Устройство для компенсации емкостного тока линии

Класс 2102, 42 аа60957ссСР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУК, И, Шенфер СТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКАЛИНИИ Заявлено ня 1940 г, эа Мэ 33652 в Народный Комиссариат электропромышленности СССРВ длинных линиях электропередач емкостный ток часто достигает достаточно большого значения и для его компенсации приходится вдоль линии устанавливать реакторы.Эти реакторы предотвращают чрезмерное повышение напряжения в конце линии при сбросе нагрузки,Наиболее существенное влияние реакторы оказывают на работу линии передачи при холостом ходе и при слабых нагрузках. При полной нагрузке линии передачи в ряде случаев явилось бы выгодным отключение ряда реакторов в связи с тем, что емкостный ток в некоторой степени будет играть полезную роль, частично компенсируя индуктивное падение напряжения в линии. Но такое постоянное отключение и включение реакторов внесло бы усложнение в эксплуатацию лин ьи передачи.Описываемое устройство для компенсации емкостного тока линии с применением реактора отличается тем, что реактор, с целью автоматического регулирования его тока в зависимости от величины и харак- гера нагрузки, приключен к сети через бустерный трансформатор таким образом, чтобы напряжение на зажимах реактора понижалось при индуктивной нагрузке линии и повышалось при емкостной нагр зке. Реактор и бустерный трансформатор могут быть выполнены конструктивно как одноцелое.На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого устройсгва; на фиг. 2 - 7 - диаграммы, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 8 - второй вариант электрической схемы устройства. В схеме на фиг. 1 приняты обозначения: А, В, С - фазы линии передачи, Е - провода линии передачи, А, Вь Сп О - зажимы трехфазного реактора, Оль ОВ, ОСг - обмотки трехфазного реактора, Ул, Ув, 1 с - фазовые токи линии передачи, 1 - первичные обмотки бустерных трансформаторов, включенные последовательно в линию передачи, 2 - вторичные обмотки бустерных трансформаторов, Ул - фазное напряжение линии передачи (для фазы А), ЬЕ л - добавочное напряжение, подводимое при помощи вторичной обмотки бустерного трансформатора, Ек - напряжение на зажимах АО реактора.Напряжение Ел, подведенное к обмотке между зажимами АО реактора, является геометрической суммой фазного напряжения Ьл линии передачи и добавочного напряжения ЛЕл, подводимого от бустерного трансформатора.ЕА = У А +ЕАНа фиг. 2 - 7 дано построение этого уравнения для разных условий нагрузки линии передачи. На фиг. 2 построены векторные диаграммы для случая чисто индуктивной нагрузки, а на фиг, 3 - для случая чисто емкостной нагрузки.Из диаграммы на фиг. 2 видно, что ток Уллинии отстает от напрякения УУл на угол ср = 90. Э.д.с. ХЕ , индуктированная во вторичной сбмотке бустерного трансформатора, на векторной диаграмме отстает от тока Ул на 90. Из фиг, 2 видно также, что ХЕд направлено противоположно Г. Напряжение Е на зажимах А - О реактора равно разности:Ел - УУл - Ь Е,Из диаграммы на фиг. 3 видно, что в случае емкостной нагрузки линии передачи напряжение Ел на зажимах реактора возрастает весьма значительно, так как теперь оно будет равно сумме:ЕА - У-УЛ +ЕАНа других фиг, 4 - 7 дано построение для различных значений угла сдвига фаз 4: для индуктивной нагрузки= 60 (фиг. 4) и р = 30 (фиг. 5), для активной нагрузки (фиг. 6) и для емкостной нагрузки (фиг. 7),Из фиг. 2 - 5 видно, что при индуктивной нагрузке линии напряжение Ек на зажимах реактора получается малым, и реактор из линии берет небольшой намагничивающий ток, При постепенном переходе от индуктивной к емкостной нагрузке на напряжение Е. на зажимах реактора постепенно возрастает. При емкостной нагрузке линии благодаря увеличению напряжения Ел на зажимах реактора происходит значительное увеличение тока намагничивания реактора и таким образом увеличение компенсирующего эффекта реактора. При индуктивной нагрузке, как уже сказано, происходит уменьшение Ел и, следовательно, уменьшение намагничивающего тока реактора.Реактор и бустерные трансформаторы можно соединить в одно целое, как показано на схеме по фиг. 8.Здесь реактор снабжается дооавочной обмоткой У, включенной последовательно в линию передачи, подобно первичной, обмотке бустерного трансформатора в схеме фиг. 1.Действие схемы фиг, 8 будет заключаться в следующем. Предпо. ложим, что фазное напряжение на зажимах А, В, Сг есть величина постоянная. Тогда поток в сердечнике каждой фазы реактора также будет приблизительно величиной постоянной:УУА = сопв 1, Фсопв 1 .Магнитный поток Ф создается (при условиях на фиг. 8) геометрической суммой ампервитков основной обмотки реактора, имеющей60957число витков %, и добавочной сериесной обмотки 1 с числом витков )ГьТаким образом, можно написать:1 й+ 1% = Ф= сопз 1,где 1 - ток, протекающий по обмоткам реактора, а 1 л - ток, протекающий по дополнительной обмотке (фазовый ток линии передачи).Из этой формулы видно, что при возрастании тока 1 л будет происходить соответственное уменьшение тока 1,Наибольший ток 1 в реакторе будет наблюдаться при холостом ходе и, следовательно, при этих условиях компенсация емкостного тока линии реактором будет наибольшая. По мере увеличения нагрузки линии, т, е. по мере возрастания токов 1 л, 1 в, 1 о будет происходить постепенное уменьшение тока реактора 1.В устройстве (фиг. 8) магнитный поток реактора будет наводить э.д.с. в каждой из обмоток 1. Для упрощения обычно этим пренебрегают.Предмет из обретен и я1. Устройство для компенсации емкостного тока линии с применением реактора, отлич ающееся тем, что реактор, с целью автоматического регулирования его тока в зависимости от величины и характера нагрузки, приключен к сети через бустерный трансформатор таким образом, чтобы напряжение на зажимах реактора понижалось при индуктивной нагрузке линии и соответственно повышалось при емкостной нагрузке.2. Форма выполнения устройства по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что реактор и бустерный трансформатор выполнены конструктивно как одно целое.60957 фиг Я игЯ фи актор А, Г. Новожилов Техред А. А,иц рматТирапо дте М ипография, пр, Сапунова,Поди. к печ. 11Зак, 2478/4Ц при Комитетепри СовеМосква, Центр,бум. 70 Х 108/ыж 200лам изобретенийинистров СССРЧеркасский пер., д Корректор Г. Андрее Объем 035 изд. л. Цена 5 коп. открытий