Синхронные электродвигатели
Синхронные двигатели могут использоваться в качестве источников реактивной мощности в режиме перевозбуждения. Синхронные электродвигатели 6-10, реактивная мощность которых используется для компенсации реактивной мощности, должны иметь автоматическое регулирование возбуждения в функции реактивной мощности узла нагрузки на границе балансового разграничения с энергосистемой. Допустимая перегрузка двигателя по реактивной мощности зависит от типа двигателя, его загрузки по активной мощности и напряжения на его зажимах. Рекомендуется применять для компенсации реактивной мощности без обосновывающих расчетов синхронных двигателей с номинальной мощностью свыше 2500 кВт и с частотой вращения свыше 1000 об./мин.
При этом верхний предел генерируемой реактивной мощности ограничен допустимым нагревом машины, а также условиями пуска и устойчивости его работы.
Генерируемая реактивная мощность определяется по формуле
(4.21)
где
– активная номинальная мощность
двигателя, кВт;
– номинальный коэффициент реактивной
мощности;
– номинальный коэффициент полезного
действия;
– коэффициент загрузки двигателя по
активной мощности.
При генерации реактивной мощности в синхронных двигателях, как и в конденсаторах, возникают дополнительные потери активной мощности.
Достоинства применения синхронных электродвигателей для компенсации реактивной мощности перед конденсаторными батареями:
- реактивная мощность синхронным электродвигателем может, как генерироваться, так и потребляться;
- возможность плавного регулирования выработки реактивной мощности;
- меньшая зависимость генерируемой реактивной мощность от напряжения сети, чем у конденсаторов.
- преимущественное использование СД во всех случаях, когда это возможно и целесообразно по условиям технологического процесса производства;
Основной недостаток синхронных двигателей как источников реактивной мощности заключается в том, что потери на генерацию реактивной мощности в них примерно на порядок больше, чем в конденсаторах.
Синхронный компенсатор представляет собой синхронный двигатель облегченной конструкции, работающий без нагрузки на валу и используемый только для компенсации реактивной мощности. Они становятся экономичными только при больших мощностях, характерных для подстанций энергосистем, и поэтому на промышленных предприятиях используются очень редко.
Специальные источники реактивной мощности – это устройства, предназначенные не только для компенсации реактивной мощности, но и для фильтрации высших гармоник. Их применение экономически оправдано при нелинейных и несимметричных нагрузках.