Esența reglării tensiunii datorată efectului asupra fluxurilor de putere reactivă asupra elementelor rețelei electrice este că, atunci când se schimbă puterea reactivă, se schimbă pierderile de tensiune în rezistențele reactive. Astfel, pentru schema de rețea prezentată în Fig. 1, relația dintre tensiunile începutului U1. iar sfârșitul lui U2 poate fi scris ca:
Fig. 1 Diagramă de rețea cu dispozitiv de compensare
Spre deosebire de puterea activă, puterea reactivă în nodurile rețelei poate fi modificată prin instalarea în ele a dispozitivelor de compensare transversală, adică a dispozitivelor de compensare (CU) conectate în paralel cu sarcina. Deoarece astfel de dispozitive de compensare a puterii reactive pot servi drept condensatoare de acumulator, compensatoare sincrone, reactoare de manevră și control, toroane statice de dilatare. Astfel de dispozitive pot include și generatoare de centrale electrice locale conectate la sistemul de transmisie și distribuție a energiei electrice, motoare sincrone, filtre de armonici superioare. Unele dintre aceste dispozitive de compensare pot furniza doar energie reactivă în rețea, unele utilizează doar energie reactivă din rețea (reactoare cu șunt și controlat). Cele mai valoroase pentru reglarea tensiunii sunt dispozitivele care au capacitatea, în funcție de modul de rețea, de a genera și absorbi puterea reactivă (compensatoare sincrone, compensatoare statice de tiristor).
Dispozitivele de compensare pot fi neregulate și reglabile. Atunci când un dispozitiv de compensare neregulat este pornit, se creează o rețea permanentă de pierdere de tensiune (negativă sau pozitivă). Dacă dispozitivul compensator permite schimbarea puterii în funcție de modul de rețea, aditivul pierdere de tensiune, după cum rezultă din formula (1) este variabilă, prin care devine posibilă reglarea tensiunii. Astfel, în diagrama de rețea prezentată în Fig. 1, atunci când schimbă compensarea QK puterii dispozitivului să emită ( „minus“ semn în formula (1) înainte de QK) către consumator ( „plus“ semn înainte ca QK) va varia în căderea de tensiune pe care constanta de tensiune U1 = const va conduce de asemenea la o schimbare de tensiune U2 la sfârșitul rețelei, adică va fi asigurată reglarea tensiunii.
După cum rezultă din formula (1), performanța de control de tensiune cu ajutorul dispozitivelor încrucișate compensatoare crește în rețele cu reactanțe relativ mari“în comparație cu active, de exemplu, în linii electrice aeriene, comparativ cu cablu. Cel mai mare efect este atins atunci când sunt instalate dispozitive compensatoare cele mai îndepărtate noduri din centrele de încărcare.
Folosind un dispozitiv de compensare transversală, este posibil să se creeze un mod în care tensiunea de la capătul rețelei să fie mai mare decât tensiunea la început (U2> U1). Aceasta se întâmplă atunci când pierderea de tensiune din formula (1) devine negativă:
Prin urmare, puterea dispozitivului de compensare pentru acest mod
În cazul în care puterea generată a dispozitivului de compensare compensează complet sarcina reactivă a consumatorilor (QK = Q2)
În Fig. 2a prezintă diagrama vectorului de tensiune fără un dispozitiv de compensare și cu un dispozitiv de compensare la QK În Fig. 2, b arată cazul când puterea reactivă a consumatorilor (QK = Q2) este complet compensată, ducând la o scădere a tensiunii # 8710; Up.k de transmisie a puterii reactive este complet absentă (formula (5). În fine, în fig. 2, este prezentată în modul de pornire fără dispozitiv și un mod compensator când puterea compensatoare dispozitivului QK> Q2 și satisface condiția (2). În scăderea tensiunii la rezistențele active și reactive modifică semn, iar tensiunea U2 devine mai mare decât U1k. Compensarea dispozitivelor de compensare transversală are un efect pozitiv complex asupra modului de rețele electrice. Pe lângă posibilitatea de reglare a tensiunii, acestea permit reducerea pierderilor de putere activă și de energie electrică datorate descărcării elementelor de rețea de la puterea reactivă și, prin urmare, reducerea curenților de funcționare. În unele cazuri, când puterea activă transmisă este limitată curent admis pentru încălzire sau pentru pierderea tensiunii admisibile în urma descărcării din rețeaua puterii reactive poate fi sporit volumul de putere activă. Prin urmare, în general, alegerea puterii și localizarea dispozitivelor compensatoare ar trebui abordate în mod cuprinzător. Aici, totuși, luăm în considerare abordarea de selectare a puterii dispozitivului compensator prin condiția de reglare a tensiunii [3,16, 24]. Să presupunem că tensiunea U1 = const U2 pentru un motiv oarecare nu satisface consumatorii (Fig. 1) și trebuie să fie ridicat la U2zh prin selectarea puterii corespunzătoare dispozitivului montat la capătul rețelei compensatoare atunci când se calculează, în general, trebuie remarcat faptul că, atunci când tensiunea U2 la U2w, sarcina P2 și Q2 se va schimba la P2 și U2g în funcție de caracteristicile lor statice P2 = f (U2) și Q2 = f (U2). Acest factor nu poate fi luată în considerare în cazul în care sarcina este conectată pe partea secundară a transformatorului cu dispozitivul comutator, care permite să mențină tensiunea pe pneu de joasă tensiune neschimbată. Înainte și după instalarea dispozitivului de compensare cu putere QK, legătura dintre tensiunile de pornire și sfârșitul rețelei poate fi reprezentată în mod corespunzător ca: Ecuând laturile drepte ale acestor ecuații datorită condiției U1 = const, găsim puterea dispozitivului de compensare Aici puterea P2. Q2. P2zh. Q2zh sunt în conformitate cu caracteristicile statice corespunzătoare Dacă bancul condensatorului este dispozitivul compensator, atunci puterea sa depinde de tensiunea aplicată: unde Qb.n este puterea nominală a băncii de condensatori la o tensiune nominală U.n. Având în vedere această dependență, puterea nominală a băncii de condensatori pentru schimbarea tensiunii U2 în U2j ar trebui să fie egală cu
Fig. 2. Diagrame vectoriale ale tensiunilor când energia reactivă este furnizată de un dispozitiv compensator: a - cu QK
Dacă nu sunt luate în considerare caracteristicile de sarcină statică, P2w = P2 și Q2w = Q2. Apoi, puterea necesară a dispozitivului de compensare de la formula (6) este obținută ca:
Pentru dispozitivul de compensare sub forma unei baterii de condensatoare de la formula (7), obținem:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: