Компенсации емкостного

Электроустановки напряжением выше 1 кВ подразделяются на установки: 1) с изолированной нейтралью (напряжением до 35 кВ); 2) с компенсированной нейтралью (включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов). Применяется для сетей напряжением до 35 кВ и редко 110 кВ; 3) гИмртттппгпипммглйцНГГИОТЗДЫй' (напряжением НОкВивы!

При таком подходе допускалось иметь защиты, действующие на отключение, не охватывающие все 100 % витков обмотки. Защиты генераторов, работающих непосредственно на шины, при полной компенсации емкостных токов могли бы срабатывать только при K<1} с нарушенной компенсацией, когда ток /^ достигал 5 А и более.

необходимость, а также тип, количество и мощность источников реактивной мощности; режим заземления нейтралей трансформаторов; необходимость установки шунтирующих реакторов для компенсации зарядной мощности линий высокого напряжения (ВЛ), необходимость коммутационных разрядников для защиты от внутренних перенапряжений, а также число и мощность дугогасящих катушек для компенсации емкостных токов в сетях 6— 35 кВ.

Выбор главной схемы районных подстанций 35—750 кВ производится на основании утвержденной схемы развития энергосистемы, а также уточненной схемы развития электрических сетей района на ближайшие 5 лет с учетом перспективы на 10 лет или схемы электроснабжения района. В уточненной схеме развития электрических сетей должны быть определены: район размещения подстанции; число, проходная мощность и номинальные напряжения отдельных обмоток трансфоматоров, а также пределы регулирования напряжения; уровни напряжений на шинах подстанции; данные для расчета токов КЗ; число, назначение и нагрузка отходящих от подстанции электрических линий 35—750 кВ; предварительная принципиальная схема электрических соединений подстанции; необходимость, а также тип, количество и мощность источников реактивной мощности; режим заземления нейтралей трансформаторов; необходимость установки шунтирующих реакторов для компенсации зарядной мощности линий высокого напряжения; необходимость коммутационных разрядников для защиты от внутренних перенапряжений, а также число и мощность дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов в сетях 6—35 кВ.

трансформаторов могут быть разземлены. Так как изоляция нулевых выводов обычно не рассчитывается на полное напряжение, то в режиме разземле-ния нейтрали необходимо снизить возможные перенапряжения путем присоединения вентильных разрядников к нулевой точке трансформатора ( 2.28). Нейтраль заземляется также на вторичных обмотках трансформаторов, питающих четырехпроводные сети 380/220 и 220/127 В. Нейтрали обмоток при напряжении 10—35 кВ не заземляются или заземляются через дугогасящую катушку для компенсации емкостных токов.

В электроустановках напряжением выше 1000 в с малыми токами замыкания на землю (однофазный ток замыкания на землю равен или менее 500 а) при отсутствии компенсации емкостных токов сопротивление заземляющего устройства не должно быть более

2) с нейтралью, включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов (напряжения до 35 кВ и редко 110 кВ);

В соответствии с требованиями ПУЭ в электроустановках без компенсации емкостных токов сопротивление заземляющего устройства при прохождении через него расчетного тока в любое время

2) с нейтралью, включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов (напряжением до 35 кВ и редко 110 кВ);

ПУЭ [21] требуют компенсации емкостных токов замыкания на землю в случае, если эти токи превышают допустимые (см. таблицу, где в скобках указаны допустимые токи в сетях, линии которых выполнены на металлических и железобетонных опорах).

Электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением выше 1 кВ и до 1 кВ (для электроустановок постоянного тока - до 1,5 кВ). Электроустановки напряжением до 1 кВ переменного тока выполняются как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока - с глухо-заземленной и изолированной нулевой точкой. Установки выше 1 кВ подразделяются на установки: 1) с изолированной нейтралью (напряжением до 35 кВ); 2) с компенсированной нейтралью (включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов). Для сетей напряжением до 35 кВ й редко 110 кВ применяются установки с глухозаземленной нейтралью (напряжением 110 кВ и выше). Главным показателем для отдельных электроприемников является их номинальная мощность.

Приходится также учитывать емкостную проводимость линий, наличие которой может привести к неправильному функционированию защит. Для исключения этого, например для некоторых продольных защит, применяют искусственное выравнивание токов в комплектах противоположных сторон с помощью компенсации емкостного тока участка. Эта компенсация может выполняться с приближенным учетом переходных электромагнитных процессов. Общие условия выполнения защит линий сверхвысоких и ультравысоких напряжений рассмотрены в работе В. М. Ермоленко, В. И. Козлова и В. Н. Красевой [62], где приведены также материалы других авторов по конкретным защитам.

В связи с тем, что иногда необходимая мощность испытания превышает мощность имеющихся в наличии трансформаторов и регулировочных колонок, прибегают к уменьшению ее за счет компенсации емкостного тока испытуемого объекта (ток нагрузки — емкостный ток испытуемой изо-

а именно /с^эЗО А при 6 кВ, /с^20 А при 10 кВ, /с^ ^15 А при 20 кВ, /с^Ю А при 35 кВ, что может явиться причиной появления опасных перемежающихся замыканий на землю, то согласно ПУЭ следует принимать меры по компенсации емкостного тока. Компенсация осуществляется с помощью регулируемых или нерегулируемых дугогасящих реакторов (катушек), включаемых обычно в нейтрали трансформаторов и настраиваемых почти в резонанс с емкостным сопротивлением сети. При этом так называемый коэффициент компенсации

Например, в линии длиной / = 1000 км (р1/ — 1,05 рад = 60°) напряжение в середине линии в соответствии с (20-17а) повышается на 16%, а от концов линии к ее середине проходят емкостные токи 0,58(/Ф/2С. При нагрузке до 0,5Рнат повышение напряжения и емкостные токи уменьшаются незначительно. Для частичной компенсации емкостного тока и ограничения напряжения в середине линии к ней подключаются реакторы, получившие название реакторов поперечной компенсации или шунтирующих реакторов.

костный ток линии, проходящий через индуктивность источника. Для полной компенсации емкостного тока [знаменатель дроби в (20-19а) обращается в нуль] требуется мощность q = tg P/, которая для линий длиной свыше 750 км превосходит натуральную.

Входное сопротивление линии с реактором в конце больше, чем при установке реактора в начале линии, хотя условие полной компенсации емкостного тока достигается при одной и той же мощности.

Для полной компенсации емкостного тока в начале линии нужно включить реактор с мощностью

дине линии длиной 1000 км. Из уравнения (20-21а) следует, что для полной компенсации емкостного тока нужна мощность, меньшая, чем при установке реактора в конце или в начале линии:

1. При более равномерном распределении реакторов вдоль линии уменьшается мощность, необходимая для полной компенсации емкостного тока, что видно из приведенных ниже данных.

Предел, к которому стремится мощность, необходимая для полной компенсации емкостного тока при п участках между реакторами, равен:

Сравним эффект продольной и поперечной компенсации ( 20-8). Линия с поперечной компенсацией может быть представлена как линия с пониженной емкостью, а следовательно, с уменьшенной волновой длиной и повышенным волновым сопротивлением, что приводит к значительному повышению ее входного сопротивления. Линия с продольной емкостной компенсацией может быть представлена как линия с пониженной индуктивностью, что уменьшает одновременно и волновую длину, и волновое сопротивление. Поэтому продольная компенсация уменьшает коэффициент передачи, но приводит лишь к несущественному возра^ станию входного сопротивления. В то время как при полной компенсации емкостного тока входное сопротивление линии с реакторами равно бесконечности, при полной компенсации индуктивного сопротивления входное сопротивление линии равно ее емкостному сопротивлению 1/шС/. Если за УПК включены реакторы, то часть емкостного тока участка линии компенсируется индуктивным током реакторов и падение напряжения на емкости УПК уменьшается. В пределе при полной компенсации емкостного тока за УПК оно не оказывает никакого влияния на распределение напряжения и входное сопротивление линии.