Qual è lo scopo della compensazione in serie per ridurre la capacitance nelle linee aeree?

La compensazione in serie nei sistemi di potenza viene utilizzata principalmente per ridurre gli effetti capacitivi delle linee di trasmissione, migliorando così la capacità e la stabilità di trasmissione delle linee. Ecco i principali scopi e funzioni della compensazione in serie:

1. Aumentare la Capacità di Trasmissione

• Effetto Capacitivo: Le linee di trasmissione aeree a lunga distanza presentano effetti capacitivi significativi, che portano a correnti di carica aumentate, limitando la capacità di trasmissione delle linee.

• Condensatori in Serie: Inserendo condensatori in serie con le linee di trasmissione, parte della reattività induttiva delle linee può essere compensata, riducendo l'impedenza totale della linea. Ciò permette di trasmettere una maggiore quantità di potenza attiva attraverso la linea, aumentando così la capacità di trasmissione.

2. Migliorare la Stabilità di Tensione

• Caduta di Tensione: In condizioni di carico elevato, la caduta di tensione lungo le linee di trasmissione a lunga distanza può essere significativa, portando a livelli di tensione inferiori al punto di ricezione.

• Supporto di Tensione: I condensatori in serie possono ridurre la caduta di tensione lungo la linea, migliorando il livello di tensione al punto di ricezione e aumentando la stabilità di tensione.

3. Migliorare la Stabilità Transitoria

• Risposta Transitoria: Cambiamenti improvvisi del carico o guasti nel sistema di potenza possono portare a risposte transitorie instabili.

• Risposta Rapida: I condensatori in serie possono accelerare la risposta transitoria del sistema, migliorando la stabilità transitoria e riducendo l'impatto dei guasti sul sistema.

4. Ridurre la Domanda di Potenza Reattiva

• Potenza Reattiva: Gli effetti capacitivi delle linee di trasmissione a lunga distanza aumentano la domanda di potenza reattiva, che consuma la capacità di trasmissione.

• Compensazione Reattiva: Utilizzando condensatori in serie, si può ridurre la domanda di potenza reattiva, liberando una maggiore capacità di trasmissione per la trasmissione di potenza attiva.

5. Ottimizzare la Risposta di Frequenza del Sistema

• Stabilità di Frequenza: La stabilità di frequenza del sistema di potenza è cruciale per le prestazioni complessive del sistema.

• Regolazione di Frequenza: I condensatori in serie possono migliorare le caratteristiche di risposta di frequenza del sistema, contribuendo a mantenere la stabilità di frequenza.

Metodi di Implementazione

• Condensatori in Serie: Sono tipicamente utilizzati condensatori in serie fissi (FSC) o condensatori in serie controllati (CSC) per ottenere la compensazione in serie.

• Condensatori in Serie Fissi (FSC): Forniscono un valore di capacità fisso, adatti per condizioni di trasmissione stabile.

• Condensatori in Serie Controllati (CSC): Possono regolare dinamicamente il valore di capacità in base alle esigenze del sistema, fornendo effetti di compensazione più flessibili.

Riepilogo

La compensazione in serie riduce gli effetti capacitivi delle linee aeree, aumentando la capacità di trasmissione, migliorando la stabilità di tensione, aumentando la stabilità transitoria, riducendo la domanda di potenza reattiva e ottimizzando la risposta di frequenza del sistema. Questi miglioramenti aiutano a migliorare le prestazioni complessive e l'affidabilità del sistema di potenza.