Средства компенсации реактивной мощности

Для искусственной компенсации реактивной мощности (поперечной компенсации), применяется специальные компенсирующие устройства являющиеся источниками реактивной энергии емкостного характера.

Перекомпенсация- это избыточная реактивная мощность, вырабатываемая компенсирующей установкой и передаваемая в сеть энергосистемы.

Результатом перекомпенсации является увеличение суммарных потерь мощности и энергии в электрических сетях.

Технические средства компенсации:

Конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности.

Бывает индивидуальная компенсация и общая компенсация (централизованная)

Индивидуальная компенсация – компенсация реактивной мощности каждой нагрузки отдельно (например, на клеймах двигателей).

Общая компенсация – компенсация реактивной мощности помощью одной конденсаторной установки устанавливаемой на КТП или в составе главного распределительного щита.

 

 

Конденсаторные батареи изготавливают на напряжение 220, 380, 660, 6300, 10500V, в однофазной и трехфазной исполнении для внутренние и наружной установки.

Недостатки конденсаторных батарей:

1. Пожароопасноть

2. Наличие остаточного заряда

3. Чувствительность к перенапряжению и толчкам тока

4. Возможность только ступенчатого регулирования, а не плавного

 

Присоединение конденсаторов к шинам на напряжение 380V

 

 

Присоединение конденсаторов к шинам на напряжение 6-10 кВ

 

 

R-разрядные сопротивления (устанавливается на высоковольтных линиях т.к. на низковольтных они не нужны из-за небольшого заряда)

 

Нерегулируемые конденсаторы батареи не менее мощности 30 квар устанавливаются в цехах, силовых шкафах или присоединяются к центральному шинопроводу.

Регулирование KB в сетях до 1 кВ устанавливают с учетом требованием энергосистемы чаще всего на КТП. Все конденсаторные батареи мощность более 150 квар должны быть снабжены регуляторами реактивной мощности.

Регулирование бывает одноступенчатое или многоступенчатое.

(Из учебника)

Величина, именуемая активной мощностью, характеризует энергию, выделяемую в единицу времени на производство полезной работы, например, в виде тепла в приемнике с активным сопротивлением R

Среднее значение от второго слагаемого мгновенной мощности равно нулю, т. е. на ее создание не требуется каких-либо материальных затрат и поэтому она не может совершать полезной работы. Ее присутствие указывает лишь на то, что между источником и приемником происходит обмен энергией. А это возможно лишь в том случае, если присутствуют особые, так называемые реактивные элементы - емкость и индуктивность, способные накапливать и отдавать электромагнитную энергию.

Таким образом, полную мощностьна зажимах приемника в комплексной форме можно представить следующим образом:

где U - комплекс напряжения: - сопряженный комплекс тока.

Величина - получила название реактивной мощности

До недавнего времени основным нормативным показателем, характеризующим реактивную мощность, был коэффициент мощности . На вводах, питающих промышленное предприятие, средневзвешенное значение этого коэффициента должно было находиться в пределах 0,92-0,95.

Следует признать, что выбор соотношения P/S в качестве нормативного не дает четкого представления о динамике изменения реального значения реактивной мощности. Например, при уменьшении коэффициента мощности с 0,95 до 0,94реактивная мощность изменяется на 10%,а при уменьшении этого же коэффициента с 0,99 до 0,98изменение реактивной мощности составляет уже 42%.

 

Загрузка реактивной мощностью линий электропередач и трансформаторов уменьшает их пропускную способность и требует увеличения сечений проводов воздушных и кабельных линий, увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов подстанций и т. п.

Приведенные соображения вынуждают, насколько это технически и экономически целесообразно, предусматривать дополнительные мероприятия по уменьшению потребляемой реактивной мощности. На промышленном предприятии это может быть достигнуто естественным путем, например за счет улучшения режима работы приемников, применения двигателей более совершенных конструкций, устранения их недогрузки, а также за счет установки специальных компенсирующих устройств.