Материал: Лекции полнотью

15

16.6.3. Линейные регулировочные трансформаторы (ЛР)

Линейные регулировочные трансформаторы (ЛР) и последовательные регулировочные трансформаторы применяются для регулирования напряжения в отдельных линиях или в группе линий. Так, они применяются при реконструкции уже существующих сетей, в которых используются трансформаторы без регулировки под нагрузкой. В этом случае для регулирования напряжения на шинах подстанции ЛР включаются последовательно с нерегулируемым трансформатором (рис.9.7,а). Для регулирования напряжения на отходящих линиях линейные регуляторы включаются непосредственно в линии (рис.9.7,б).

Линейный регулировочный трансформатор - статический электрический аппарат, который состоит из последовательного 2 и питающего 1 трансформаторов (рис.9.7,в). Первичная обмотка питающего трансформатора 3 может получать питание от фазы А или от фаз В, С. Вторичная обмотка 4 питающего трансформатора содержит такое же устройство переключения контактов под нагрузкой 5, как и в РПН. Один конец первичной обмотки 6 последовательного трансформатора 6 подключен к средней точке вторичной обмотки 4 питающего трансформатора, другой - к переключающему устройству 5. Вторичная обмотка 7 последовательного трансформатора соединена последовательно с обмоткой ВН силового трансформатора, и добавочная ЭДС E в обмотке 7 складывается с ЭДС в обмотке ВН.

Если на первичную обмотку 3 питающего трансформатора подается напряжение фазы А (сплошные линии на рис.9.7,в), то ЭДС обмотки ВН силового трансформатора с помощью устройства РПН, описанного выше, регулируется по модулю (рис.9.7,г). При этом E - модуль результирующей ЭДС

обмотки ВН силового трансформатора и обмотки 7 линейного регулятора,

где EA - модуль ЭДС в фазе A обмотки ВН силового трансформатора.

Если обмотка 3 подключается к двум фазам B и C (штриховые линии на рис.9.7,в), то результирующая ЭДС обмоток ВН и 7 изменяется по фазе

(рис.9.7,д):

Регулирование напряжения по модулю, когда E и EA совпадают по фазе (рис.9.7,г), называется продольным. При таком регулировании коэффициент трансформации n T - действительная величина. Регулирование напряжения по фазе, когда E и EA сдвинуты на 90° (рис.9.7,д), называется поперечным.

1

Лекция №10

10.1. Регулирование напряжения изменением сопротивления сети

Напряжение у потребителя зависит от величины потерь напряжения в сети, которые в свою очередь зависят от сопротивления сетей. Например, продольная составляющая падения напряжения в линии на рис.10.1,а равна:

r1 2 , x1 2 - ее активное и реактивное сопротивления.

Рис.10.1. Регулирование напряжения изменением параметров сети:

а – схемы замещения; б – зависимость сопротивления от сечения проводов

На рис.10.1,б показан характер зависимости сопротивления сети от сечения проводов. Из графика видно, что соотношение активного и реактивного сопротивлений для распределительных и питающих сетей различно.

В распределительных сетях активное сопротивление больше реактивного, то есть r0 x0 . В (10.1) основную роль играет первое слагаемое

числителя P1K2 r1 2 . При изменении сечения линий в распределительных сетях существенно меняются r0 и r1 2 изменяются U12 и напряжение потребителя.

2

Поэтому в этих сетях сечение иногда выбирается по допустимой потере напряжения.

В питающих сетях, наоборот, x0 r0 поэтому U12 в значительной

степени определяется реактивным сопротивлением линий, которое мало зависит от сечения. Продольная составляющая падения напряжения в линии до установки конденсаторов определяется выражением (10.1). Предположим, что напряжение в конце линии ниже допустимого:

Включим последовательно в линию конденсаторы так, чтобы повысить напряжение до допустимого U2ДОП .

Предыдущее выражение запишем в следующем виде:

где x K - сопротивление конденсатора.

Последовательное включение конденсаторов в линии называют продольной компенсацией. Установка продольной компенсации (УПК) дает возможность компенсировать индуктивное сопротивление и потерю напряжения в линии (рис.10.2,а).

a)

j

3I1 2r1 2

б)

Величину 3I12 x K можно рассматривать как отрицательное падение напряжения или как дополнительную ЭДС, вводимую в цепь.

Зная U1 , U2ДОП , r1 2 , x1 2 , P1K2 , Q1K2 , можно найти x K из (10.3) и выбрать нужное количество последовательных и параллельных конденсаторов. При этом напряжение на конденсаторах UK и ток в них IK равны:

UK.HOM UK / 3 , то ставят последовательно несколько конденсаторов в одной фазе. Число подключенных конденсаторов определяют по выражению

Для УПК отношение емкостного сопротивления конденсаторов к индуктивному сопротивлению линии, выраженное в процентах, называется процентом компенсации:

На практике применяют лишь частичную компенсацию (с<100 %) реактивного сопротивления линии. Полная или избыточная компенсация (с≥100%) в распределительных сетях, непосредственно питающих нагрузку, обычно не применяется, так как это связано с возможностью появления в сети перенапряжений.