Реактивная мощность в энергосистеме. Компенсация
Реактивной мощности.
План.
Общие положения.
Синхронные компенсаторы.
Батареи конденсаторов.
3.1 Поперечная компенсация.
3.2 Продольная компенсация.
3.2 Выбор мощности батарей конденсаторов при поперечной компенсации.
Статические источники реактивной мощности.
Общие положения
В отличие от активной мощности реактивная мощность может генериро-ваться не только генераторами электростанций, но и устройствами, которые называются компенсирующими (КУ). Эти устройства располагают в непосредст-венной близости от потребителей. К ним относятся:
· синхронные компенсаторы (СК);
· батареи конденсаторов (БК);
· статические источники реактивной мощности (СТК или ИРМ).
Опыт экстплуатации показывает, что при номинальной нагрузкегенераторы ЭС вырабатывают около 60 % требуемой реактивной мощности, 20 % генерирует-ся линиями электропередач высокого напряжения, 20 % вырабатывают компенси-рующие устройства.
Выработка 1 кВар реактивной мощности на ЭС стоит в несколько раз дешев-ле, чем ее выработка с помощью КУ. Но технико-экономические расчеты показы-вают, что большая часть реактивной мощности должна вырабатываться КУ. Это объясняется внедрением мощных генераторов с относительно высоким cos φ, рос-том протяженности и напряжения передачи. Поэтому снижается экономичность выработки реактивной мощности генераторами ЭС.
Компенсация реактивной мощности применяется для следующих целей:
· для выполнения баланса реактивной мощности;
· для снижения потерь мощности и электроэнергии;
· для регулирования напряжения.
При использовании КУ необходимо учитывать ограничения их мощности по техническим и режимным требованиям. Мощность КУ должна удовлетворять:
· необходимому резерву мощности в узлах нагрузки;
· располагаемой реактивной мощности на ЭС;
· отклонению напряжения на шинах потребителей;
· пропускной способности ЛЕП.
Для уменьшения перетоков реактивной мощности по ЛЕП и трансформаторам КУ должны размещаться вблизи мест потребления реактивной мощности. При этом элементы сети разгружаются по реактивной мощности. Это приводит к уменьшению потерь мощности и напряжения.
Синхронные компенсаторы
Из анализа работы синхронного генератора следует, что увеличить выработку реактивной мощности можно только за счет снижения выработки активной мощности. Этот принцип реализован в синхронном компенсаторе (СК).
Синхронный компенсатор – это синхронный двигатель, который работает в режиме холостого хода, то есть практически без активной нагрузки на валу. Таким образом, СК загружен только реактивным током.
Схема замещения СК приведена на рис. 17.1.
Напряжение сети в точке подключения СК равно сумме обратной ЭДС Eq и падения напря-жения в сопротивлении xd:
Uc = Eq + j 
.
Значение и знак реактивной мощности СК зависят от соотношения между ЭДС Eq и наряжением сети Uc. Поскольку Рск = 0, то
