Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения

Для снижения потерь мощности и напряжения в действующих электроустановках стремятся снизить переток реактивной мощности Q по элементам сети, что дает возможность увеличить полезную пропускную способность линии (при одинаковом токе в линии передать большую активную мощность) и снизить загрузку трансформаторов. Для снижения потока реактивной мощности у потребителя устанавливаются компенсирующие устройства (КУ), используется также термин «установки компенсации реактивной мощности - УКРМ, которые представляют собой батареи силовых конденсаторов (БСК), подключаемых либо на напряжении 10 кВ (как правило на РП - см. СВ на рис.3.3), либо на напряжении 0,4 кВ непосредственно вблизи электроприемников с подключением КУ к магистральным шинопроводам или распределительным пунктам (щитам или шкафам) - (рис.3.10, 3.11). В соответствии с [1] УКРМ, устанавливаемые у потребителя, должны обеспечивать потребление от энергосистемы реактивной мощности в пределах, указанных в условиях на присоединение электроустановок этого потребителя к энергосистеме.

Потери активной мощности в питающей линии при наличии КУ определяться по выражению, кВт

(4.27)

Аналогично потери реактивной мощности, кВАр

, (4.27а)

Поскольку расчетная реактивная нагрузка в сетях электроснабжения промышленных предприятий определяется нагрузкой приемников напряжением 6-10 кВ и напряжением до 1 кВ, а также потерями реактивной мощности в сети и трансформаторах, то при проектировании выбирается оптимальное распределение установки УКРМ в сетях указанных напряжений. Определяется наибольший эффект от снижения потерь в сети и затраты на установку УКРМ. При этом должна учитываться возможность получения реактивной мощности от установленных на предприятии СД.

В настоящее время промышленностью выпускаются автоматические конденсаторные установки 0,4…35кВ, которые предназначены для осуществления автоматической компенсации реактивной мощности потребителей. Для компенсации реактивной мощности быстродействующих нелинейных несимметричных нагрузок (например – дуговые сталеплавильные печи (ДСП), электрифицированный ЖД-транспорт, мощные тиристорные приводы электродвигателей и т.п.). применяются статические тиристорные компенсаторы СТК на напряжения 6÷35кВ, называемые также ФКУ (фильтрокомпенсирующие установки). Время реакции системы регулирования СТК на изменение регулируемого параметра составляет 5мс для нагрузок типа ДСП, и 25-100мс для общепромышленных нагрузок.

Для компенсации реактивной мощности могут также использоваться синхронные двигатели и синхронные генераторы, которые выдают в сеть реактивную мощность в режиме перевозбуждения.