07.11.17 Сьогодні розпочалася Міжнародна енергетична конференція Всеросійського відкритого постійно діючого наукового семінару "Економічні проблеми енергетичного комплексу (семінар А.С.Некрасова)" докладніше >>>
02.11.17 У Санкт-Петербурзі пройде ювілейна V виставка енергоефективних технологій і матеріалів докладніше >>>
Нове на порталі
02.11.17 Енергоефективний капремонт: міф чи реальність? // інтерв'ю докладніше >>>
20.10.17 На засіданні в Уряді РФ обговорили енергозбереження та підвищення енергетичної ефективності докладніше >>>
Залежно від виду використовуваного обладнання навантаження буває наступна: активна, індуктивна і ємнісна. Споживач в повсякденній практиці зазвичай включає в роботу лампи розжарювання, електронагрівачі і т.д. (Активне навантаження) і електродвигуни, розподільні трансформатори, люмінесцентні лампи і т.д. (Індуктивна навантаження).
Активна складова потужності корисно використовується, перетворюючись в механічну, світлову та інші види енергії. Реактивна складова потужності не виконує корисної роботи, вона служить для створення магнітних полів в індуктивних приймачах, при цьому електроенергія, що запасається в кожному индуктивном елементі, поширюється по мережі, не розсіювалися в активних елементах, а здійснюючи коливальні рухи (від навантаження до генератора і назад) .
Показником споживання реактивної потужності Q є коефіцієнт потужності cosφ = P / S, який показує співвідношення активної потужності Р і повної потужності S. Повна потужність, в свою чергу, це.
Для чого потрібна компенсація реактивної потужності в розподільних електричних мережах
Активна потужність виробляється тільки генераторами електричних станцій. Реактивна потужність виробляється генераторами електричних станцій (синхронними двигунами станцій в режимі перезбудження), а також компенсують пристроями (наприклад, батареями конденсаторів).
Передача реактивної потужності від генераторів по електричної мережі до споживачів (індукційним приймачів енергії) викликає в мережі витрати активної потужності у вигляді втрат і додатково завантажує елементи електричної мережі, знижуючи їх загальну пропускну здатність.
Так, наприклад, генератор з номінальною потужністю 1250 кВА при номінальному коефіцієнті потужності cosφ = 0,8 може віддати споживачеві активну потужність, рівну 1250 × 0,8 = 1000 кВт. Якщо генератор буде працювати з соsφ = 0,6. то в мережу буде віддаватися активна потужність дорівнює 1250 × 0,6 = 750 кВт (активна потужність недовикористовується на чверть).
Тому, як правило, збільшення видачі реактивної потужності генераторами станцій з метою доставки її споживачам недоцільно. Найбільший економічний ефект досягається при розміщенні пристроїв (генерації реактивної потужності) поблизу споживають реактивну потужність індукційних приймачів енергії.
Індукційні приймачі енергії або споживачі реактивної потужності
До чого призводить відсутність компенсації реактивної потужності у абонентів
- У трансформаторів при зменшенні cosφ зменшується пропускна здатність по активної потужності внаслідок збільшення реактивного навантаження.
- Збільшення повної потужності при зниженні cosφ призводить до зростання струму і, отже, втрат потужності, які пропорційні квадрату струму.
- Збільшення струму вимагає підвищення перетинів проводів і кабелів, ростуть капітальні витрати на електричні мережі.
- Збільшення струму при зниженні cosφ веде до збільшення втрати напруги в усіх ланках енергосистеми, що викликає зниження напруги у споживачів.
- На промислових підприємствах зниження напруги порушує нормальну роботу електроприймачів. Знижується частота обертання електродвигунів, що призводить до зниження продуктивності робочих машин, зменшується продуктивність електричних печей, погіршується якість зварювання, знижується світловий потік ламп, зменшується пропускна здатність заводських електричних мереж, а як підсумок - погіршується якість продукції.
Устаткування для вирішення проблем компенсації реактивної потужності у споживачів
Компенсувати реактивну потужність можливо синхронними компенсаторами, косинусними конденсаторами (конденсаторними установками) (рис.), Шунтирующими реакторами, фільтрами вищих гармонік, статичними тиристорними компенсаторами. Застосування обладнання для компенсації реактивної потужності повністю залежить від місця і мети його установки.
Конденсаторні батареї призначені для видачі реактивної потужності в систему. Зниження перетоків реактивної потужності від генератора до навантаження в мережі призводить до зниження втрат активної енергії, зниження втрат напруги.
Статичні тиристорні компенсатори можуть працювати як на видачу, так і на споживання реактивної потужності. В електричних мережах вони потрібні для оптимізації режимів роботи з метою підвищення пропускної спроможності і стійкості ліній електропередачі, стабілізації напруги в вузлах навантаження, зменшення втрат електроенергії та підвищення її якості.
Шунтуючі реактори використовуються для компенсації ємнісної реактивної потужності, що генерується протяжними слабонагруженном лініями передач.
Фільтрокомпенсуючі пристрої призначені для зниження гармонійних спотворень напруги і компенсації реактивної потужності навантажень споживачів в мережах електропостачання промислових підприємств і в електричних мережах.
Синхронний компенсатор є синхронну машину, що працює в режимі двигуна без активного навантаження і генеруючу в мережу реактивну потужність. Синхронні компенсатори застосовують для регулювання енергетичних систем, для підтримки напруги, зниження втрат електроенергії в мережах, збільшення пропускної спроможності і забезпечення стійкості енергосистем.
При проведенні заходів з енергозбереження повинні розглядатися механізми компенсації реактивної потужності безпосередньо в індукційних приймачах енергії або у споживачів, тому що реактивна потужність, як і активна, враховується в тарифі за електроенергію, за зростання її споживання платить абонент.
У розподільних мережах комунально-побутових споживачів, що містять переважно однофазную навантаження, пристрої компенсації реактивної потужності застосовуються вкрай рідко, але витрата електроенергії в житловому секторі збільшується, тому розгляд установки пристроїв компенсації у таких абонентів стає актуальною темою.
Всі статті рубрики Електропостачання