ПиКЭЭ - Лаб работа 6

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Отчет о практической работе №6

«Регулирование напряжения путем продольной компенсации

реактивной мощности с помощью конденсаторной батареи»

по дисциплине

«Показатели и контроль качества электрической энергии»

Вариант №3

Руководитель: Шлыков С.В.

Исполнитель: Назаров М.А.

Группа: ЭЭТп-1401

Тольятти 2015

1 Цель работы

• изучить способ регулирования напряжения путем продольной

компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторных батарей;

• проверить работу регулирования напряжения путем продольной

компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторных батарей на компьютерной модели электрической сети.

2 Краткие теоретические сведения

Кроме поперечной компенсации реактивной мощности, в электрических сетях применяют также компенсацию реактивного сопротивления ЛЭП с помощью последовательного включения конденсаторов, которую называют продольной компенсацией. Продольная компенсация применяется на длинных ЛЭП для увеличения пропускной способности ЛЭП и в распределительных сетях среднего и низкого напряжения для снижения потерь напряжения. Также поперечная компенсация реактивной мощности применяется в контактной сети железнодорожного транспорта. Продольная компенсация применяется для повышения напряжения в тяговой сети переменного тока, симметрирования напряжения на тяговых подстанциях. Устройство продольной компенсации представляет собой батарею конденсаторов, которая включается последовательно с тяговой нагрузкой в рассечку контактной подвески.

3 Ход работы

Рисунок 1 – Компьютерная модель исследуемой электрической сети

Таблица 1 – Данные полученные в ходе работы

Зеленый цвет – нормальные значения отклонения напряжения;

Желтый цвет – предельно допустимые значения отклонения напряжения;

Красный цвет – недопустимые значения отклонения напряжения ;

Рисунок 2 – Графики зависимостей U_a(C) – пунктирная линия;

U_b(C) – сплошная линия; U_c(C) – штрихпунктирная линия.

Как видно из таблицы и графика, в нашей сети нормальные значения отклонения напряжения достигаются при значениях емкостей от 6 до 22 мкФ.

4 Вывод

1)Целью работы являлось:

• изучить способ регулирования напряжения путем продольной

компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторных батарей;

• проверить работу регулирования напряжения путем продольной

компенсации реактивной мощности с помощью конденсаторных батарей на компьютерной модели электрической сети.

2)Мы собрали компьютерную модель исследуемой электрической сети;

3)Задали значения фазных ЭДС и параметров элементов электрической цепи согласно варианту;

4) Изменяя величину конденсаторов С1, С2, С3 осуществили продольную компенсацию реактивной мощности фазных потребителей. Контролируемые фазные напряжения занесли в таблицу 1.

5) Нашли расчетным путем отклонение напряжения каждого фазного приемника и занесли в таблицу 1.

6) Обозначили разными цветами нормальные (обозначены зеленым цветом), предельно допустимые (обозначены желтым цветом) и недопустимые значения (обозначены красным цветом) отклонения напряжения.

Таким образом, продольная батарея конденсаторов удобна в использовании на магистральных ЛЭП и в контактных сетях железнодорожного транспорта.

4.1 Ответы на контрольные вопросы

1)Продольная компенсация реактивной мощности обеспечивает автоматическое регулирование напряжения в зависимости от тока нагрузки.

2) При продольной компенсации реактивной мощности конденсаторы включают последовательно с нагрузкой через разделительный или вольто-добавочный трансформаторы.

3) Синхронный компенсатор - представляет собой синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. При работе в режиме перевозбуждения СК является генератором реактивной мощности. Наибольшая мощность СК в режиме перевозбуждения называется его номинальной мощностью. При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности. По конструктивным условиям СК обычно не может потреблять из сети такую же реактивную мощность, которую он может генерировать. Изменение тока возбуждения СК обычно автоматизируется. При работе СК из сети потребляется активная мощность порядка 2—4% от номинальной реактивной мощности.

3.2 Синхронные двигатели - Являются элементами «пассивной» компенсации реактивной мощности, иными словами, при использовании некоторого количества синхронных двигателей вместо асинхронных потребляемая из сети реактивная мощность уменьшается, что уменьшает и расходы на компенсацию, но с другой стороны, увеличивает расходы на содержание и обслуживание синхронных электродвигателей.

3.3 Конденсаторные установки - В качестве дополнительного источника реактивной мощности, служащего для обеспечения потребителя реактивной мощностью, сверх того количества, которое возможно и целесообразно получить от энергосистемы, и от синхронного двигателя имеющихся на предприятии устанавливаются конденсаторные батареи (КБ). Электроустановка, предназначенная для компенсации реактивной мощности. Конструктивно представляет собой конденсаторы (разг. «банки»), обычно соединенные по схеме «треугольник» и разделенные на несколько ступеней с разной емкостью, и устройство управления ими. Устройство управления чаще всего способно автоматически поддерживать заданный коэффициент мощности на нужном уровне переключением числа включенных в сеть «банок».

Дополнительно конденсаторная установка может содержать в себе фильтры высших гармоник.

Для безопасного обслуживания каждый конденсатор установки снабжается разрядным контуром для снятия остаточного заряда при отключении от сети.

Преимуществами конденсаторов в качестве компенсаторов реактивной мощности являются низкие потери активной мощности (порядка 0,3— 0,4% Вт/вар), отсутствие движущихся частей и неприхотливость в обслуживании. К их недостаткам можно отнести невозможность плавной регулировки реактивного сопротивления, поскольку коммутация даёт только ступенчатое изменение суммарной ёмкости.