Потребители реактивной мощности

Работа потребителей емкостного характера основана на создании электриче-ского поля, энергия которого в нечетную четверть (первая, третья) периода отдае-тся источнику, а в четную четверть (вторая, четвертая) периода берется от источ-ника. Для потребителей индуктивного характера работа основана на создании ма-гнитного поля. При этом в нечетную четверть (первая, третья) периода энергия берется от источника, а в четную четверть (вторая, четвертая) периода отдается источнику.

Колебания энергии в магнитном и электрическом полях различных устройств переменного тока обусловливает потребление ими реактивной индуктивной или реактивной емкостной мощности. В инженерной практике под реактивной мощ-ностью подразумевают индуктивную мощность,которая потребляется индуктив-ными элементами электрической системы, и генерируется в емкостных элемен-тах.

Основными потребителями реактивной мощности в электрических системах являются трансформаторы, воздушные линии электропередач, асинхронные дви-гатели, вентильные преобразователи, индукционные электропечи, сварочные аг-регаты.

На промышленных предприятиях основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. На их долю приходится 65-70 % ре-активной мощности, которая потребляется предприятием. 20-25% потребления реактивной мощности приходится на трансформаторы предприятий и около 10 %

– на другие приемники и линии электропередач.

Суммарные потери реактивной мощности в сети составляют около 50 % от мощности, поступающей в сеть. Это гораздо больше, чем потери активной мощ-ности. Для сравнения, среднестатистические потери активной мощности в ЛЭП состаляют 3%, а в трансформаторах – 2%. Примерно 70-75 % всех потерь реакти-вной мощности составляют потери в трансформаторах. Например, в трехобмото-чном трансформаторе мощностью 40 МВ·А напряжением 220 кВ (ТДТН-40000/220) при коэффициенте загрузки, равном 0,8, потери реактивной мощности составляют около 12% от номинальной мощности трансформатора.

Суммарные потери реактивной мощности в системе складываются из потерь в сопротивлениях DQ_лэп и проводимостях DQ_с линий электропередач и потерь в

трансформаторах:

åDQ =åDQлэп-åDQс+åDQтр.

Потери реактивной мощности в сопротивлениях ЛЭП рассчитываются по формуле

DQ	=	Sлэп2	×X
	лэп
лэп	Uном2

и составляют примерно 5 % от мощности, проходящей по ЛЭП.

Генерация реактивной мощности в проводимостях ЛЭП определяется так:

DQ_с=U_ном²× B_лэп.

Среднее значение реактивной мощности, генерируемой в ЛЭП длиной 100 км, составляет:

Uном,кВ
Qс,Мвар		6,5	12,6

Для воздушных ЛЭП напряжением 110 – 150 кВ потери реактивной мощнос-ти в сопротивлениях и генерация в проводимостях приблизительно одинаковы:

å DQлэп»åDQс.

В этом случае по ЛЭП передается натуральная мощность.

Потери реактивной мощности в сопротивлениях трансформаторов рассчиты-вают по формуле:

DQ_тр» DQ_мд= ^Uк× ^{S 2}

100 S_ном

и составляют приблизительно 10 % от передаваемой мощности.