Емкостной компенсацией
Устройства продольной компенсации (УПК) устанавливаются чаще всего в середине линии для повышения пропускной способности и динамической устойчивости электропередачи. При этом обычно степень компенсации qc=Хс/Z=0,5. Включение сосредоточенной емкости последовательно с распределенными параметрами линии приводит к изменению распределения напряжения вдоль линии как в нормальном режиме, так и в режимах одностороннего питания или к.з. За счет протекания тока через Хс на батарее конденсаторов наблюдается падение напряжения. Скачек напряжения DUс на батарее нежелателен, поэтому УПК устанавливаются в местах потокоразделов реактивных мощностей и в сочетании с шунтирующими реакторами, которые компенсируют генерируемую УПК мощность. Рис.4.9. Типовая схема дальних электропередач с УПК ШВ и ШР – шунтирующие выключатель и разрядник соответственно
В такой системе (рис.4.9) вследствие специфических переходных процессов могут возникнуть: 1.Перенапряжения на продольной изоляции конденсаторов при вводе их в работу, к.з. и качаниях роторов генераторов Г1 и Г2. 2.Перенапряжения на изоляции относительно земли элементов передачи при ее разрыве, повышенным из-за остаточного заряда на конденсаторах. 3.Колебания на низших гармонических в контуре, содержащем последовательное соединение Хр2 и С, который образуется при разрыве передачи. В качестве примера рассмотрим распределение напряжения, рис.4.10, вдоль линии длиной 1000 км, в середине которой включено УПК с qc=0,5. Расчет ведется методом эквивалентных длин. Рис.4.10. Распределение напряжения вдоль линии с УПК
Емкостное входное сопротивление линии за УПК Zвх2=-jZctg0,5bl= -j1,73 cкладывается с емкостным сопротивлением УПК -jXc=-j0,5. Полученное суммарное сопротивление заменяется разомкнутой линией с эквивалентной волновой длиной blэ=arc ctg(Xвх2 + Хс)= arc ctg(1,73 + 0,5)= 0,42. Эта длина складывается с волновой длиной участка линии до УПК и получается эквивалентная длина всей линии: 0,5bl + blэ= 0,945, входное сопротивление которой равно Zвх= -jZ ctg(0,5bl + blэ)= -j0,72. Напряжение перед батареей . Это напряжение распределяется между сопротивлением батареи и входным сопротивлением второго участка Напряжение в конце линии Основным недостатком продольной компенсации с точки зрения ограничения перенапряжений является ее слабое влияние на входное сопротивление. Zвхс= - j0,72, тогда как применения реактора с qp=qc в середине той же линии дает Zвхр= -j1,5. Установленное в середине линии УПК практически не оказывает влияния на напряжение в начале линии, напряжение в конце линии уменьшается, а на батарее конденсаторов наблюдается скачок напряжения. Причем напряжение на УПК может оказаться значительно выше, чем напряжение в конце линии. Подключение реакторов компенсирует действие УПК и при полной компенсации УПК не оказывает влияния на распределение напряжения вдоль линии. При к.з. за УПК DUc может возрасти в несколько раз вследствие протекания тока к.з. через Хс при переходном процессе. Номинальное напряжение батареи Ucном=(0,3 ¸ 0,4)Uф выбирается по номинальному току передачи, поэтому перенапряжения при к.з. могут быть опасными для изоляции конденсаторов. Для защиты от этих перенапряжений батареи шунтируются специальными разрядниками с уставкой в пределах (2,5 ¸ 4)Uсном. Такие большие уставки определяются тем, что пробой разрядника в переходном режиме нежелателен, например при качании роторов генераторов после к.з., когда УПК особенно необходимо для поддержания динамической устойчивости системы. При разрывах электропередач с УПК и шунтирующими реакторами могут возникнуть резонансные явления на очень низкой частоте (w/3) в контурах, содержащих Хс и Хр. Возбуждение субгармоник может приводить к перенапряжениям на конденсаторной батарее и протеканию недопустимо больших токов через реактор. Для их устранения применяются выключатели или разрядники кратковременно шунтирующие УПК.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|