Режим вариации реактивной мощности

Пусть активная мощность в конце линии является постоянной величиной, а реактивная мощность изменяется (P₂ = const, Q₂ = var).

Примем, что в нагрузку конца линии входит зарядная мощность в ее конце.

Запишем U в следующем виде:

(2.38)

Здесь первое слагаемое зависит только от P₂, а второе – только от Q₂.

Вначале построим векторную диаграмму для случая, когда Q₂ = 0. По-прежнему напряжения в конце линии совместим с вещественной осью координат. Векторная диаграмма для такого случая строится аналогично предыдущим диаграммам и изображена на рис. 2.5.

На диаграмме получился треугольник падения напряжения (заштрихован) от протекания активной мощности по сопротивлению линии, один катет которого лежит на вещественной оси и по величине равен модулю вектора падения напряжения на активном сопротивлении, а другой катет расположен вертикально и равен по величине модулю вектора падения напряжения на индуктивном сопротивлении линии.

Рис. 2.5. Векторная диаграмма ЛЭП при P₂ = const и Q₂ = var

Теперь построим векторные диаграммы для случаев, когда Q₂  0, и выполним это на одном рисунке. Значения реактивных мощностей выберем индуктивного и емкостного характера. На рис. 2.5 представлены все три случая: а) Q₂ = 0, б) Q₂ =jQ₂ и в) Q₂ = –jQ₂. Напряжения, которые при этом получаются в начале линии, обозначены соответственно U₁^(а), U₁^(б) и U₁^(в).

Можно показать, что через точки а, б и в можно провести прямую линию, т. е. годографом вектора U₁ при изменении Q₂ является прямая линия. Эта линия имеет небольшой наклон к оси абсцисс, так как угол наклона и чем сильнее неравенство X > R, тем меньше угол .

Данное свойство ЛЭП позволяет считать, что изменение Q₂ в большей степени влияет на величину напряжения, чем на его фазу, при этом если напряжение U₁ поддерживать неизменным, то с уменьшением Q₂ индуктивного характера и далее переходом ее на емкостной характер, напряжение в конце линии растет по величине. Такая зависимость используется для регулирования напряжения в электрических сетях путем компенсации реактивной мощности.

Режим вариации активной мощности

Пусть теперь Q₂ = const, а P₂ = var.

В соответствии с выражением (2.38) построим треугольник падения напряжения от протекания только реактивной мощности при P₂ = 0 (рис. 2.6).

Полученное напряжение U₁^(б) отстает от напряжения в конце линии.

Рис. 2.6. Векторная диаграмма ЛЭП при P₂ = var и Q₂ = const

Теперь построим треугольник падения напряжения от протекания активной мощности P₂, а затем падение напряжения от протекания удвоенной мощности 2P₂. Напряжения, которые при этом получаются в начале линии, обозначены соответственно U₁^(а), и U₁^(в).

Из полученной диаграммы видно, что годографом вектора U₁ является прямая, имеющая угол наклона к оси ординат . Эта линия имеет большой угол наклона к оси абсцисс, и чем сильнее неравенство X > R, тем меньше угол .

Из построенной векторной диаграммы следует, что изменение P₂ в большей степени влияет на угол между напряжениями по концам линии и значительно меньше на величину напряжения, которое определяется по диаграм- ме, при этом если напряжение U₁ поддерживать неизменным, то чем боль- ше P₂, тем больше оказывается фазовый сдвиг между напряжениями по концам линии.