Выбор числа и мощности конденсаторов при продольной компенсации

После выбора номинального тока батареи I_би степени компенсациисопределяют сопротивление батареих_б=сх_L, гдех_L– сопротивление линии электропередачи.

Номинальное напряжение батареи определяется из соотношения

По величине U_бвыбирают тип конденсатора, т.е. его номинальное напряжение и мощность. При последовательно-параллельных группах число последовательных рядовmвыбирается таким, чтобыU_п.кm=U_б, а число параллельных групп в рядуп– по номинальному току конденсатораIиз соотношенияI_п.кnI_б, причемСопротивление конденсатора определяется из соотношения

или

если известна величина емкости конденсатора.

По необходимому сопротивлению батареи х_били ее токуI_бопределяется число групп:

.

Мощность трех фаз батареи Q_би ее фазное сопротивление определяется как

и

В качестве примера выбора конденсаторов для продольной компенсации рассмотрим возможность передачи мощности 4000 квтпри напряжении 35квна расстояние 50км.

Ёмкость конденсаторной установки на фазу

При включении конденсаторов в электрическую сеть напряжением выше 1000 в

где k_т– коэффициент трансформации трансформатора;

I - ток в сети напряжением до 500впри пуске электродвигателя.

Пределы регулирования ограничиваются индуктивным сопротивлением сети и электродвигателя, т.е. индуктивным сопротивлением всей схемы замещения.

Сравнение продольной и поперечной компенсации

Сравнение продольной и поперечной компенсации по повышению уровня напряжения U₂, величине активных потерь электроэнергии и требуемой мощности конденсаторов для заданных значенийP₂иQ₂при неизменном напряжении в начале линии электропередачи представляет определенный интерес.

Сравнение по повышению уровня напряжения

Повышение напряжения в электрической сети может быть достигнуто с помощью продольной и поперечной компенсации.

Разность в величинах относительных потерь напряжения до и после включения продольной компенсации

Из соотношения Q_C=I²cxможно определитьси подставить его в выражение для разности в относительных потерях напряжения в линии:

При поперечной компенсации относительная потеря напряжения уменьшится до

где Q_C– мощность конденсаторной установки при поперечной компенсации.

Разность в относительных потерях составит:

Сравнение этих формул показывает, что при продольной компенсации компенсирующих эффект по напряжению пропорционален полной реактивной нагрузке Q₂, в то время как при поперечной компенсации этот эффект пропорционален лишь реактивным потерям.

Сравнение по активным потерям энергии

При поперечной компенсации потери электроэнергии снижаются не столько за счет повышения уровня напряжения, как при продольной компенсации, а в основном за счет уменьшения величины передаваемой реактивной мощности.

Изменение потерь в зависимости от степени компенсации для поперечной компенсации выражается равенством

а для продольной компенсации равенством

где _С, ’’_С, _п.к– время годовых потерь.

Снижение активных потерь в линии электропередачи при продольной компенсации пропорционально величине Q₂, а при поперечной – разности (Q₂–Q_С).

Из этих равенств следует, что продольная компенсация в отношении снижения активных потерь экономичнее поперечной только при Q_С> 2Qилис> 2 и при Q, значительно меньшем, чемQ₂, и необходимости выполнения высокой степени компенсации.

При малой степени компенсации (Q_Смало) эффективность поперечной компенсации значительно больше продольной.

Капитальные затраты при последовательном включении конденсаторов значительно меньше, чем при параллельном, эксплуатационные же расходы несколько больше.