Лекция 13

Тема 4.1. Источники реактивной мощности.

В энергосистеме это генераторы электростанций и синхронные компенсаторы. В электроснабжении промышленных предприятий это синхронные двигатели, конденсаторные батареи, естественные источники реактивной мощности и фильтро-компенсационные устройства.

Синхронные двигатели

Основное назначение СД- привод производственных механизмов. Опережающий номинальный cos=0.9, т.е. в нормальном режиме СД перевозбужден и выдает реактивную мощность в сеть.

Реактивная мощность, вырабатываемая СД, может даже превышать номинальную, если двигатель недогружен по активной мощности.

Преимущества СД. Возможность плавного регулирования вырабатываемой мощности.

Недостатки: вращающаяся часть; большие габариты; большая масса; сложность монтажа; большая стоимость

Конденсаторная батарея

Выпускаются на напряжение до 220 В, до 35 КВ. Бывают однофазные и трехфазные КБ.

Низкие удельные потери КБ колеблются в пределах

для конденсаторов с бумажной изоляции.

для конденсаторов с изоляцией из полипропилена.

F- толщина диэлектрика.

Снижение толщины диэлектрика ведет к росту напряженности электрического поля и следовательно к пробою диэлектрика.

Оптимальным для бумажно-масленных конденсаторов КВ/с и она легко реализуется в конденсаторах напряжением 1 КВ и выше. При Uc<1 КВ уменьшение числа слоев становится затруднительно, т.к. снижается надежность КБ из-за повышения вероятности совпадения слабых мест различных слоев, поэтому напряженность поля для КБ напряжением ниже 1 КВ вынуждены снижать, что ведет к удорожанию.

КБ обычно изготавливают в виде батарей оснащенных приборами коммутации, защиты и измерения и называются комплексными компенсирующими устройствами (ККУ).

Если на заводе применяют и КБ и СД

Q– вводный автомат на три фазы;

А – измерительная аппаратура;

К1, К2, К3 – контакторы, включающие различные ступени ККУ.

Преимущества КБ: низкие удельные потери, статический аппарат, вес, отсутствие шума, простота монтажа и эксплуатации.

Недостатки: ступенчатое регулирование, остаточный заряд, чувствительность к высшим гармоникам напряжения и к повышенному напряжению.

Особые случаи компенсации реактивной мощности

В сети с разно переменными нагрузками, для уменьшения колебаний напряжения применяются быстродействующие КБ управляемые ТП, еще они называются статическими элементами реактивной мощности.

В случае нелинейной нагрузки для компенсации реактивной мощности применяют КБ защищенные от повышенных гармоник тока, или они еще называются фильтр-компенсирующие устройства,

В сетях не симметричной нагрузки применяют симметрирующее устройство, которое одновременно служит для компенсации реактивной мощности.

Лекция 14

Тема 4.2. Выбор компенсирующих устройств, и их распределение в электрической сети

Энергосистема задает режим потребления реактивной мощности Qэ1 и Qэ2.

Qэ1 – тридцатиминутный максимум реактивной нагрузки в период наибольшей системы энергосистемы.

Qэ2 – выдаваемая реактивная мощность в сеть в период ее наименьшей нагрузки

зависит от стоимости потерь электроэнергии, удаленности предприятия и обычно задается системой. Uкв 220 110 35 0.37 0.25 0.23

Qmin – минимальная нагрузка завода, цеха и т.д. в часы, минуты нагрузок энергосистемы

Для предприятий с установленной мощностью выше 1000 кВАр существуют системы скидок и надбавок за пользование электроэнергией.