформаторы с ПБВ имеют регулировочный диапазон обычно ±5 %. Второй способ, основанный на снижении потерь напряжения в питающих линиях или кабелях, может быть реализован за счет снижения активного и (или) реактивного сопротивления. Снижение сопротивления достигается путем увеличения сечения проводов или применением устройств продольной компенсации (УПК). Продольная емкостная компенсация параметров линии заключается в последовательном включении конденсаторов в рассечку линии, благодаря чему ее реактивное сопротивление уменьшается: Сопротивление батарей конденсаторов УПК для снижения потери напряжения от значения до значения рассчитывается по выражению При этом мощность батареи конденсаторов Необходимо отметить, что вышеназванные способы снижения Х_л и Z_л приводят к увеличению токов КЗ и требуют проведения специальных расчетов с целью проверки коммутационной аппаратуры, установленной в этой сети, по отключающей способности. Дополнительная реактивная мощность КБ для повышения напряжения на величину может быть ориентировочно определена по выражению

где Х_КЗ – сопротивление КЗ в точке подключения КБ. Следует отметить, что минимизация параметра U и поддержание необходимых уровней напряжения на отдельных подстанциях с методической точки зрения затруднений не вызывает. Для этого определяются места установки компенсирующих устройств и с учетом условия минимума капиталовложений рассчитывается требуемая мощность таких устройств. На практике для стабилизации уровней напряжения широко используют нерегулируемые шунтирующие реакторы (ШР). Однако в сложных электрических сетях с протяженными структурами использование ШР не всегда дает положительный результат. Установка только нерегулируемых ШР приводит к резким колебаниям напряжения, вызванным избытком или недостатком реактивной мощности при изменениях нагрузки электрической сети. Кроме того, применение большого числа ШР, рассредоточенных вдоль сверхпротяженной ВЛ, и их частая коммутация, вследствие сильной изменчивости нагрузок электрической сети, требует согласования режимов работы ШР 10 кВ Поэтому естественно, что такие протяженные электрические сети должны быть управляемыми. Достаточно эффективным средством системного регулирования напряжения являются управляемые или насыщающиеся реакторы (УР), представляющие собой группу из трех однофазных реакторов. Но известно, что такие устройства, имеющие тиристорный преобразователь, генерируют во внешнюю сеть высшие гармоники тока, характеристики которых зависят от схемы сети и режима работы.