65. Компенсация реактивной мощности. Цели и задачи.

Значительная часть электроприемников, присо­единенных к электрической системе, потребляет, помимо актив­ной мощности, еще и реактивную мощность. Основными потреби­телями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. Часть реактивной мощности теряется в обмотках трансформато­ров, а также в реактивном сопротивлении линий электропередачи. Таким образом, генераторы электростанций должны вырабатывать, наряду с активной мощностью, также и реактивную, передавае­мую по электрической сети потребителям.

Полная мощность, выдаваемая генераторами в сеть:

где Р и Q — активная и реактивная мощности приемников с уче­том потери мощности в сетях;

cosф — результирующий коэффициент мощности приемни­ков электроэнергии.

Генераторы рассчитываются для работы с их номинальным коэф­фициентом мощности, равным 0,8—0,85, при котором они способны выдавать номинальную активную мощность. Снижение cosф у потре­бителей ниже определенного значения может привести к тому, что cosф генераторов окажется ниже номинального и выдаваемая ими активная мощность при той же полной мощности будет меньше номинальной. Первичные двигатели (тур­бины) генераторов электростанций и котельное оборудование пере­станут в этом случае использоваться по условленной мощности.

П УЭ нор­мируют величину cosф, которая должна поддерживаться у потре­бителей в размере 0,92—0,95. Повышение заинтересованности пред­приятий в достижении высокого cos ф обеспечивается особой шка­лой надбавок и скидок к отпускной стоимости электроэнергии в зависимости от отклонений от среднего значения этого коэффици­ента.

Формула потерь активной мощ­ности: откуда видно, что потери активной мощности обратно пропорцио­нальны квадрату коэффициента мощности.

Для уменьшения потерь электроэнергии в сети и повышения напряжения у потребителей следует стремиться к уменьшению величины передаваемой реактивной мощности. Этого можно достиг­нуть, повышая коэффициент мощности потребителей путем:

а) рационализации работы электрообору­дования, установленного у потребителей;

б) компенсации реактивной мощности у пот­ребителя.

Повысить напряжение у потребителей и одновременно умень­шить потери передачи можно, применив также продольную компенсацию.

66. Компенсация реактивной мощности. Схемы включения компенсирующих устройств.

З начительная часть электроприемников, присо­единенных к электрической системе, потребляет, помимо актив­ной мощности, еще и реактивную мощность. Основными потреби­телями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. Часть реактивной мощности теряется в обмотках трансформато­ров, а также в реактивном сопротивлении линий электропередачи. Таким образом, генераторы электростанций должны вырабатывать, наряду с активной мощностью, также и реактивную, передавае­мую по электрической сети потребителям. Так как мощность отдельных конденсаторов сравнительно не­велика, то обычно их соединяют параллельно в батареи, размеща­емые в комплектных шкафах. Часто применяют установки, состоя­щие из нескольких групп или секций батарей конденсаторов, что делает возможным ступенчатое регулирование мощности кон­денсаторов, а стало быть, и напряжения установки.

Обычно конденсаторы включают на линейное напряжение (тре­угольником), причем каждый конденса­тор или группу из 3—5 конденсаторов защищают плавким предохранителем. Всю батарею конденсаторов подклю­чают к сборным шинам через автомати­ческий выключатель (высокого или низ­кого напряжения). Батарея конденсаторов должна быть снабжена разрядным сопротивлением, наглухо присоединенным к ее зажимам. Разрядным сопротивлением для кон­денсаторных установок напряжением 6—10 кв служат трансформаторы напряжения ТН, а для конденса­торных батарей напряжением до 380 в — лампы накаливания. Не­обходимость в разрядных сопротивлениях диктуется тем, что при отключении конденсаторов от сети в них остается электрический заряд и сохраняется напряжение, близкое по величине к напря­жению сети. Будучи же замкнутыми (после отключения) на разрядное сопротивление, конденсаторы быстро теряют свой электри­ческий заряд; спадает до нуля и напряжение, что обеспечивает безопасность обслуживания установки. От других компенсирую­щих устройств конденсаторные установки выгодно отличаются простотой устройства и обслуживания, отсутствием вращающихся частей и малыми потерями активной мощности. К недостаткам конденсаторных батарей следует отнести зависимость их мощности от квадрата напряжения сети и невозможность плавного регулиро­вания реактивной мощности, а следовательно, и напряжения уста­новки.

Продольная компенсация индуктивности линий обеспечивается включением последовательно в линию обратного по знаку емкост­ного сопротивления в виде конденсаторов. Это сопротивление компенсирует индуктивное сопротивление линий, вследствие чего в ней уменьшается потеря напряжения. Рис. 7-4. Схема сети трехфазного то­ка: а — без компенсации; б — с про­дольной компенсацией.