ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАСинхронные компенсаторы могут приключаться к линии через шины низкого напряжения подстанции или же через специальные третьи обмотки трансформаторов. Для поддержания постоянства напряжения подстанции при изменении ее нагрузки необходимо соответствующим образом изменять силу тока возбуждения синхронных компенсаторов. Этого удобнее всего достигнуть применением автоматических регуляторов тока возбуждения синхронных компенсаторов. К таким регуляторам относятся регуляторы типа Тирриль. Действие таких регуляторов основано на быстром замыкании и размыкании сопротивления R в цепи возбуждения возбудителя (рис. 7). В
зависимости от относительной длительности периодов замыкания и размыкания сопротивления R в цепи возбуждения устанавливается нек-рая Средняя величина *Лжа между крайними ее значениями при замкнутом и разомкнутом реостате R вследствие большой инерции в изменении магнитного потока в цепи возбуждения возбудителя из-за присутствия железа в этой последней и ее большой самоиндукции.
- Напряжение приемной станции и сечение провода должны быть определены из экономических соображений таким образом, чтобы стоимость линии и ежегодные эксплоатационные расходы по ней были наименьшими. Ежегодные эксплоатационные расходы складываются, с одной стороны, из стоимости энергии, потерянной в линии в течение года, и, с другой стороны, из расходов на проценты на капитал, затраченный на покупку проводов, из расходов на ремонт линии, а также из отчислений на возобновление и амортизацию. Минимум эксплоатацибнных расходов получится по закону Кельвина при равенстве обеих категорий расходов. Потери в трехфазной линии будут, равны в год:
q 1.000 • 8.760 где I есть сила тока в линии, при к-рой линия работает t часов в год, причем суммирование распространено на весь год работы линии. В виду того, что год содержит 8.760 часов, величина тока т
е
V
8.760
может быть названа средним действующим током линии и будет соответствовать такому току в линии, при к-ром в линии получились бы в течение года такие же потери, как в случае работы линии при переменных нагрузках с изменяющейся силой тока I, Если стоимость выработки киловатт-года на станции равна р рублей, то стоимость потерь в линии выразится следующей величиной • .
3 • Як . р рублей.
q 1.000 С другой стороны, если удельный вес провода равен <5, длина его I выражена в км, а сечение q в мм*; если стоимость одной m провода равна k, то ежегодные расходы на отчисление, а % со стоимости проводов на проценты на капитал, ремонт, возобновление и амортизацию получаются равными dgl 7 а „ рубпеи‘ Согласно закону Кельвина, для получения минимума годовых расходов приравниваем обе полученные величины.
После сокращения мы будем иметь
s = Ц = 1/~ dka q
V 1Wqp’ т. е. мы получим S плотность тока в линии при среднем действующем токе линии, зная к-рый мы определим и самое сечение провода. Что касается выбора напряжения, при к-ром должна работать передача энергии, то этот вопрос может быть разрешен только путем составления подсчетов стоимости передачи энергии при различных напряжениях. При повышении напряжения будут уменьшаться потери в линии, а также и сечение провЪда, но зато будет возрастать стоимость изоляторов, распределительных устройств и опор, причем для определенного напряжения получится наименьшая ежегодная затрата.
Приблизительно напряжение передачи энергии можно определить, пользуясь эмпирической формулой Still'а, составленной на основании данных о существующих ли 704
ниях. Согласно этой формуле, наивыгоднейшее напряжение для передачи W киловатт на расстояние I км равно Ее = 4, 33 Vl + 0, 011 • W в киловольтах между проводами.
В случае длинных линий передачи, соединяющих две параллельно работающие центр, станции, вопрос об устойчивости параллельной работы станции приобретает первостепенное значение для обеспечения непрерывности подачи энергии в случаях каких-либо аварий, происшедших в установке, как например выключение одной из параллельно работающих линий передачи, короткое замыкание, выключение альтернаторов на станциях и т. д. Способность электрической системы восстанавливать равновесие после нарушения называется ее устойчивостью. При параллельной работе центральных станций бывает устойчивость двоякого рода, а именно: статическая и динамическая устойчивость параллельной работы, причем система, являющаяся статически устойчивой, может оказаться динамически неустойчивой. Под статической устойчивостью параллельной работы следует понимать ту максимальную мощность, к-рая может быть получена на одной из параллельно работающих станций при весьма медленном и плавном изменении распределения нагрузки между станциями, причем возбуждение альтернаторов обеих центральных станций остается все время неизменным, а перевод нагрузки с одной станции на другую совершается настолько плавно и медленно, что вся система находится в полном равновесии в каждый данный момент.
Под динамической устойчивостью системы понимают способность системы восстанавливать свое равновесие при внезапном изменении условий работы системы, причем под внутренней, присущей самой системе устойчивостью разумеется способность системы сохранять состояние параллельной работы при неизменном возбуждении альтернаторов и неизменной мощности первичных двигателей обеих центральных станций. Если система при внезапном изменении нагрузки способна сохранить параллельную работу только благодаря соответствующему изменению возбуждения альтернаторов или мощности первичных двигателей, то такого рода устойчивость называют искусственной динамической устойчивостью. В, виду того что обычно регуляторы возбуждения альтернаторов, а в особенности регуляторы первичных двигателей, действуют не мгновенно, а требуют для своего действия известного времени, внутренняя динамическая устойчивость является более характерной для системы параллельно работающих станций. Для поддержания устойчивости параллельной работы Э. приходится прибегать к применению т. н. быстродействующих регуляторов возбуждения генераторов центральных станций и к возможно быстрому отключению при помощи масляных выключателей поврежденных участков электрической системы, что особенно существенно при возникновении токов короткого замыкания в системе, хотя это и делает более тяжелой работу выключения масляных выключателей.* • В виду высоких напряжений, применяемых для передачи энергии, особенно большое значение для линий передачи приобретает вопрос об их изоляции, а также тесно связанный с ним вопрос о защите линий от возникающих в последних перенапряжений, гл. обр. вследствие грозовых разрядов и Заземляющих дуг.
Передача постоянным током осуществляется по системе Тюри так. обр., что сила тока в цепи сохраняет постоянную величину, а меняется величина напряжения в зависимости от величины передаваемой мощности. Двигателями служат машины постоянного тока с последовательным возбуждением, которые автоматически регулируются на постоянное число оборотов путем передвижения щеток и шунтирования обмотки возбуждения. Генераторы и двигатели включаются последовательно. Т. к. генераторы и двигатели получают различную разность потенциалов по отношению к земле, то они должны быть изолированы от пола машинного зала и от соединенных с ним первичных двигателей. Хотя вопрос об изолировании двигателей и генераторов разрешен технически хорошо и не представляет никаких затруднений, тем не менее система Тюри, несмотря на всю ее простоту и несмотря на полное отсутствие сложного распределительного устройства, не достигла большого распространения гл. обр. вследствие того обстоятельства, что генераторы, применяемые в этой системе, могут быть построены лишь для небольшой мощности в 2—2, 5 тыс. kW. Их мощность ограничивается, с одной стороны, напряжением (в 45 тыс. V),
