Продольная компенсация.

Продольной называется компенсация индуктивности линий, которая реализуется путём включения последовательно в линию ёмкостного сопротивления. Это сопротивление компенсирует индуктивное сопротивление линии, вследствие чего в ней уменьшаются потери напряжения.

Рассмотрим случай линии с нагрузкой (рис. 9.3). Продольная и поперечная составляющие падения напряжения для рассматриваемой линии определяются выражениями:

U_{прод. ф}=I(Rcosφ+Xsinφ),

U_{поп. ф.}=I(Xcosφ-Rsinφ). (9.14)

При заданном векторе фазного напряжения у потребителя U_2ф напряжение на источнике питания определяется вектором U_1ф (точка А). Если в линию включить последовательно конденсаторы с реактивным сопротивлением Х_с , то падение напряжения в реактивном сопротивлении составит I(X-X_c) и составляющие падения напряжения будут равны:

U^!_{прод. ф}=I(Rcosφ+(X-Х_с) sinφ),

U^!_{поп. ф.}=I((X-Х_с) cosφ-Rsinφ). (9.15)

Рис. 9.3 Схема сети и векторная диаграмма с применением продольной компенсации реактивной мощности линии.

Требуемое напряжение на источнике питания теперь будет равно вектору U’_1ф, определяемому при Х_с<Х точкой А’. Его величина по сравнению с первоначальной уменьшилась, так как U_{прод. ф} и U_{поп. ф} снизились благодаря уменьшению реактивного сопротивления линии.

При полной компенсации (Х_с=Х) падение напряжения будет определяться только активным сопротивлением линии R.

При перекомпенсации (Х_с>Х) потеря напряжения будет близкой к нулю и U_1ф=U_2ф. Значение Х_с при этом будет:

Х_с=Х+Rctgφ (9.16)

Реактивное сопротивление конденсаторов в этом случае компенсирует не только индуктивное сопротивление линии, но и падение напряжения на активном сопротивлении.

Мощность конденсаторов определяют:

Q_c²=3I²X_c, (9.17)

где I – максимальный ток линии.

Вопросы для самопроверки.

1. Для чего производится компенсация реактивной мощности на предприятии?

2. Перечислите методы естественной компенсации реактивной мощности.

3. Каким образом происходит искусственная компенсация реактивной мощности?

4. Укажите типы компенсирующих устройств. Отметьте достоинства и недостатки каждого вида.

5. Определите порядок выбора компенсирующего устройства.