2.3 Компенсация реактивной мощности
Основными электроприемниками промышленных предприятий являются асинхронные двигатели, которые представляют из себя активно- индуктивную нагрузку, т.е. кроме активной мощности электроприемниками потребляется из сети реактивная, идущая на создание магнитных полей.
Наличие кроме активной Р и реактивной мощности Q приводит к увеличению полной потребляемой мощности S. Это требует увеличение расхода цветного металла, кроме того увеличиваются потери энергии в сетях. Все это означает неэкономичность работы электроприемника цеха предприятия. Для повышения экономичности проводят меры по компенсации реактивной мощности.
При постоянной активной мощности ток I потребляемый из сети
I=P/U·cosφ
Это значит чем выше cosφ, тем меньше потребляемый ток и экономичнее работа электроприемника.Таким образом cosφ служит показателем экономичной работы электроприемников цеха или предприятия.
Согласно формуле
Р=S·cosφ
сosφ называется коэффициентом мощности, т.к. он показывает какая часть полной потребляемой мощности S идет на совершение полезной работы.
Существуют два способа компенсации реактивной мощности- естественный и искусственный.
Естественный способ заключается в ограничении холостого хода, отключении трансформаторов в выходные и праздничные дни, замене малозагруженных двигателей двигателями меньшей мощности, правильном выборе двигателя и приводного механизма по мощности.
Для компенсации реактивной мощности искусственным способом на ГПП, цеховых ТП или в цехе устанавливаются комплектные конденсаторные установки ККУ или синхронные конденсаторы СК.
Для определения мощности компенсирующих устройств необходимо знать расчетную активную мощность цеха или предприятия, его cosφ и задаться значением cosφн.
Мощность компенсирующих устройств Qку, кВАр
Qку=αРрц(tgφe-tgφн) (2.23)
где α= 0,9- коэффициент, учитывающий возможность компенсации
естественным способом;
tgφe и tgφн - соответствует естественному и нормативному значениям коэффициента мощности цеха или предприятия.
Qку=0,9·630·(0,75-0,3)=255,1 кВАр
Нескомпенсированная мощность Q, кВАр
Q=Qрц- Qку (2.24)
Q=400,7-255,1=145,6 кВАр
Потери мощности на компенсацию ∆Рк, кВт
∆Рк=Кпп·Qку (2.25)
где Кпп - коэффициент приведения потерь; Кпп=0,07 кВт/кВАр
∆Рк=0,07·255,1=17,8 кВт
Полная расчетная мощность цеха после компенсации Sрк, кВА
Sрк=
(2.26)
Sрк=
кВА
Коэффициент мощности цеха после компенсации реактивной мощности, сosφк
(2.27)
Так как после компенсации коэффициент мощности цеха находится в пределах нормативных значений, то расчетной мощности компенсирующего устройства Qку=255,1 кВАр достаточно.