Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 14. 6 april 1946 - Seriekondensatorer i linjer för storkraftöverföring, av Å Vrethem och B Rathsman
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
362
TEKNISK TIDSKRIFT
Försöken gjordes på generator med och utan
dämplind-ning. Systemet gavs en stöt genom en kopplingsoperation.
Därefter undersöktes om svängningarna dämpades ned
(positiv dämpning) eller om dämpningarna fortsatte eller
ökade (negativ dämpning). Som exempel på resultaten kan
anges, att den kritiska belastningen, dvs. den belastning
under vilken man får negativ dämpning, utgjorde 10 %
av stabilitetsgränsen vid följande värden på förhållandet
resistans till reaktans hos linjesystemet.
Förhållande resistans/reaktans, som
Kompenseringsgrad §ör den kritiska belastningen^ 10 ,%
% av stabnitetsgransen
Generator Generator
med dämplindning utan dämplindning
0 > 1,2 0,8
40 0,6 0,3
Värdena visar att det med normala ledningar ej är någon
risk för negativ dämpning, när man har generatorer med
dämplindning. Vid generatorer utan dämplindning kan
negativ dämpning möjligtvis uppträda vid särskilt låg
belastning, men vid sådan belastning kan seriekondensatorn
utan olägenhet urkopplas.
Ett särskilt pendlingsförsök gjordes för att utröna om
seriekondensatorer ökar tendensen till pendling på annat
sätt än enbart genom minskning av kretsens reaktans. Man
gjorde försök med två kretsar med samma totala reaktans,
den ena bestående enbart av induktanser, den andra av
induktanser och seriekondensator. Vid generator utan
dämplindning konstaterades en viss olikhet, i det att ingen
pendling uppstod i den enbart induktiva kretsen, medan
däremot pendling uppstod i kretsen med seriekondensator;
den kritiska belastningen var dock endast 2,5 % av den
dynamiska stabilitetsgränsen.
Seriekonilensatoriis inverkan på asynkronmaskiner
För att undersöka förhållandena vid start av
asynkronmaskiner eller asynkronstartning av synkronmaskiner
gjordes ett försök på modellnätet, varvid en 10 hk
bur-lindad asynkronmotor anslöts till mottagningsänden av
systemet (detta synes motsvara en högst betydande
asyn-kroneffekt, om man jämför siffran 10 hk med de ovan
anförda siffrorna på stabilitetsgränsen hos modellnätet,
vilka är av storleksordningen 100 kW). Synkronmaskineriet
och den övriga belastningen var bortkopplade. Under
normala spänningsförhållanden startade motorn utan
svårighet. När generatorspänningen sänktes till omkring 20 %
gick motorn ej upp i normalt varvtal utan ställde in sig
på ett undersynkront varvtal. Den accelererade i själva
verket över detta varvtal men föll sedan tillbaka till detta.
Om man vid oförändrade spänningsförhållanden anslöt en
belastning med effektfaktorn 0,95 och samma
strömförbrukning som motorns startström gick motorn upp till
normal hastighet.
Det påpekas, att det enda förhållande vid drift, som
skulle kunna motsvara försöket med start vid låg
generatorspänning, är asynkronstart av en stor synkronmaskin
(synkronkondensator) i mottagningsänden. Om en
avsevärd generatorkapacitet eller en avsevärd belastning ligger
i parallell med synkronmotorn kan svårigheter ej
uppträda och även vid start av synkronmotorn ensam kan
svårigheterna undvikas genom att man kopplar förbi
seriekondensatorn tills synkronmotorn nått synkronism.
Ekonomiska överväganden
En jämförande kalkyl har gjorts för två 220 kV
överföringar med samma dynamiska stabilitetsmarginal,
nämligen ett dubbelledningssystem med seriekondensator enligt
fall a. och ett treledningssystem enligt fall c.
Dynamisk stabilitetsgräns vid okompenserad
dubbelledning med normal
stabilitetsmarginal (20 %) ........................... MW 175
Dynamisk stabilitetsgräns för kompenserad
dubbelledning, kompensering 662/s %,
ändutrustning ökad i proportion till ökningen
av stabilitetsgränsen .................... MW 290
Erforderlig seriekondensator ............. MVAr 108
Kostnad för denna efter 11 $/kVAr....... M$ 1,19
Kostnad för en tredje ledning med
strömbrytare etc............................. M,‡ 4,5
ökade förluster hos en kompenserad
dubbelledning jämfört med en trippelledning vid
full last................................ MW 8,56
Do vid genomsnittsbelastning ............ MW 6,18
Motsvarande förlustkostnad efter 125 $/kW M$ 0,772
Erforderlig ökning av korttidseffekten hos
behövligt synkronmaskineri i
mottagningsänden för kompenserad dubbelledning vid
full last med en ledningssektion borta
utöver behovet för en trippellinje vid full
last med en sektion borta .............. MVAr 42,8
Motsvarande kostnad för ökning av
märkeffekten hos synkronmaskineriet efter
4 $/kVAr .............................. M$ 0,172
Totalkostnad för kompenseringen......... M$ 2,134
Totalkostnad i % av kostnaden för en ur
stabilitetshänseende ekvivalent tredje
ledning ................................... % 47,4
Diskussion i AIEE
En representant för General Electric framhöll att redan
den första seriekondensator, som någonsin installerats i
en kraftledning, beskriven i en tidskriftsartikel 1928,
använde spänningsskyddad typ av kondensatorer med
skyddsanordningar i stil med de anbefallda. Enligt oscillogram
från år 1935 över funktionen hos skyddsanordningarna
för en seriekondensator på en 22 kV ledning uppträder
pumpning hos skyddsanordningen: när kontaktorn sluter
minskas kortslutningsströmmen så mycket, att kontaktorn
öppnar. Härvid ökar kortslutningsströmmen, så att
kontaktorn sluter etc. En komplett pumpningscykel tar 21la—
3 perioder.
Som svar härpå underströk förf., att det nya med de nu
föreslagna anordningarna är, att seriekondensatorn
användes i kombination med snabba reläer och strömbrytare
för ledningssektionerna och att seriekondensatorn därför
mycket snabbt åter kopplas in i kretsen sedan ett fel
bortkopplats.
Det framhölls vidare att det kan vara fördelaktigt att ha
så kraftigt tilltagna kondensatorer, att
skyddsanordningarna ej träder i funktion för vissa överströmmar, nämligen
för dem som uppträder vid de största pendlingar, som
kan väntas vid fullast utan urfasfall, samt att den
ekonomiska kalkylen i hög grad påverkas av vilken
stabilitetsmarginal som väljes och att 20 % marginal på den
dynamiska stabilitetsgränsen är ett alltför högt värde, i varje
fall betydligt mer än man normalt räknar med. Som svar
på sistnämnda meddelades att om man skulle sänka
stabilitetsmarginalen till noll, skulle den ekonomiska
kalkylen med i övrigt oförändrade förutsättningar ge en
kostnad av 75 % för kompenseringen jämfört med en tredje
ledning i stället för 47 % enligt artikeln. Samtidigt
framhålles emellertid, att förutsättningarna beträffande
genomsnittsförluster etc. valts så konservativt, att resultaten i
verkligheten blir fördelaktigare än enligt den här angivna
kalkylen.
Uttalade farhågor om driftsäkerheten hos
seriekondensatorn bemöttes med att moderna kondensatorer, som
normalt är försedda med anordningar för isolerande av
en skadad enhet, bör vara lika tillförlitliga som
strömbrytare och annan ledningsändutrustning och vid
noggrant planerad installation icke innebära större risker
för driftavbrott än den övriga hittills normala
stations-utrustningen.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
