34. Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением.

При выработке и потр-ииэ.э. в любой мом-т времени отвеч-т рав-во не только Р, но и Q. ΣР_Г=ΣР_п=ΣР_н+ ΣР_ΔР (1). ΣQ_Г=ΣQ_п=ΣQ_н+ ΣQ_ΔР (2). ΣQ_Г ΣР_Г-генерир-е мощ-и Э/ст за вычетом С.Н. ΣQ_пΣР_п-мощ-и потр-й. ΣQ_нΣР_н-мощ-и нагр-к. Баланс Q по всей системе опр-т уровень U-я. U в узлах сети в той или иной стемениотл-ся от Uср причем это отлиичиеопр-сяконфиг-й сети НГ-й и др. факторами от кот-х зав-т ΔU. Наруш-е баланса Qприв-т к изм-ю уров-я U-я в сети. Q_СГ>Q_П, то U-е растет, при Q_СГ<Q_П, U-е падает. Обычно сети дефицит-е по Р дефицитны и по Q. Но целесообр-ее не передавать Q из сос-х ЭС, а генер-ть в СК. Стат-е хар-и НГ по U-ю имеют вид (см. рис-ки).

Пусть из-за аварии U₂↓, U₂=U₁+ΔU₁₂=U₁-(Р^К₁₂R₁₂+Q^К₁₂X₁₂)/U₁. При U₂↓ по стат-м х-м будут Р₂↓ Q₂↓, а также Р₁₂↓ Q₁₂↓ и потери U₁₂-я тоже пад-т. Тогда U₂↑ это понятно из привед-й формулы в предполож-ии что U₁=const все это справ-во когда U-е >U_кр и = 0.70.8Uном. НГ имеет “+” регулир-й эффект при UU_кр и “-” эффект когда U-е U_кр(тогда Q₂↓). И тогда больша яQ течет по ЛЭП что увел-т потери U-я и U-е в конце ЛЭП падает. В соотв-ии со стат-и х-ми при U<U_крQ₂↑ что прив-т к росту U₂ и возн-т лавина U-я кот-я прив-т к остановке АД. Q₂↑ а баланс Р наруш-ся причем ΣQ_п>ΣQ_г и U↓. Остановить U↓ можно лишь отк-м НГ.

35.Способы регулирования напряжения в электрической сети

Регулирование напряжения в электрических сетях сложно осуществлять, изменяя:

а) напряжение генераторов электростанций;

б) коэффициент трансформации трансформаторов и автотрансформаторов;

в) параметры питающей сети;

г) величину реактивной мощности, протекающей по сети. Применением перечисленных способов обеспечивается централизованное регулирование напряжения, однако последние три из них могут быть применены и для местного регулирования.

Регулирование напряжений в сетях генераторами эл. станций.

• задаются также графики генерации реактивной мощности: максимальной — в утренний и вечерний максимумы активной нагрузки и минимальной—в ночное время.

• изменение коэффициента трансформации трансформаторов с РПН, связывающих генераторы с сетью ВН.

• В тех случаях, когда трансформаторы связи генераторов с сетью ВН не имеют РПН, регулирование напряжения на шинах генераторного напряжения производится изменением возбуждения генераторов, с одновременным (автоматическим) изменением их реактивной мощности. Регулирование — встречное и осуществляется по суточному графику напряжения, задаваемому диспетчером электрических сетей.

Регулирование напряжения в сетях изменением параметров сети.

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.

Регулирование напряжения в сетях изменением величины реактивной мощности в них.

Рис 10-4. Векторная диаграмма изменения напряжения в конце линии в зависимости от изменения передаваемой реактивной мощности.

Эффективно регулировать напряжение путем изменения реактивной мощности в сети можно с помощью синхронных компенсаторов или батарей конденсаторов при включении их параллельно нагрузке.

Синхронный компенсатор (СК) устанавливают на приемной подстанции и присоединяют к шинам НН подстанции или к обмотке НН автотрансформатора. Такой компенсатор представляет собой синхронный электродвигатель и при перевозбуждении является емкостной нагрузкой для сети или, что все равно, генератором реактивной индуктивной мощности, а при недовозбуждении становится потребителем реактивной мощности. Таким образом, изменяя возбуждение синхронного компенсатора, непосредственно влияют на величину реактивной мощности, протекающей по сети, и следовательно, на напряжение у потребителя. Регулирование напряжения при помощи СК происходит плавно. Диапазон регулирования зависит от мощности СК и величины реактивной нагрузки линии.

Синхронные компенсаторы изготовляются на мощность 10 и 16 MB А напряжением 6,3—10,5 кВ и 25—100 MB А напряжением 10,5 кВ. СК мощностью свыше 25 MB А изготовляются с водородным охлаждением. Крупные СК обычно используются по графику генерации реактивной мощности в системе и поэтому служат для централизованного регулирования напряжения.

В тех случаях, когда расчетная мощность компенсирующей установки меньше минимальной мощности СК или когда не требуется ее работа в режиме потребления реактивной мощности, устанавливают управляемые батареи конденсаторов (УБК), разделенные на ряд секций. Регулирование напряжения плавное и автоматизировано.

35