Что такое компенсация реактивной мощности?

- kbrbank

Что такое компенсация реактивной мощности?

Полная (кажущаяся) мощность, вырабатываемая синхронными генераторами, условно делится на активную и реактивную.

Схема подключения конденсаторной установки.

Активная составляющая мощности полезно употребляется, преобразовываясь в механическую, химическую, световую и т. д. энергию.

Реактивная составляющая мощности не делает нужной работы, она помогает только для магнитных полей в индуктивных приемниках (электродвигатели, трансформаторы и т. п.), циркулируя все время между приёмником и источником. Она может рассматриваться как черта скорости обмена энергии между магнитным полем и генератором приемника электричества.

Из этого следует, что классический термин потребители реактивной мощности, обширно применяемый как электротехническим персоналом в повседневной практике, так и в технической литературе, есть условным, не отражающим физической сущности реактивной мощности. Тем более неправильно понятие реактивная энергия. Более правильным будет индукционные приемники электричества либо во многих случаях реактивные нагрузки.

Схемы устройств для личной, групповой и централизованной компенсации реактивной мощности.

Коэффициент мощности указывается на щитке синхронного генератора. Он показывает, какую часть от полной мощности, вырабатываемой генератором, образовывает активная мощность. Влияние коэффициента мощности на работу электроустановок весьма громадно.

Так, к примеру, генератор с номинальной мощностью 1250 кВА при номинальном коэффициенте мощности cos?=0,8 может дать потребителю активную мощность, равную 1250?0,8 = 1000 кВт.

Мощность первичного двигателя при ярком сочленении с генератором составит кроме этого 1000 кВт. Предположим, что данный генератор трудится с той же номинальной мощностью, но с соs?=0,6. В этом случае он отдает в сеть 1250?0,6=750 кВт, т. е. недоиспользуется по активной мощности на 25%.

То же и в отношении первичного двигателя генератора (паровая либо гидравлическая турбина), что в этом случае кроме этого недоиспользуется на 25%.

Эксплуатационные показатели работы электростанции: расход горючего, воды, пара, смазочных и других запасных материалов на один выработанный кВт·ч — при понижении cos? кроме этого заметно понижаются, значительно уменьшается выработка активной энергии.

Уменьшение cos?   при той же вырабатываемой генератором активной мощности (при неизменной активной нагрузке у потребителя) ведет к повышению полной мощности генератора. В отечественном примере при понижении cos? с 0,8 до 0,6 потребуется генератор мощностью 1000:0,6=1700 кВА вместо 1250 кВА, т. е. повышение полной мощности на 27%.

У трансформаторов при уменьшении cos? значительно уменьшается пропускная свойство по активной мощности благодаря повышения реактивной нагрузки. Для передачи потребителям 1000 кВт активной мощности при cos?=0,8 требуется трансформатор мощностью 1250 кВА. При понижении cos? до 0,6 для передачи той же активной нагрузки потребуется трансформатор мощностью 1700 кВА.

Повышение полной мощности при понижении cos? ведет к возрастанию тока и, следовательно, утратам мощности, каковые пропорциональны квадрату тока. Повышение тока требует увеличения сечения электролинии, а следовательно, кабеля и веса проводов.

Компенсация реактивной мощности для промышленных и сельскохозяйственных фирм.

Повышение тока при понижении cos? ведет к повышению утраты напряжения во всех звеньях энергосистемы, что приводит к понижению напряжения у потребителей электроэнергии.

На промышленных фирмах понижение напряжения нарушает обычную работу электроприемников. Понижается частота вращения электродвигателей, что ведет к понижению производительности рабочих автомобилей и ухудшению качества продукции. Значительно уменьшается производительность электрических печей, ухудшается уровень качества сварки, понижается световой поток ламп, значительно уменьшается пропускная свойство заводских электрических сетей.

Рассмотренные случаи влияния низкого коэффициента мощности на работу электроустановок говорят о том, что понижение cos?  отрицательно отражается на всех звеньях энергосистемы, среди них и на работе промышленного предприятия. Исходя из этого вопросы увеличения коэффициента мощности имеют громадное народнохозяйственное значение.

Ответ задач, которые связаны с наличием в совокупности потребления электроэнергии реактивных нагрузок, идет по пути компенсации реактивной мощности. Это обусловлено проведением двух взаимно дополняющих групп мероприятий: понижением потребления реактивной мощности электроприемниками и установкой конкретно у потребителей и в узлах сетей особых источников реактивной мощности — компенсирующих устройств.

Электрические установки переменного тока.

Для понижения потребления реактивной мощности при эксплуатации электроустановок рекомендуются следующие мероприятия:

  • упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования

    и к понижению расчетного максимума реактивной нагрузки;

  • сокращение холостой работы асинхронных электродвигателей, сварочных трансформаторов и других электроприемников методом внедрения ограничителей холостого хода;
  • замена либо отключение трансформаторов, загруженных менее чем на 30% их номинальной мощности, в случае если это допускается по условиям режима работы сети электроприемников;
  • замена по возможности загруженных менее чем на 60% асинхронных электродвигателей электродвигателями меньшей мощности при условии технико-экономического обоснования;
  • замена асинхронных электродвигателей синхронными, допустимая по условиям работы электропривода, в случае если асинхронные электродвигатели подлежат демонтажу благодаря износа, трансформации технологического процесса либо возможности применения в других установках, не нуждающихся в неестественной компенсации реактивных нагрузок, а также в других случаях, в случае если замена обоснована технико-экономическими расчетами;
  • понижение напряжения у малозагруженных асинхронных электродвигателей методом переключения статорной обмотки с треугольника на звезду, секционирования статорных обмоток; понижение напряжения в сетях, питающих асинхронные электродвигатели, методом переключения ответвлений цехового трансформатора;
  • увеличение качества ремонта электродвигателей (недопустимы обточка ротора, уменьшение числа проводников в пазу, расточка пазов, выжигание обмотки).

Для преобразовательных установок, приобретающих все более широкое распространение на промышленных предприятих, понижение реактивной мощности возможно достигнуто уменьшением пределов открывания и угла вентилей его регулирования, несимметричным управлением вентилями, применением схем с неестественной коммутацией.

Пример схемы электрической принципиальной основных цепей установки.

Мероприятия по понижению потребления реактивной мощности электроприемниками, проводимые на фирмах, снижают суммарную реактивную нагрузку в большинстве случаев не более чем на 10%. Исходя из этого главная роль отводится компенсирующим устройствам.

Компенсирующими установками являются: косинусные конденсаторы, синхронные электродвигатели, синхронные компенсаторы, компенсационные преобразователи. Преимущественное использование на промышленных фирмах взяли косинусные синхронные электродвигатели и конденсаторы.

Косинусные конденсаторы изготавливаются следующих типов: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2, КСА, КС2А, где

  • К свидетельствует косинусный;
  • М и С — с пропиткой минеральным маслом либо синтетическим жидким диэлектриком;
  • А — выполнение для наружной установки (без буквы А — для внутренней);
  • 2 — выполнение в корпусе второго габарита (без цифры 2 — в корпусе первого габарита).

По окончании обозначения типа конденсатора цифрами указываются его номинальное напряжение (кВ) и номинальная мощность (квар).

Так, к примеру, КМ-0,38-26 расшифровывается как конденсатор косинусный (для компенсации реактивной мощности в сети переменного тока с частотой 50 Гц), с пропиткой минеральным маслом, для внутренней установки, первого габарита, на напряжение 380 В, мощностью 26 квар.

Конденсаторы выпускаются четырех серий — I, II, III, IV. Шкала мощностей и напряжений конденсаторов серий I, II, III приведена в табл

В IV серии конденсаторы мощностью 37,5 и 75 квар заменяются конденсаторами мощностью 50 и 100 квар при тех же габаритных размерах.

Промышленность изготавливает комплектные конденсаторные установки на напряжение 380 В для внутренней установки и на напряжение 6-10 кВ — для внутренней и наружной установки. Большая часть типов этих установок оборудовано устройствами для одно- и многоступенчатого автоматического регулирования мощности.

Все более широкое использование находит автоматическое устройство регулирования мощности конденсаторных батарей типа АРКОН. Оно разрешает включать и отключать секции конденсаторных батарей в зависимости от следующих параметров: реактивной мощности, напряжения сети, тока и напряжения сети.

Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях предусматривают контроль следующих показателей режима реактивной мощности:

  • громаднейшей реактивной мощности, потребляемой за получасовой период в режиме громаднейшей активной нагрузки энергосистемы;
  • реактивной энергии, выданной в сеть энергосистемы за период ночного провала графика активной нагрузки энергосистемы.

Периоды громаднейшей активной ночного провала и нагрузки энергосистемы графика ее нагрузки должны указываться энергоснабжающей организацией в соглашении на отпуск электричества потребителю.

Для экономического стимулирования потребителей за проведение мероприятий по компенсации реактивной мощности используются скидки с тарифа на надбавки и электрическую энергию к нему.

Источник: fazaa.ru

Компенсация реактивной мощности

Интересные записи

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: