8. Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности - целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электрической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств. Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребления реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителя электрической энергии.

Потребитель электроэнергии, например асинхронные двигатели, для нормальной работы нуждаются как в активной так и в реактивной мощностях, которые вырабатываются как правило синхронными генераторами и передаются по системе электроснабжения трехфазного переменного тока от электростанции к потребителям.

Мероприятия, проводимые по снижению реактивной мощности эксплуатируемых или проектируемых электроустановок потребителей, могут быть разделены на следующие три группы:

1. Не требующие применения компенсирующих устройств

2. Связанные с применением компенсирующих устройств

3. Допускаемые в виде исключения

Последние два мероприятия должны обосновываться технико-экономическими расчетами, применяться при согласовании с энергосистемой.

Компенсация реактивной мощности особенно актуальна для промышленных предприятий, основными электроприемниками которых являются асинхронные двигатели.

Мероприятия по компенсации реактивной мощности на предприятии позволяют:

• Уменьшить нагрузку на трансформаторы, увеличить срок их службы.

• Уменьшить нагрузку на провода, кабели, использовать их меньшего сечения.

• Улучшить качество электроэнергии у электроприемников.

• Уменьшить нагрузку на коммутационную аппаратуру за счет снижения токов в цепях.

• Снизить расходы на электроэнергию.

• Уменьшить уровень высших гармоник в сети.

В данном случае электроприемниками являются станки с малой мощностью у которых cosφ = 0,5 и которые почти не потребляют реактивную мощность, а значит компенсация реактивной мощности не требуется.

9. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов кроткого замыкания в установках напряжением выше 1кВ в зависимости от мощности источника питания предприятия при расчетах тока К.З. выделяют два характерных случая: К.З. в цепях, питающихся от системы бесконечной мощности, и К.З. вблизи генератора ограниченной мощности. Системой бесконечной мощности условно считают источник напряжения, на шинах которого остается практически неизменным при любых изменениях тока в подключенной к нему цепи. Отличительной особенностью такого источника является малое собственное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи К.З.

Для систем электроснабжения промышленных предприятий типичным случаем является питание от источника неограниченной мощности.

Для расчета К.З. составляем расчетную схему электроснабжения и на ее основе схему замещения:

Принимаем базовую мощности системы равной

Находим базисный ток:

Находим сопротивление участков цепи:

Для Z1:

Где: x=0,4 Ом/км для воздушной линии напряжением выше 1кВ

Активным сопротивлением в данном случаи можно пренебречь.

Для Z2:

Для трансформаторов относительное сопротивление X соответствует напряжению К.З. в относительных единицах, т.е. Поэтому для таких трансформаторов:

Для Z3:

Для Z4:

Определяем сопротивление со стороны низшего напряжения:

Определяем токи короткого замыкания:

Точка К1:

Находим ударный коэффициент по таблица 61 [7]

Точка К2: