POLITECHNIKA POZNAŃSKA
Laboratorium z Systemów i Sieci Elektroenergetycznych   Ćwiczenie nr 2 Temat: Kompensacja szeregowa i równoległa w liniach elektroenergetycznych
Rok akademicki:2005-2006  Wydział Elektryczny Studia zaoczne inżynierskie Rok studiów: IV Specjalność: Elektroenergetyka Specjalizacja : SS Semestr: VIII	Ćwiczenie opracował: Piotr Kosowicz	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawo - zdania
				25.03.2006
				Zaliczenie:

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z regulacją napięcia przez zmianę rozpływu mocy biernych za pomocą baterii kondensatorów równoległych oraz za pomocą baterii kondensatorów szeregowych.

Przebieg ćwiczenia

Schemat pomiarowy badania kompensacji równoległej.

Tabela pomiarowa

U1	I1	cosφ	U2	I2	cosφ2	Ck
V	A	-	V	A	-	μF
77	0,675	0,65 ind	63,5	0,65	0,75 ind	0
75	0,625	0,71 ind	63,5	0,61	0,8 ind	3,70
74	0,588	0,785 ind	63,5	0,575	0,85 ind	7,40
72	0,55	0,825 ind	63,5	0,55	0,89 ind	11,10
70,5	0,525	0,885 ind	63,5	0,51	0,94 ind	14,80
69,6	0,506	0,94 ind	63,5	0,5	0,975 ind	18,50
67	0,495	0,975 =	63,5	0,5	0,99 poj	22,20
65	0,5	0,982 poj	63,5	0,5	0,985 poj	25,90
63	0,513	0,978 poj	63,5	0,55	0,96 poj	29,60
62	0,544	0,965 poj	63,5	0,55	0,91 poj	33,30
60	0,575	0,945 poj	63,5	0,575	0,86 poj	37,00
59	0,625	0,92 poj	63,5	0,61	0,81poj	40,70

Wykresy

Schemat pomiarowy badania kompensacji szeregowej

Tabela pomiarowa

U1	I1	cosφ	U2	I2	cosφ2	C
V	A	-	V	A	-	μF
240	0,675	0,2 poj	63,5	0,65	0,78	7,40
146	0,675	0,34 poj	63,5	0,65	0,77	11,10
102	0,675	0,5 poj	63,5	0,66	0,75	14,80
76	0,6	0,67 poj	63,5	0,66	0,74	18,50
62	0,675	0,8 poj	63,5	0,66	0,74	22,20
56	0,675	0,9 poj	63,5	0,66	0,75	25,90
52	0,675	0,95 poj	63,5	0,66	0,75	29,60
50	0,675	0,96 poj	63,5	0,66	0,75	33,30
50	0,675	0,97 poj	63,5	0,66	0,75	37,00
51	0,675	0,97 poj	63,5	0,66	0,75	40,70
52	0,675	0,96 poj	63,5	0,66	0,75	44,4
52	0,675	0,95 =	63,5	0,66	0,75	48,1
53	0,675	0,94 ind	63,5	0,66	0,75	51,8
54	0,675	0,93 ind	63,5	0,66	0,75	55,5
55	0,675	0,91 ind	63,5	0,66	0,75	59,2

Wykresy

7. Wnioski

W ćwiczeniu badaliśmy dwa rodzaje kompensacji stosowane w liniach elektroenergetycznych:

• kompensację równoległą ( bateria kondensatorów włączone równolegle z odbiornikiem)

• kompensację szeregową ( bateria kondensatorów włączone szeregowo w linię przesyłającą) - metoda stosowana w liniach wysokich i najwyższych napięć

Badanie jak i teoretyczne wykresy wskazowe pokazują, że stosując kompensację:

• równoległą - obciążamy linię odbiorem o wartości stałej całkowity prąd przesyłany linią zmniejsza swą wartość ( zmniejszenie wartości prądu biernego), wynika stąd, że przesyłając prąd bierny o mniejszej wartości mamy wpływ na współczynnik mocy, który na końcu linii ma większą wartość niż na początku. Jednak gdy doprowadzimy do sytuacji przekompensowania linii,
  na końcu linii zacznie maleć, a napięcie na końcu linii zaczynie wzrastać, co jest zjawiskiem niepożądanym ze względu na możliwość przekroczenia dopuszczalnego poziomu napięcia. Po za tym jak widać z wykresów wskazowych zmieniają się poprzeczne i podłużne spadki napięć .

• szeregową - wartość prądu całkowitego nie ulega zmianie, wartość ta może ulec zmianie jedynie na skutek wzrostu napięcia na końcu linii, które wywołuje poprawę współczynnika mocy. Zaletą tego rozwiązania jest oddzielenie odbiorców niespokojnych oraz to, że nie mamy do czynienia z podskokiem napięcia na końcu linii. Bateria kondensatorów szeregowych zmienia reaktancję linii stąd strata wniosków spadek napięcia.

Analiza wniosków w oparciu o pomiary:

Obserwując pomiar kompensacji mocy metodą równoległa jak i szeregową możemy stwierdzić, że:

• utrzymując stałe napięcie i prąd na końcu linii mamy do czynienia ze znacznym spadkiem napięcia na początku linii

• w przypadku kompensacji równoległej mamy do czynienia ze zmianą
  na początku i na końcu linii

• w przypadku kompensacji szeregowej zmiana
  występuje tylko na początku linii u odbiorcy praktycznie nie ulega zmianie

Moc bierna, którą pobiera dany odbiorca, a która musiałaby być do niego poprzez sieć elektroenergetyczną wywołuje w tej sieci niepożądane skutki:

• zwiększenie spadku napięcia w linii, którą owa moc jest przesyłana zgodnie ze wzorem
  

• obniżenie poziomu napięć

• spadek sprawności przesyłu energii

• zwiększenie strat mocy czynnej przesyłanej w danej linii zgodnie ze wzorem
  

• zmniejszenie przepustowości sieci

Aby zapobiec tym niekorzystnym skutkom wywoływanym przez przesył mocy biernej do odbiorcy stosuje się kompensację mocy biernej w znacznym stopniu ograniczając wyżej wymienione problemy.

Wykresy wskazowe dla badanych rodzajów kompensacji

Kompensacja równoległa

Wykres wskazowy dla U_k1 > U₂

Wykres wskazowy dla U_k1 < U₂

Kompensacja szeregowa

Wykres wskazowy dla U_k1 < U₂

Wykres wskazowy dla U_k1 > U₂

37

33,3

29,6

25,9

22,2

18,5

14,8

11,1

7,4

0

300

250

200

150

100

50

0

cos

indukcyjny

pojemnościowy

0

c

= X

c

1

C

cos fi 2

cos fi 1

napięcie

pojemność

55,5

51,8

48,1

44,4

40,7

37

33,3

29,6

25,9

22,2

18,5

14,8

11,1

7,4

0

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

indukcyjny

pojemnościowy

cos fi 2

cos fi 1

cos fi

Pojemność

40,7

37

33,3

29,6

25,9

22,2

18,5

14,8

11,1

7,4

3,7

0

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

40,7

44,4

48,1

51,8

55,5

pojemność

napięcie

U 1

U 2

C

1

c

= X

c

0

---