БАТАРЕИ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (СЕРИЕСНЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ БАТАРЕИ)
Батареи продольной компенсации применяются для увеличения пропускной способности линий электропередачи, что достигается за счет компенсации индуктивного сопротивления линии.
Активная мощность, передаваемая по линии,
(19.12)
где U1, и U2 — напряжения на шинах приемной и передающей подстанций; ф — угол сдвига между векторами и1 и и2 —индуктивность линии; со Ѡ— угловая частота.
При включении батареи продольной компенсации с емкостью
(19.13)
при этом передаваемая активная мощность может быть существенно увеличена и повышен запас устойчивости параллельной работы частей энергосистемы, соединенных рассматриваемой линией электропередачи.
Степень компенсации индуктивности линии обычно ограничивается резонансными перенапряжениями на элементах линии (в том числе на батарее продольной компенсации) и обычно не превосходит 50%.
Режим работы конденсаторов в батареях продольной компенсации существенно отличается от шунтовых.
В связи с этим конденсаторы рассчитываются на выдерживание перенапряжений с кратностью до 3—5; защита батарей конденсаторов от воздействия больших перенапряжений осуществляется с помощью разрядников.
Схемы соединения конденсаторов в батарее выполняются по тем же принципам, что и в шунтовых батареях (см. рис. 9.10).
Принципиальная схема защиты батареи продольной компенсации от перенапряжений с помощью искрового промежутка приведена на рис. 19.13 (19.6). В соответствии с этой схемой батарея конденсаторов разбивается на элементы С, соединяемые по мостовой схеме.
Рис. 19.13. Принципиальная схема защиты батареи продольной компенсации от перенапряжения:
С— элемент конденсаторной батареи; F— искровой защитный разрядник; Rр — разрядный резистор; — высоковольтный выключатель; Rл—д емпфирующий резистор; L — демпфирующий реактор; ТА - трансформатор тока; QS1 — QS3— разъединители; П — платформа, изолированная от земли
Трансформатор тока ТА, включенный в диагональ мостовой схемы, фиксирует протекание гока при возникновении небаланса, например при уменьшении емкости в одном из элементов мостовой схемы (в одном из конденсаторов) вследствие срабатывания большого числа предохранителей при пробоях секций. Сигнал об этой неисправности обычно подается на световое табло.
Защита батареи от перенапряжений с амплитудой, превышающей допустимое значение, осуществляется с помощью разрядника F, в качестве которого используется искровой промежуток с пробивным напряжением. Вместо разрядника может быть использован нелинейный ограничитель перенапряжений (ОПН) на основе керамики с добавками оксида цинка. Демпфирующий резистор предназначен для ограничения тока и демпфирования колебаний при срабатывании разрядника. Для этого сопротивление демпфирующего резистора R выбирается из условия
(19.15)
Демпфирующий реактор L предназначен для разгрузки резистора от тока короткого замыкания промышленной частоты, приводящего к появлению перенапряжений на батарее и срабатыванию разрядника. Для этого
(19.16).
Условия (19.15) и (19.16) легко выполняются, так как Разрядный резистор R предназначен для разрядки батареи до безопасного для обслуживающего персонала напряжения на конденсаторах при ее отключении (обычно до напряжения 75 В за время не более 10 мин). Кроме того, каждый конденсатор должен быть снабжен дополнительным разрядным сопротивлением. Высоковольтный выключатель Q предназначен для гашения дуги в разряднике (выключатель включается релейной защитой сразу же после срабатывания разрядника) и последующего расшунтирования батареи после ликвидации короткого замыкания в сети.
где Uпср доп — действующее значение перенапряжения промышленной частоты, которое должно выдерживаться конденсаторами в течение заданного короткого отрезка времени.
