Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Выбор электрических аппаратов.pdf
Скачиваний:
129
Добавлен:
12.08.2019
Размер:
4.87 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

26

При включении конденсаторов в электрическую сеть напряжением выше 1000 в

С 5,5I SIN 103

,

U C k т2

где kт – коэффициент трансформации трансформатора;

I - ток в сети напряжением до 500 в при 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 значений P2 и Q2 при 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

U p *U *U ' cQx2 .

U

Из соотношения QC=I2cx можно определить с и подставить его в выражение для разности в

относительных потерях напряжения в линии:

U '

 

 

QC

 

Q2 x

 

QC

Q

.

p

 

 

 

*

 

I 2 x

 

U 22

 

S

22

2

 

 

 

 

 

 

 

 

При поперечной компенсации относительная потеря напряжения уменьшится до

*U ' ' P2 r Q22 QC x , U 2

где QC – мощность конденсаторной установки при поперечной компенсации.

Разность в относительных потерях составит:

 

 

 

xQ

 

 

xQ

 

 

I 2

 

Q

U ' '

 

 

 

C

 

 

C

 

 

 

C

Q.

p

 

 

 

 

 

 

 

 

U 22

U 22

I 2

 

S 22

 

 

 

 

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

dWпот

 

2 Q2 QC r 'C

 

 

 

2 Qr ' 'C

 

 

 

,

dQ

U 2

U U

2

2 P r Q

2

Q

x

C

 

2

1

2

 

C

а для продольной компенсации равенством

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

27

dWпот

 

2Q2 r п.к

 

 

,

dQ

п.к

 

U 2

2 P r Q

x

 

 

1

2

2

 

 

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 QС).

Из этих равенств следует, что продольная компенсация в отношении снижения активных

потерь экономичнее поперечной только при QС > 2 Q или с > 2 и при Q, значительно меньшем, чем Q2, и необходимости выполнения высокой степени компенсации.

При малой степени компенсации (QС мало) эффективность поперечной компенсации

значительно больше продольной.

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

Сравнение требуемой мощности конденсаторов при последовательном и параллельном их включении

Для получения одинакового эффекта регулирования напряжения соотношение между необходимой реактивной мощностью при продольной компенсации Qп.к и при поперечной компенсации QС определяется из следующих условий.

Напряжения в начале и конце линии электропередачи с одной нагрузкой равны:

 

U 2

 

P2 r Q2 x

j

P2 x Q2 r

U1

 

 

,

U 2

 

 

 

 

 

U 2

где U1 – напряжение в начале линии, кв; U2 – то же в конце линии, кв;

Р2 – активная мощность нагрузки, Мвт; Q2 – реактивная мощность нагрузки, Мвар;

r – активное сопротивление всей последовательной цепи, ом; х – реактивное сопротивление той же цепи, ом.

Пренебрегая влиянием поперечной составляющей падения напряжения, что допустимо при расчете сетей напряжением до 35 кв, получаем:

U1 U 2 P2 r Q2 x . U 2

Пусть напряжение U2 необходимо повысить до величины U2.

При параллельном включении конденсаторов

U1 U ' 2 P2 r Q2 QC x . U ' 2

При последовательном включении конденсаторов

U1 U ' 2 P2 r Q2 x xC . U ' 2

Из сравнения уравнений получаем:

xC

QC x

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

Умножив обе части уравнения на 3I2, получаем:

3I 2 x

 

Q

 

 

3I 2 x

.

C

C

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

Левая часть этого уравнения – мощность последовательных конденсаторов Qп.к; числитель

дроби в правой

 

части представляет собой потери реактивной мощности Q в линии

электропередачи.

 

 

 

 

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

28

Таким образом,

Q Qп.к QC Q2 ,

или

Qп.к Q

QС Q2

Отсюда видно, что при регулировании напряжения в электрических сетях 6 – 35 кв при

последовательном включении конденсаторов требуется меньшая мощность их по сравнению с параллельным включением.

Отношение Q/Q2

зависит от COS и r0/x0 проводов. Из полученного уравнения нетрудно

получить

 

 

 

 

U %

 

 

 

 

Qп.к

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

2

 

r

 

 

 

С

100 SIN

 

1

 

 

ctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

Зависимость Qп.к/QС от r0/x0 для значений COS =0,6-0,9 приведена на рис. 76.

Применение последовательно включенных конденсаторов наиболее благоприятно по сравнению с параллельным включением при низких коэффициентах мощности нагрузки и большом активном сопротивлении электрической цепи.

Для сетей 6 и 10 кв с проводами марок М-10 – М-95 и А-16 – А-95 при U=10% максимальное значение Qп.к/QС имеет место для проводов марки М-95 и COS =0,9 и составляет

0,222, а минимальное значение – для проводов марки А-16 и COS =0,6 и составляет 0,0337.

Для сетей 35 кв отношение r/x резко снижается и относительная мощность

последовательных конденсаторов несколько повышается.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

1.Режимы работы ЭЭС

2.Устойчивость ЭЭС

3.Противоаварийная автоматика ЭЭС

4.Качество ЭЭ

5.Электрические нагрузки

6.Перенапряжения в ЭЭС

7.Компенсация реактивной мощности

8.Балансы мощности и электроэнергии

9.Расчет токов КЗ

10.Основы РЗиА

11.Выбор сечений проводов и кабелей

12.Выбор электрических аппаратов

13.Выбор трансформаторов

14.Выбор АВ и предохранителей