/ / Kompensacja serii

Kompensacja serii

Definicja: Kompensacja serii to metoda poprawynapięcie systemowe poprzez podłączenie kondensatora szeregowo do linii przesyłowej. Innymi słowy, w kompensacji szeregowej moc bierna jest wstawiana szeregowo z linią transmisyjną w celu poprawy impedancji systemu. Poprawia zdolność przenoszenia mocy linii. Jest on najczęściej używany w linii ekstra i ultra wysokiego napięcia.

Zalety kompensacji serii

Kompensacja szeregowa ma kilka zaletZwiększa przepustowość, poprawia stabilność systemu, reguluje napięcie sterujące i zapewnia właściwy podział obciążenia między równoległe podajniki. Te zalety omówiono poniżej.

  • Zwiększenie możliwości transferu mocy - Przeniesienie mocy przez linię jest przez

kompensacja szeregowa-równanie-1

gdzie P1 - moc przekazywana na fazę (W)
Vs - napięcie fazy zakończenia wysyłania (V)
Vr - napięcie fazy odbiorczej
XL - szeregowa reaktancja indukcyjna linii
δ - kąt fazowy między Vs i Vr

Jeśli kondensator ma reaktancję pojemnościową Xdo jest połączony szeregowo z linią, reaktancja linii jest zmniejszona od XL do (XL- Xdo). Przeniesienie mocy jest przez

kompensacja serii

kompensacja szeregowa-równanie-2
kompensacja szeregowa-równanie-3-
gdzie,
kompensacja szeregowa-równanie-4-
Współczynnik k jest znany jako stopień kompensacji lub współczynnik kompensacji. Tak więc, kompensacja za jednostkę jest podawana przez procent równania
sereis-compensation-equation-7
kompensacja jest podana przez równanie

kompensacja szeregowa-równanie-8
Gdzie XL = całkowita seria reaktancji indukcyjnej linii na fazę
Xdo = reaktancja pojemnościowa kondensatora banck na fazę
W praktyce k wynosi od 0,4 do 0,7. Dla k = 0,5

kompensacja szeregowa-równanie-5
Tak więc transfer mocy jest podwojony o 50% kompensacji.

  • Poprawa stabilności systemu - Dla tego samego transferu mocy i dla tej samej wartościwysyłanie i odbieranie napięcia końcowego, kąt fazowy δ w przypadku linii impedancji szeregowej jest mniejszy niż dla linii nieskompensowanej. Zmniejszona wartość δ zapewnia większą stabilność.
  • Podział obciążenia między linię równoległą - W transmisji stosowane są kondensatory szeregowesystemy poprawiające podział obciążenia między równoległe linie. Gdy nowa linia o dużej zdolności przenoszenia mocy jest równoległa do już istniejącej linii, trudno jest załadować nową linię bez przeciążania starej linii. W takim przypadku kompensacja szeregowa zmniejsza reaktancję szeregową, a właściwy podział obciążenia między obwody równoległe można łatwo wykonać. Podział obciążenia zwiększa możliwości przenoszenia mocy w systemie i zmniejsza straty.
  • Kontrola napięcia - W kondensatorze szeregowym występuje automatyczna zmiana w Var (moc bierna) wraz ze zmianą prądu obciążenia. W ten sposób spadki poziomów napięcia spowodowane nagłymi zmianami obciążenia są natychmiast korygowane.

Lokalizacja kondensatora szeregowego

Lokalizacja kondensatora szeregowego zależy odekonomiczne i techniczne uwzględnienie linii. Kondensator szeregowy może znajdować się na końcu wysyłającym, końcu odbiorczym lub w środku linii. Czasami znajdują się w dwóch lub więcej punktach wzdłuż linii.

Stopień kompensacji i charakterystykalinii decydują o położeniu kondensatorów. Ich instalacja na terminalu zapewnia konserwację, ale przepięcie pojawiające się na zaciskach kondensatorów w warunkach awaryjnych nadmiernie obciąży kondensator.

Kondensatory są zainstalowane w półprodukcierozdzielnia stosunkowo długich linii. Położenie w środku linii również obniżyło ocenę kondensatora. Ocena kondensatora szeregowego jest podawana przez

kompensacja szeregowa-równanie-9-
gdzie I jest prądem linii. Banki kondensatorów składają się z małych jednostek połączonych szeregowo, równolegle lub obu, aby uzyskać pożądane napięcie i ocenę Var.

Schematy ochrony dla kondensatorów szeregowych

Gdy błąd lub przeciążenie występuje dużyprąd przepłynie przez szeregowy kondensator linii. Tak więc nadmierny spadek napięcia występuje w całej linii przesyłowej. Aby zabezpieczyć kondensatory przed takimi nienormalnymi napięciami, do końcówki kondensatora podłączone są iskierniki i odgromnik. Równolegle z nim połączony jest wyłącznik. Niektóre metody szeregowego kondensatora przedstawiono poniżej.

kondensatory ochronne-schematy dla serii
Problem związany z kondensatorem szeregowym

Niektóre problemy związane z zastosowaniem kondensatorów szeregowych są szczegółowo opisane poniżej

  • Linia z kompensacją szeregową wytwarza serierezonans przy częstotliwościach niższych niż częstotliwości mocy. Jest to tak zwany rezonans podsynchroniczny. Subsynchroniczny wytwarza naprężenia mechaniczne, z powodu których w wale wirnika występuje wysokie naprężenie skrętne. Problem rezonansu podsynchronicznego występuje głównie podczas awarii lub operacji przełączania. Problem podsynchronizacji z liniami z kompensacją szeregową jest rozwiązywany za pomocą następujących metod.
    • Używając filtra.
    • Przekazując szereg kondensatorów w warunkach rezonansowych.
    • Przez wyzwolenie generatora w warunkach rezonansu.
  • Kondensatory szeregowe wytwarzały wysokie napięcia powrotne w kontakcie z wyłącznikami.
  • Jeśli stopień kompensacji i lokalizacja kondensatorów nie są prawidłowe, przekaźniki odległości używane do ochrony linii mogą nie działać prawidłowo.
  • Przełączanie nieobciążonego transformatora nakoniec kompensacji szeregowej linii może spowodować rezonans nieliniowy lub rezonans ferro. Może to spowodować nieprzerwane oscylacje. Częstotliwość oscylacji może być tłumiona przez użycie dławików bocznikujących na kondensatorach lub zwarcie kondensatorów tymczasowych.
  • Silniki synchroniczne lekko obciążone mają tendencję do polowania.

Kondensator szeregowy generuje większy wzrost napięcia netto, dzięki czemu występuje więcej spadków napięcia.

Przeczytaj także: