39.Потребители реактивной мощности.

1) трансформаторы

2) воздушные линии

3) АД

4) вентильные преобразователи

5) др. ( индукционные печи)

Потери в сети Q от мощности поступающей в сеть ≈ 50%. От всех потерь: в трансформаторе ≈70%, на предприятиях в основном потери в АД ≈70%.

В сетях U=110,220 кВ суммарные потери в линии ≈ ∑Qc. А в сетях U≥330 кВ Qc= , т.е. в таких сетях возникает компенсация Q в самой ЭС.

∑Qг= ∑Qн+∑ΔQ

Баланс Q должен соблюдаться :

1. Режим наибольшей Q нагрузки

2. Режим наибольшей P нагрузки, т.е. генераторы загружаются Р.

3. Режим наименьшей Р

4. Послеаварийный и ремонтный режим

41. Компенсация реактивной мощности.

Компенса́ция реакти́вной мо́щности — целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии^[1]. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств. Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребление реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителей электрической энергии.

Компенсация реактивной мощности особенно актуальна для промышленных предприятий, основными электроприёмниками которых являются асинхронные двигатели, в результате чего коэффициент мощности без принятия мер по компенсации составляет 0,7— 0,75. Мероприятия по компенсации реактивной мощности на предприятии позволяют:

• уменьшить нагрузку на трансформаторы, увеличить срок их службы,

• уменьшить нагрузку на провода, кабели, использовать их меньшего сечения,

• улучшить качество электроэнергии у электроприемников (за счёт уменьшения искажения формы напряжения),

• уменьшить нагрузку на коммутационную аппаратуру за счет снижения токов в цепях,

• избежать штрафов за снижение качества электроэнергии пониженным коэффициентом мощности,

• снизить расходы на электроэнергию.

Использование в качестве компенсирующего устройства синхронных компенсаторов иллюстрируется на рис.17.3.a. Напряжение в конце линии до установки компенсатора определяется выражением [2]:

. (17.12)

Пусть ниже допустимого. После включения СК в кон­це линии определяется следующим образом:

. (17.13)

Определим мощность СК, необходимую для того, чтобы напряжение стало допустимым. Для этого положим в (17.13) и вычтем из (17.12) выражение (17.13)

а)

б)

в)

г)

Рис.17.3. Режимы работы компенсирующих устройств: а – включение синхронного компенсатора; б, в – векторные диаграммы синхронного компенсатора при перевозбуждении и недовозбуждении; г – включение батареи конденсаторов

. (17.14)

Мощность СК определяется выражением

(17.15)

При допущении будем считать, что два первых слагаемых в правой части (17.14) равны. При этом допущении мощность СК определяется простым выражением, вытекающим из (17.15):

(17.16)

При практических расчетах определяется по выражению (17.16).

Синхронные компенсаторы могут работать в режимах перевозбуждения и недовозбуждения.

При перевозбуждении они генерируют реактивную мощность . При недовозбуждении они потребляют реактивную мощность, что приводит к увеличению потерь напряжения в сети и к уменьшению напряжения у потребителей. Недовозбуждение синхронных компенсаторов можно использовать, когда надо снизить напряжение, например в режиме наименьших нагрузок. На рис.17.3,б и в представлены векторные диаграммы в режимах перевозбуждения и недовозбуждения.

До включения синхронного компенсатора:

(17.17)

(17.18)

После его включения:

(17.19)

(17.20)

Здесь , - напряжения в начале и в конце сети; - ток в сети; - сопротивление сети; - ток синхронного компенсатора.

В режиме перевозбуждения СК ток , текущий из сети, опережает на 90° напряжение . Из векторной диаграммы (рис.17.3,б) видно, что в этом режиме модуль напряжения повышается с до . В режиме недовозбуждения ток и реактивная мощность СК изменяют свои знаки на противоположные. Ток , текущий из сети, отстает на 90° от напряжения . Из векторной диаграммы (рис.17.3,в) видно, что в этом режиме модуль напряжения понижается с до .