Тема: Методи компенсації реактивної потужності.

План:

1. Основні споживачі реактивної потужності;

2. Коефіцієнти потужностей;

3. Методи компенсації реактивної

1. Основні споживачі реактивної потужності.

Основними споживачами є:

• Електродвигуни виробничих механізмів, які складають 2/3 сумарного навантаження;

• Електротермія, електрозварювання, електроліз(1/3 сумарного навантаження);

Електротермічні установки поділяються на:

1. Дугові; електропечі(для плавлення чорних та кольорових металів);

2. Установки індукційного нагрівання для плавлення і термообробки металів;

3. Електричні печі опору;

4. Електрозварювальні установки;

5. Термічні комунально-побутові прилади;

Найбільше розповсюдження в цехових мережах на напругу 0,38 кВ мають печі опору та установки індукційного нагрівання. Печі опору прямої та не прямої дії(до 2000 кВт) підключаються до мережі напругою 0,38 кВ.

Індукційно-плавильні печі промислової частоти являють собою трьохфазні споживачі, з коефіцієнтом роботи – 0,5.

Електрозварювальні установки дугового та контактного зварювання являють собою однофазну систему, на не синусоїдальному навантаженні, з коефіцієнтом потужності: для дугового зварювання – 0,3; для контактного – 0,7.

Електрохімічні і електролізні установки працюють на постійному струмі, який утворюється шляхом перетворення і коефіцієнт потужності становить 0,8…0,9.

Електроосвітлювальні установки з лампами розжарювання, люмінесцентними , дуговими, ртутними, натрієвими, застосовуються на всіх підприємствах, як для внутрішнього так і для зовнішнього освітлення. В цехах використовують дугові або ртутні лампи високого тиску(DRI або DRL), на напругу 220 В.

2. Коефіцієнти потужностей

Коефіцієнт потужності для ламп розжарювання – 1; для світильників з конденсаторами – 0,9…0.95; а без конденсаторів – 0,6.

Коефіцієнт потужності, компенсація реактивної потужності промислових підприємств має велике значення і є загальною проблемою підвищення ККД роботи, систем електропостачання та поліпшення якості відпускної електричної енергії. Підвищення коефіцієнту потужності на 0,01(в масштабі країни), дає можливість додавати відпускну електричну енергію В 500000000 кВт год/рік. Споживачі електричної енергії(наприклад асинхронний двигун) для нормальної роботи потребує активну і реактивну потужність, яка виробляється синхронним генератором, і передається по системі електропостачання. В процесі передачі споживачам виникають втрати активної потужності.

∆Р = 3I^{2 ∙}R = S²/U²∙R = P²+Q²/U^2∙R = P²/U^2∙R+Q²/U²∙R = ∆Pa+∆Pp;

cosφ = P/S = /S = P/√P²+Q²;

P²+Q² = P/cos²φ;

Питоме зниження в втратах активної потужності по відношенню до передаваємої активної потужності називається коефіцієнтом зниження втрат або економічним еквівалентом:

К_ек = ∆P/Q = ∆P₁-∆P₂/Q;

К_ек залежить від cos φ, і він залежить від вибору силового трансформатора.

Реактивна потужність, що споживається промисловим підприємством, розподілена між окремими споживачами наступним чином: 65 – 70 % - припадає на синхронний двигун; 20 - 25 % - на трансформатор; 10 % - на лінії та інші електроспоживачі, наприклад: індуктивні прилади, люмінесцентні лампи і т.п.

Збільшення споживної реактивної потужності будь-якої ділянки, в системі споживачів викликає зростання струму в провідниках, та зниження коефіцієнту потужності.

Застосування компенсуючи пристроїв збільшує експлуатацію електроустановок, проте, призводить до подорожчання будівництва.

На тих ділянках, де втрати реактивної потужності збільшуються, то активна потужність збільшується, і навпаки.

Будь-який елемент в якому струм випереджає напругу, є генератор. А тому, крім синхронних машин(генератори та двигуни) які працюють з перезбудженням, джерелами потужності є лінії електропередач(як повітряні так і кабельні). Наприклад: кабельні лінії на 10кВ, переріз 70 –150мм², має ємність 10-15 кВАР. Ці дані використовуються при розрахунках більше 1000В.