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Serienkompensation

Definition: Reihenkompensation ist die Methode der Verbesserungdie Systemspannung durch Anschließen eines Kondensators in Reihe mit der Übertragungsleitung. Mit anderen Worten wird bei der Serienkompensation Blindleistung in Reihe mit der Übertragungsleitung eingefügt, um die Impedanz des Systems zu verbessern. Es verbessert die Kraftübertragungsfähigkeit der Leitung. Es wird meistens in Extra- und Ultrahochspannungsleitungen verwendet.

Vorteile der Serienkompensation

Serienkompensation hat mehrere Vorteile wieEs erhöht die Übertragungskapazität, verbessert die Systemstabilität, steuert die Spannungsregelung und sorgt für eine ordnungsgemäße Lastverteilung unter parallelen Zuführungen. Diese Vorteile werden unten diskutiert.

  • Steigerung der Kraftübertragungskapazität - Die Kraftübertragung über eine Leitung wird durch gegeben

Serienkompensationsgleichung-1

wo P1 - übertragene Leistung pro Phase (W)
Vs - Phasenspannung der sendenden Phase (V)
Vr - Phase am Empfangsende
XL - Serieninduktive Reaktanz der Leitung
δ - Phasenwinkel zwischen Vs und Vr

Wenn ein Kondensator eine Kapazitätsreaktanz X aufweistc in Reihe mit der Leitung geschaltet ist, wird die Reaktanz der Leitung von X herabgesetztL bis (XL- Xc). Die Kraftübertragung erfolgt durch

Serienkompensation

Serienkompensationsgleichung-2
Serienkompensations-Gleichung-3
woher,
Serienkompensations-Gleichung-4
Der Faktor k ist als Kompensationsgrad oder Kompensationsfaktor bekannt. Daher ist die Kompensation pro Einheit durch den prozentualen Anteil der Gleichung gegeben
Sereis-Kompensations-Gleichung-7
Die Kompensation ergibt sich aus der Gleichung

Serienkompensationsgleichung-8
Wo XL = gesamte serielle induktive Reaktanz der Leitung pro Phase
XC = kapazitive Reaktanz des Kondensators pro Phase
In der Praxis liegt k zwischen 0,4 und 0,7. Für k = 0,5

Serienkompensationsgleichung-5
Somit wird die Kraftübertragung um 50% kompensiert.

  • Verbesserung der Systemstabilität - Für die gleiche Kraftübertragung und für den gleichen Wert vonSenden und Empfangen der Endspannung ist der Phasenwinkel & dgr; im Fall der Reihenimpedanzleitung geringer als für die nicht kompensierte Leitung. Der reduzierte Wert von δ ergibt eine höhere Stabilität.
  • Lastverteilung zwischen parallelen Leitungen - Serienkondensatoren werden bei der Übertragung verwendetSysteme zur Verbesserung der Lastverteilung zwischen parallelen Linien. Wenn die neue Leitung mit großer Leistungsübertragungsfähigkeit parallel zu einer bereits vorhandenen Leitung ist, ist es schwierig, die neue Leitung zu laden, ohne die alte Leitung zu überlasten. In diesem Fall verringert die Serienkompensation die Serienreaktanz, und eine ordnungsgemäße Lastverteilung zwischen den Parallelschaltungen kann leicht durchgeführt werden. Die Lastverteilung erhöht die Kraftübertragungsfähigkeit des Systems und reduziert die Verluste.
  • Kontrolle der Spannung - In Serienkondensatoren erfolgt eine automatische Änderung der Var (Blindleistung) mit der Änderung des Laststroms. Somit werden die Spannungsabfälle aufgrund plötzlicher Lastschwankungen sofort korrigiert.

Position des Serienkondensators

Die Position des Serienkondensators hängt von abdie wirtschaftliche und technische Betrachtung der Linie. Der Serienkondensator kann sich am Sendeende, Empfangsende oder in der Mitte der Leitung befinden. Manchmal befinden sie sich an zwei oder mehr Punkten entlang der Linie.

Der Kompensationsgrad und die Charakteristikder Leitung bestimmen den Ort der Kondensatoren. Ihre Installation am Terminal bietet die Möglichkeit der Wartung, aber die Überspannung, die an den Klemmen der Kondensatoren unter Fehlerbedingungen auftritt, führt zu einer Überlastung des Kondensators.

Die Kondensatoren sind in der Zwischenstufe installiertVermittlungsstation von vergleichsweise langen Leitungen. Die Position in der Mitte der Leitung verringerte auch die Leistung des Kondensators. Die Nennleistung des Serienkondensators ist mit angegeben

Serienkompensations-Gleichung-9-
wo ich den Leitungsstrom habe. Kondensatorbatterien bestehen aus kleinen Einheiten, die in Reihe, parallel oder beides verbunden sind, um die gewünschte Spannung und Var-Bewertung zu erhalten.

Schutzpläne für Serienkondensatoren

Wenn der Fehler oder die Überlastung auftritt, ist der Fehler großStrom fließt über den Serienkondensator der Leitung. Somit tritt der übermäßige Spannungsabfall über der Übertragungsleitung auf. Um die Kondensatoren vor solchen abnormalen Spannungen zu schützen, sind Funkenstrecken und Überspannungsableiter an den Kondensatoranschluss angeschlossen. Parallel dazu ist ein Leistungsschalter geschaltet. Einige der Methoden des Serienkondensators sind unten gezeigt.

Schutzschemata für Serienkondensatoren
Problem mit dem Serienkondensator verbunden

Einige der Probleme, die mit der Reihenkondensatoranwendung verbunden sind, werden nachstehend ausführlich beschrieben

  • Die seriekompensierte Linie produziert SerieResonanz bei Frequenzen, die niedriger als Leistungsfrequenzen sind. Dies wird als subsynchrone Resonanz bezeichnet. Der Untersynchronismus erzeugt eine mechanische Spannung, aufgrund derer eine hohe Torsionsspannung in der Rotorwelle auftritt. Das Problem der Untersynchronresonanz tritt meistens während eines Fehlers oder Schaltvorgangs auf. Das Problem der Untersynchronisation mit seriellkompensierten Leitungen wird durch die folgenden Verfahren überwunden.
    • Mit einem Filter.
    • Durchlaufen der Reihenkondensatorbank unter Resonanzbedingungen.
    • Durch Auslösen des Generators unter Resonanzbedingungen.
  • Serienkondensatoren erzeugten hohe Erholungsspannungen über dem Kontakt der Schalter.
  • Wenn der Kompensationsgrad und der Ort der Kondensatoren nicht korrekt sind, funktionieren die für den Leitungsschutz verwendeten Distanzrelais möglicherweise nicht ordnungsgemäß.
  • Einschalten eines unbelasteten Transformators amDas Ende einer Serienkompensation der Leitung kann eine nichtlineare Resonanz oder Ferroresonanz erzeugen. Dies kann zu ununterbrochenen Oszillationen führen. Die Frequenz der Oszillation kann durch Verwendung von Shunt-Drosseln an den Kondensatoren oder durch Kurzschließen der Kondensatoren vorübergehend unterdrückt werden.
  • Leicht belastete Synchronmotoren tendieren zur Jagd.

Der Serienkondensator führt zu einem höheren Netzspannungsanstieg, aufgrund dessen mehr Spannungsabfälle auftreten.

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