Компенсация реактивной мощности

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются:

- асинхронные двигатели;

- трансформаторы;

-вентильные преобразователи, реакторы, воздушные электрические сети, индукционные печи.

Передача значительной реактивной мощности по линиям и через трансформаторы не выгодна по следующим основным причинам:

- возникают дополнительные потери активной мощности во всех элементах схемы электроснабжения;

- возникают дополнительные потери напряжения;

- загрузка реактивной мощностью систем промышленного электроснабжения и трансформаторов уменьшает их пропускную способность и требует увеличения сечений проводов воздушных и кабельных линий, увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов на подстанции.

На промышленном предприятии уменьшение потребляемой реактивной мощности может быть достигнуто:

- улучшением режима работа приемников;

- применением двигателей более современных конструкций;

- устранением недогрузки двигателей;

- установкой специальных компенсирующих устройств.

Наибольший эффект дает применение специальных компенсирующих устройств: синхронных компенсаторов и статических батарей конденсаторов.

В настоящее время промышленность выпускает синхронный компенсатор мощностью от 5000 – 100 000 квар. Потери активной мощности в синхронном компенсаторе при полной загрузке довольно значительны.

Недостатки синхронного компенсатора:

- дороже в сравнении с конденсаторными батареями;

- сложнее в эксплуатации в сравнении с конденсаторными батареями;

- значительный шум при работе.

Достоинства синхронного компенсатора:

- возможность плавно, автоматически регулировать реактивную мощность;

- достаточная термическая и электродинамическая стойкость обмоток синхронного компенсатора во время короткого замыкания;

- независимость реактивной мощности от напряжения сети.

Высокая удельная стоимость синхронного компенсатора небольших мощностей и большие потери активной мощности в них объясняют применение синхронных компенсаторов лишь больших мощностей на крупных предприятиях. На большинстве предприятий малой и средней мощности устанавливают батареи конденсаторов.

Мощность конденсаторов в одном элементе составляет 25 – 100 квар. Обычно включается в сеть трехфазного тока по схеме треугольника.

Достоинства:

- малые потери активной мощности (0,0025 компенсация реактивной мощности - student2.ru 0,005 кВт/квар);

- простота эксплуатации (нет вращающихся и трущихся частей);

- простота производства монтажных работ (малая масса, не требуется фундамент);

- для установки конденсаторов можно использовать любое сухое помещение.

Недостатки:

- мощность батареи пропорциональна квадрату напряжения. Эта зависимость неблагоприятна, так как при понижении напряжения в сети потребность в реактивной мощности увеличивается, что отрицательно сказывается на устойчивости энергосистемы;

- чувствительность к искажениям питающего напряжения;

- недостаточная прочность, особенно при к.з. и перенапряжениях;

- пожароопасность, наличие остаточного заряда.

Пример.Определить мощность батареи конденсаторов для повышения компенсация реактивной мощности - student2.ru до cos при кВт, квар.

Стандартная мощность одной конденсаторной батареи должна быть как можно больше, количество батарей должно быть четным, так как они подключаются к двум секциям шин, электрически батареи должны быть как можно ближе к потребителям. Основные потребители электроэнергии на производстве – это асинхронные двигатели напряжением, как правило Uном = 0,4 кВ, поэтому и номинальное напряжение батарей конденсаторов должно быть Uном = 0,4 кВ.

Как правило, конденсаторы соединяют в треугольник, в этом случае реактивная мощность батареи в три раза больше по сравнению с мощностью батареи из тех же конденсаторов, но соединенных в звезду.

3.1 Определяем мощность компенсирующего устройства:

Q_к= компенсация реактивной мощности - student2.ru