Продольной компенсации
Напряжение у потребителей зависит от величины потерь напряжения в сети. Потери напряжения зависят от сопротивления сети. Потеря напряжения на участке сети, рассчитанная при заданном напряжении в конце, равна
(20.1)
Соотношение активного и индуктивного сопротивлений в распределительных и питающих сетях различно. Это наглядно видно на рис. 20.4.
В распределительных сетях активное сопротивление больше ин-дуктивного. В потере напряжения основную роль играет составляющая 
. В питающей сети индуктивное сопротивление больше активного. Потеря напряжения в значительной степени определяется реактивным сопротивлением участка сети.
Изменение индуктивного сопротивления применяют для регулирования напряжения. Чтобы изменить индуктивное сопротивление, необходимо включить в линию электропередач батарею конденсаторов. Возможность регулирования напряжения при помощи устройства продольной компенсации покажем для простейшего участка сети (рис. 20.5). Потеря напряжения на участке определяется выражением (20.1). Допустим, что напряжение в конце участка ниже допустимого:
.
Включим последовательно в линию электропередач батарею конденсаторов так, чтобы повысить напряжение до допустимой величины 
. Напряжение в конце участка сети будет равно:
где Х с – сопротивление батареи конденсаторов.
Запишем это выражение через ток, который протекает в линии электропередач:
(20.2)
Используем полученное выражение для построения векторной диаграммы регулирования напряжения при помощи устройства продольной компенсации.
 |
Из начала координат по действительной оси отложим вектор напряжения U 1. Получим точку а. Под углом φ 2 к нему отложим ток на участке I л. Вектор падения напряжения в активном сопротивлении параллельно линии тока отложим от конца вектора напряжения U 1 с учетом знака в выражении (20.2). Получим точку b. Из точки b перпендикулярно линии тока отложим вектор падения напряжения в индуктивном сопротивлении ЛЭП с учетом знака в выражении (20.2). Получим точку с. Соединим начало координат с точкой с. Полученный вектор – это вектор напряжения в конце участка. Его величина меньше допустимого значения напряжения . Из точки с перпендикулярно линии тока отложим вектор падения напряжения в сопротивлении батареи конденсаторов с учетом знака в выражении (20.2). Получим точку d. Соединив точку d с началом координат, получим вектор напряжения в конце участка . Его величина удовлетворяет требованиям.
Величину 
можно рассматривать как отрицательное падение напряжения или как дополнительную ЭДС.
Из выражения для можно определить сопротивление батареи конденсаторов. По его величине определить количество последовательных и параллельно включенных конденсаторов. При этом напряжение на батарее конденсаторов U к и ток I к в ней равны
Если номинальное напряжение одного конденсатора меньше фазного напряжения в месте установки батареи конденсаторов 
, то в фазе ставятся последовательно несколько конденсаторов. Их количество n определяется по выражению
В паспорте конденсатора указывается его номинальная мощность Q к. Зная эту величину, можно определить номинальный ток конденсатора I к ном:
Если номинальный ток конденсатора меньше тока в ЛЭП 
, то ставят параллельно m конденсаторов:
Отношение
называется процентом компенсации. На практике применяют частичную компенсацию (с < 100 %) индуктивного сопротивления ЛЭП. Полная компенсация не применяется, так как это связано с возможностью появления перенапряжений в сети.
Применение УПК позволяет улучшить режимы напряжения в сети. Повышение напряжения зависит от значения и фазы тока, которых проходит через УПК. Поэтому возможности регулирования напряжения через УПК ограничены. Наиболее эффективно применение УПК для снижения отклонений напряжения на перегруженных радиальных ЛЭП.
