4. Реактивная нагрузка потребителей и показатели, характеризующие оснащенность потребительских сетей компенсирующими устройствами

Ряд потребителей нагружают питающую сеть реактивными токами. Это, прежде всего, асинхронные двигатели, разрядные лампы.

Коэффициент, определяющий степень использования активной мощности

Асинхронные двигатели имеют довольно высокий , который зависит от загрузки электродвигателя х.х. - =0,3; =0,25 - =0,6; =0,5 - =0,8; =0,75 - =0,85; =1 - =0,88.

Люминисцентные лампы - =0,5;

Лампы ДРЛ - =0,55-0,6

В осветительных установках используют стационарные батареи конденсаторов.

Дуговые печи, установки контактной сварки, преобразователи характеризуются неравномерным потреблением реактивной мощности в течение суток, а также ее колебаниями, вызывающими колебания напряжения сети.

Вследствие неравномерного потребления нагрузки по фазам и нелинейной вольтамперной характеристики нагрузки появляется несимметрия и несинусоидальность напряжения сети, а также появление токов обратной последовательности.

Показатели, характеризующие оснащенность потребительских сетей компенсирующими устройствами

Все промышленные потребители потребляют реактивную мощность.

Уровень потребляемой реактивной мощности непрерывно меняется в течение рабочей смены. Основная причина – наличие дуговых сварочных печей, сварочных установок, других электропотребителей с резкопеременной нагрузкой. Всплеск реактивной мощности наблюдается при пуске асинхронных двигателей – в период запуска падает до 0,4 - 0,5. Эта реактивная мощность передается в энергосистему, нагружает ЛЭП и трансформаторы. При загрузке энергосистемы реактивной мощностью резко снижается пропускная способность ЛЭП, возрастают потери электроэнергии в элементах ЛЭП и трансформаторах.

В договорах на потребление электроэнергии поставщики стараются обязать электропотребителей выполнять режимы потребления с более высоким , задавая граничные значения tg _н (для электропотребителей, не имеющих приборов учета реактивной энергии):

• для промышленных и приравненных к ним электропотребителей – 0,8;

• для непромышленных и перепродавцов электроэнергии – 0,6;

• для тяговых подстанций ж/д транспорта переменного тока– 1,0;

• для тяговых подстанций ж/д транспорта постоянного тока и городского электротранспорта – 0,5.

График работы, способ учета и условия оплаты перетоков реактивной мощности согласовываются энергопоставщиком и потребителем и отражаются в договоре на поставку электроэнергии.

Поэтому одним из главных вопросов при проектировании цехового электроснабжения является вопрос компенсации реактивной мощности.

Передача значительного количества реактивной мощности электропотребителям весьма нерациональна, из-за этого возникают дополнительные потери активной мощности во всех элементах системы энергоснабжения и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.

Компенсация реактивной мощности с одновременным улучшением качества электроэнергии непосредственно в промышленных сетях является одним из основных направлений сокращения потерь электроэнергии и повышения эффективности работы электроустановок предприятия.

В настоящее время степень компенсации в период максимальной нагрузки составляет в среднем 0,25кВАр/кВт, что значительно меньше экономически целесообразной компенсации, равной 0,6кВАр/кВт.

С точки зрения экономии электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять на клеммах электропотребителей.

В системах энергоснабжения промышленных предприятий различают две группы промышленных сетей в зависимости от состава их нагрузки:

1 группа – сети общего назначения (сети с режимом прямой последовательности основной частоты 50Гц);

2 группа – сети со специфическими нелинейными, несимметричными и резкопеременными нагрузками.

Компенсация реактивной мощности в этих сетях осуществляется по-разному. На начальной стадии проектирования определяют наибольшие суммарные расчетные величины активной и реактивной мощностей предприятия (цеха).

Наибольшая суммарная реактивная мощность для определения компенсирующего устройства равна

,

где - коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольшей активной нагрузки энергосистемы и реактивной нагрузки промышленного предприятия.

Усредненные значения по отраслям приведены в таблице 3.

Таблица 3

Отрасли промышленности
1. Нефтеперабатывающая, текстильная промышленность	0,95
2. Черная и цветная металлургия, химическая, пищевая	0,9
3. Угольная, газовая, машиностроение, металлообработка	0,85
4. Торфоперерабатывающая, деревообрабатывающая	0,8
5. Прочие отрасли	0,75

Значения наибольших суммарных расчетных величин активной и реактивной нагрузок сообщают в энергосистему для определения экономически оптимальной реактивной мощности, которая может быть передана промышленному предприятию в режимах наибольшей и наименьшей активной нагрузки энергосистемы Q_э1= Q_э2.

По входной мощности Q_э1 определяют суммарную мощность компенсирующего устройства предприятия, а по значению Q_э2 – регулируемую часть компенсирующего устройства.

Суммарную мощность компенсирующего устройства определяют по балансу реактивной мощности на границе раздела энергосистемы и промышленного предприятия в период наибольшей активной нагрузки энергосистемы

Q_к1= Q_м1- Q_э1

Для промышленных предприятий с присоединенной суммарной мощностью трансформаторов < 750кВА значение Q_к1 задается непосредственно энергосистемой и является обязательным при выполнении проекта промышленного предприятия.

По согласованию с энергосистемой, выдавшей технические условия на присоединение электропотребителей, допускается принимать большую по сравнению с Q_к1 суммарную мощность компенсирующих устройств, если это снижает приведенные затраты на систему электроснабжения промышленного предприятия в целом.

Литература:

1. Методические указания по контролю и анализу качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения (РД 34.15.501 - 88).

2. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986. 168 с.

3. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987. 336 с.

4. Горюнов И.Т., Мозгалев B.C., Дубинский Е.В., Богданов В.А., Карташев И.И., Пономаренко И.С. Основные принципы построения системы контроля, анализа и управления качеством электроэнергии. Электрические станции, 1998, №12.

5. Правила применения скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии (утверждены Главгосэнергонадзором 14 мая 1991г.).

5. Карпов Ф.Ф., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий. М.: Энергия, 1970. 224с.

7. Петров В.М.. Щербаков Е.Ф., Петрова М.В. О влиянии бытовых электроприемников на работу смежных электротехнических устройств. Промышленная энергетика, 1998, №4.

8. Левин М.С.. Мурадян А.Е., Сырых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. М.: Энергия. 1975. 224 с.

9. Ю.Кудрин Б.И.. Прокопчик В.В. Электроснабжение промышленных предприятий.

10. Головкин П.И. Энергосистема и потребители электрической энергии М.: Энергия, 1973. 168с.

11. Мозгалев B.C.. Богданов В.А., Карташев И.И., Пономаренко И.С., Сыромятников СЮ. Оценка эффективности контроля качества электроэнергии в ЭЭС. Электрические станции,1999, №1.

12. Федоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования электроэнергетических систем., М., Энергоатомиздат, 1985г.

13. Федоров А.А., Основы электроснабжения промышленных предприятий, М., Энергоатомиздат, 1989г.

«___»________20 г. Преподаватель________Титаренко О.Н.