2. Снижение отклонения напряжения

Отклонения напряжения являются «медленным» изменением напряжения и вызываются либо изменением уровня напряжения в центре питания, либо потерями напряжения в элементах сети. На рис. 2.1 показано в качестве примера, как изменяется уровень отклонения напряжения (в процентах от номинального напряжения) вдоль участка сети от центра питания до электроприемника (ЭП). Условно нанесены фаницы 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_к и Q_K — соответственно активная и реактивная мощности, протекающие по к-му участку сети; Rk и Хк — активное и реактивное сопротивления к-ro элемента сети.

Рис. 2.1 Изменение напряжения на участках сети при протекании по ним тока нагрузки

Второй причиной заниженного уровня напряжения на ЭП является недостаточный уровень напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Анализируя эпюру напряжения на рис. 2.1 и выражение (2.1), можно сделать вывод: обеспечить требования по отклонениям напряжения на ЭП можно двумя способами: ,

за счет регулирования напряжения в центре питания;

путем снижения потерь напряжения в элементах сети.

2.1 Регулирование напряжения

Р егулирование напряжения изменением сопротивления электрической сети. Продольная компенсация (ПК) индуктивного сопротивления ВЛ и шинопроводов СЭС предприятий позволяет существенно снизить потерю напряжения в линиях. Это достигается включением в рассечку линии батареи конденсаторов (БК). На рис. 2.2 представлена схема включения БК в рассечку линии.

Рис. 2.2 Схема включения БК для компенсации индуктивного сопротивления линии

Если нагрузка задана в виде мощности, то продольная составляющая падения напряжения с учетом влияния БК

где P_H Q_H - соответственно активная и реактивная мощности нагрузки, МВт, Мвар; r_л, x_л - активное и реактивное сопротивление линии, Ом; U₂ -напряжение в конце линии, кВ; х_к - реактивное сопротивление БК, последовательно включенной в линию, Ом.

Если желаемый уровень напряжения в конце линии U₂, то из (2.2) можно определить сопротивление установки продольной компенсации. Ток в цепи БК равен току нагрузки:

(2.3)

Количество параллельно включенных конденсаторов в БК на фазу: n = I_H / I_{HOM K}

где I_{HOM K} - номинальный ток одного конденсатора БК.

Количество последовательно включенных конденсаторов в БК определяется из условия: X_БК = X_{HOM K} m / n

где X_{HOM K} = U_{HOM K} / I_{HOM K} - номинальное сопротивление одного конденсатора при основной частоте, Ом; т - количество последовательно включенных конденсаторов.

Общая мощность установки ПК Q_УПК = N_Ф m n Q_{НОМ БК} где N_Ф - число фаз.

Компенсирующий эффект установки продольной компенсации зависит от тока нагрузки. Установку продольной компенсации можно использовать также в сетях с резкопеременной нагрузкой. Однако в этом случае следует исключить возможность субгармонического резонанса.