21 Компенсация реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий – назначение, виды компенсирующих устройств, их достоинства и недостатки

Компенсация реактивной мощности - установка местных источников реактивной мощности в узлах электрической сети с ее потреблением или максимально приближенных к ним.

СРЕДСТВА КОМПЕНСАЦИИ :

конденсаторные установки (КУ)
высоковольтные синхронные двигатели (СД)
статические источники реактивной мощности

На промышленных предприятиях применяются батареи напряжением до 1 кВ и 6,3-10,5 кВ.

Широкое применение для компенсации КУ объясняется их экономичностью, которая объясняется следующими основными достоинствами:

1) малые потери активной мощности (0,0025—0,005 кВт/квар);

2) простота эксплуатации (отсутствуют вращающиеся части);

3) простота производства монтажных работ (малая масса и отсутствие фундаментов);

3) возможность увеличения или уменьшения установленной мощности в зависимости от потребности;

4) возможность установки в любой точке сети (у отдельных электроприемников, группами в цехах или крупными батареями).

К недостаткам конденсаторов относятся:

зависимость генерируемой реактивной мощности от напряжения сети:

сложность регулирования величины мощности;
недостаточная электрическая прочность при КЗ и перенапряжениях, чувствительность к искажениям питающего напряжения (высшим гармоникам);
пожароопасность;
наличие остаточного заряда после отключения, что вызывает необходимость применения специальных разрядных устройств.

Синхронные двигатели (СД) - способны отдавать в сеть реактивную мощность в режиме перевозбуждения и потреблять ее из сети в режиме недовозбуждения. Такие двигатели выпускаются заводами с номинальным опережающим коэффициентом мощности, равным 0,9, и могут длительно работать в режиме генерации реактивной мощности при полезной нагрузке на валу.

Достоинства СД:

повышают устойчивость СЭС;
обеспечивают плавное регулирование реактивной мощности в широком диапазоне;
реактивная мощность меньше зависит от колебаний напряжения, чем в КУ.

Статические источники реактивной мощности применяются на предприятиях с электроприемниками, создающими резкопеременную и нелинейную нагрузки, создающих значительные искажения кривых токов и напряжений в системах электроснабжения.

Достоинства:

1) высокое быстродействие изменения реактивной мощности;

2) возможность генерирования и потребления реактивной мощности;

3) возможность работы в условиях воздействия высших гармоник.

22 Определение мощности компенсирующих устройств и мест их установки в системе электроснабжения промышленного предприятия

Выбор средств КРМ и мощности компенсирующих устройств осуществляется в два этапа:

при потреблении РМ из энергосистемы в пределах экономического значения
потреблении РМ, превышающем экономическое значение.

На 1-м этапе:

определяется мощность БНК, устанавливаемых в сети до 1 кВ по критерию выбора минимального числа цеховых трансформаторных подстанций;
определяется РМ СД, которую экономически целесообразно использовать для целей КРМ по сравнению с потреблением из энергосистемы, не превышающем экономического значения;
составляется баланс РМ на границе балансового разграничения с энергосистемой.

2-й этап - выполняется в случае дисбаланса РМ, при котором рассматривается экономическая целесообразность получения дополнительной РМ за счет: