зывает, наоборот, падение напряжения от понизительной подстанции к повысительной, и таким образом действия обоих токов в отношении падения напряжения являются взаимно противоположными. Нагрузка, при которой реакция самоиндукции линии компенсируется зарядным током линии, носит название критической нагрузки. В следующей таблице приведены величины критических нагрузок в зависимости от напряжения передачи.
Накряжение в kV
Критич. нагрузка в kW
200 100.000 141 50.000 100 25.000 60 9.000 20 1.000 10 250 Если данная мощность р2 передается по линии при напряжении Е2, при к-ром она является критической, то соответствующая сила тока 12 будет постоянна вдоль линии. При этом потери и падение напряжения в линии будут соответственно равны потерям и падению напряжения при постоянном токе той же силы и следовательно будут наименьшими для данного напряжения, что представляет большое значение для проектирования мощных Э. на большие расстояния, работающих круглый год при одной и той же нагрузке. Другой способ регулирования напряжения на линии получается при помощи искусственного изменения коэффициента мощности у приемного конца линии, что может быть достигнуто генерированием соответствующих реактивных токов у приемного конца линии. Действительно из диаграммы (рис. 4) видно, что даже если пренебречь ем — о
Рис. 4. 0, — фазный сдвиг, 1а — ток нагрузки, Еа~напряжение у нагрузки, Ег — напряжение на генераторной станции, Izco — активная составляющая тока нагрузки, К — сопротивление линии, X — реактивное сопротивление линии.
костью линии, то при передаче определенной мощности, соответствующей активной составляющей тока r2w при напряжении Е2, напряжение Et на генераторной станции будет изменяться под влиянием изменения фазного угла 62 на приемном конце линии, причем 02 есть фазный угол между током 12 нагрузки и напряжением Е2. Таким образом регулирование напряжения линии может быть достигнуто путем изменения величины реактивных токов у приемного конца линии. Необходимые опережающие и отстающие компенсирующие токи можно получить включением у приемного конца линии синхронных двигателей, к-рые работают при постоянной величине нагрузки и при переменном коэффициенте мощности в зависимости от силы тока возбуждения, поглощая отстающие реактивные токи при недовозбуждении и опережающие — при перевозбуждении, как это видно из кривой Мордея для такого синхронного двигателя на 6.000 kVA для американской установки в City of Winnipeg (рис. 5). Любой синхронный двигатель, работающий с нагрузкой, может быть использован для получения необходимых реактивных токов, но обыкновенно на линиях передачи, на конце линии, в виду необходимой большой мощности синхронных двигателей, а также с целью получения большей независимости отабонентов в регулировании напряжения, включают для регулирования напряжения и коэффициента мощности передачи специальные синхронные двигатели, идущие вхолостую.
Такие синхронные двигатели носят обыкновенно название синхронных конденсаторов (в виду их способности поглощать опережающие реактивные токи), хотя такое название и не является вполне правильным, т. к. синхронные конденсаторы могут также работать и при отстающих токах. Правильнее было бы такие* двигатели называть синхронными компенсаторами, т. к. они дают необходимый компенсирующий ток. Пользуясь для регулирования синхронными компенсаторами, можно поддерживать постоянное напряжение на подстанции при различных нагрузках независимо от центральной станции, причем напряжение на подстанции может быть ниже, равно или выше напряжения центральной станции. Такая независимость подстанции в регулировании напряжения является особенно ценной при длинных линиях боль Рис. 5.
шой мощности и высокого напряжения. Часто может оказаться выгодным смешанный способ регулирования напряжения при помощи синхронных компенсаторов и изменения напряжения центральной станции, т. к. при этом мощность синхронных компенсаторов может получиться оденыпе. Тогда напряжение центральной станции повышается от* холостого хода до некоторой нагрузки ОА,. соответствующей повышению напряжения на. станции на 10—15%, и при дальнейшем повышении нагрузки напряжение центральной станции держится постоянным, причем включаютсинхронные компенсаторы, как это видно из, графика (рис. 6).
При регулировании напряжения синхронными компенсаторами улучшается коэффициент мощности передачи, благодаря чему по линии передается ток, почти равный по величине активной составляющей тока нагрузки. и. потери в линии уменьшаются по сравнению с естественным регулированием напряжения линии. Регулированиесинхронными компенсаторами позволяет т. о. лучше использовать материал проводов и уменьшить чйсло цепей линии передачи. Так напр., при передаче энергии с реки Свири в Ленинград мощностью в 120 тыс. kW и напряжением в 120 kV на расстояние 270 км при естественном регулировании потребовалось бы около 8 трехфазных цепей, при синхронном же — достаточно 4 цепей. Таким» образом уменьшение расходов на потери энергии в линии и на стоимость самой линии обыкновенно оправдываетдополнительные расходы на установку синхронных компенсаторов и на потери энергии в последних (потери в., железе и обмотках)', к-рые составляют 3—4% от их реактивной мощности. Особенно выгодным является применение синхронных компенсаторов при передаче больших мощностей и при длинных линиях передачи. Поддержание при помощи синхронных компенсаторов постоянных напряжений на подстанции и центральной станции независимо от величины нагрузки представляет большие эксплоатационные удобства, гл. обр. при длинных линиях, однако в особенности на последних может представить известною опасность при внезапном выключении на подстанции нагрузки и синхронных компенсаторов, вследствие получающегося при этом повышения напряжения на подстанции..
.
Синхронные компенсаторы, неразрывно связанные слинией, оказываются также весьма полезными при пуске в ход длинных линий высокого напряжения.
