39. Определение мощности компенсирующих устройств
Рис. 11-3. Векторная диаграмма компенсации мощности.
Определим, какова должна быть мощность компенсирующего устройства электроустановки потребителя электрической энергии (т. е. одного или группы приемников электрической энергии предприятия), имеющего нагрузку, равную Р + jQ, чтобы естественный коэффициент мощности cosj 1.был повышен, например, в часы максимальных нагрузок до значения, равного cosj .
На рис. 11-3 изображена векторная диаграмма компенсации мощности. До компенсации мощность изображается треугольником ОАВ, где вектор 0В = Р обозначает заданную активную мощность потребителя, а вектор АВ = Q соответствует реактивной мощности потребителя. Задача состоит в том, чтобы найти такую мощность компенсирующего устройства Qк == АА', чтобы после его включения фазовый сдвиг уменьшился с величины j 1 до заданной величины j 2.
Потерями активной мощности в компенсирующем устройстве пренебрегаем. Из диаграммы рис. 11-3 получаем:
Исключая из этих выражений величину Q/P, получаем:
Отсюда
Такова формула мощности компенсирующего устройства для любого значения Р и j 1, необходимой для доведения мгновенного коэффициента мощности до нормированной величины. Так, ПУЭ 1965 г. в качестве нормированной величины рекомендовало средневзвешенное значение не ниже 0,52—0,95.
С 1974 г. основными исходными данными для определения мощности компенсирующих устройств QК в распределительных сетях устанавливаются предельные величины реактивной мощности системы Qc, которые по техническим условиям могут быть переданы потребителю от энергосистемы в режиме наибольших активных нагрузок.
При реактивной нагрузке потребителя QМ в часы максимума мощность компенсирующего устройства определяется:
40. Экономическое значение реактивной мощности
41 Что такое перекомпенсация?
Перекомпенсация- это избыточная реактивная мощность, вырабатываемая компенсирующей установкой в периоды понижения нагрузок (ночью, в обеденные перерывы, в нерабочие и праздничные дни и т.п.) и передаваемая в сеть энергосистемы. Результатом перекомпенсации являлось увеличение суммарных потерь мощности и энергии в электрических сетях и усложнение, и удорожание устройств регулирования напряжения.
42 Основные потребители реактивной мощности. Мероприятия по уменьшению потребления реактивной мощности. Почему батареи конденсаторов включают в треугольник
Основные потребители реактивной мощности - асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40 % всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами; электрические печи 8 %; преобразователи 10 %; трансформаторы всех ступеней трансформации 35 %; линии электропередач 7 %.
Для снижения потребления реактивной мощности при эксплуатации электроустановок рекомендуются следующие мероприятия:
упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования и к снижению расчетного максимума реактивной нагрузки;
сокращение холостой работы асинхронных электродвигателей, сварочных трансформаторов и других электроприемников путем внедрения ограничителей холостого хода;
замена или отключение трансформаторов, загруженных менее чем на 30% их номинальной мощности, если это допускается по условиям режима работы сети электроприемников;
замена по возможности загруженных менее чем на 60% асинхронных электродвигателей электродвигателями меньшей мощности при условии технико-экономического обоснования;
замена асинхронных электродвигателей синхронными, допустимая по условиям работы электропривода, если асинхронные электродвигатели подлежат демонтажу вследствие износа, изменения технологического процесса или возможности использования в других установках, не нуждающихся в искусственной компенсации реактивных нагрузок, а также в других случаях, если замена обоснована технико-экономическими расчетами;
понижение напряжения у малозагруженных асинхронных электродвигателей путем переключения статорной обмотки с треугольника на звезду, секционирования статорных обмоток; понижение напряжения в сетях, питающих асинхронные электродвигатели, путем переключения ответвлений цехового трансформатора;
повышение качества ремонта электродвигателей (недопустимы обточка ротора, уменьшение числа проводников в пазу, расточка пазов, выжигание обмотки).
Для преобразовательных установок, получающих все более широкое распространение на промышленных предприятих, снижение реактивной мощности может быть достигнуто уменьшением угла открывания вентилей и пределов его регулирования, несимметричным управлением вентилями, применением схем с искусственной коммутацией.