7.4. Установки продольной ёмкостной компенсации

Для уменьшения индуктивного сопротивления ВЛ применяются кон­денсаторы последовательного включения - установки продольной компенса­ции (УПК). УПК включают в рассечку фаз линий (рис. 7.5, а); установки по­лучили широкое распространение в сетях практически всех напряжений (от 0,38 до 500 кВ включительно).

При продольно-емкостной компенсации конденсаторы представляют в схеме замещения реактивным сопротивлением

(7.16)

где - угловая частота; С_к - ёмкость батареи.

Значение Х_к можно вычислить также по формуле

(7.17)

где U_ном, Q_к - номинальные значения реактивной мощности и напряжения

КБ соответственно (с учётом схем соединения конденсаторов).

При включении УПК компенсируется часть индуктивного сопротивле­ния линии X = X_L - X_K, тем самым уменьшается составляющая потерь напряжения

(7.18)

что равносильно введению некоторой добавки напряжения Последняя зависит и автоматически изменяется от величины реактивной составляющей тока нагрузки. Чем она больше, тем эффективнее для улучшения режима напряжения применение УПК.

Однако применение УПК для регулирования (изменения) напряжения экономически целесообразно только в сетях 35 кВ и ниже, питающие на­грузки с относительно низким коэффициентом мощности tg 0,75. В нор­мальном режиме через УПК течёт ток I_норм загрузки линии. В этом случае, например, при передаче проектной мощности, составляющей около 2,0 МВт по ВЛ 10 кВ протяжённостью 10 км с проводом АС 50/8 и 95 % компенсации индуктивного сопротивления, минимальная добавка напряжения

(7.19)

составит около 5,0%. Если реактивные нагрузки малы (tg близок к нулю), потеря напряжения определяется в основном активными нагрузками и сопро­тивлениями (составляющая U_a) и, значит, компенсация индуктивного со­противления нецелесообразна.

В сетях более высоких номинальных напряжений при существенном превышении величиной X значения R УПК применяются в первую очередь для повышения их пропускной способности, статической и динамической ус­тойчивости электроэнергетических систем.

Шунтирующий реактор (реактор поперечного включения) - это стати­ческое электромагнитное устройство, применяемое в электроэнергетических системах для регулирования реактивной мощности, напряжения и компенса­ции емкостных токов на землю. Обладает преимущественно индуктивным сопротивлением. Шунтирующие реакторы изготавливаются на напряжения 35-750 кВ. Во включенном состоянии реактивная мощность, потребляемая реактором, зависит (в зоне линейности его электромагнитной характеристи­ки) от квадрата напряжения:

(7.20)

где В_р - индуктивная проводимость реактора.

При расчёте режимов для учёта шунтирующего реактора вводится его индуктивная проводимость (положительный шунт)

(7.21)

получаемая из паспортных данных реактора: номинальных значений реак­тивной мощности Q_p и напряжения U_ном.

Для приближённых расчётов шунтирующие реакторы задают в точке их присоединения нагрузкой, равной номинальной мощности реактора (рис. 7.4, б).

Кроме шунтирующих реакторов, на подстанциях устанавливают зазем­ляющие реакторы, предназначенные для компенсации ёмкостных токов за­мыкания на землю.