Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  
  

 

Электроснабжение, Экономия электроэнергии

Для чего нужна компенсация реактивной мощности

 

компенсация реактивной мощностиРеактивная мощность и энергия, реактивный ток, компенсация реактивной мощности

Реактивная мощность и энергия ухудшают показатели работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электростанций увеличивает расход топлива; увеличиваются потери в подводящих сетях и приемниках, увеличивается падение напряжения в сетях.

Реактивный ток дополнительно нагружает линии электропередачи, что приводит к увеличению сечений проводов и кабелей и соответственно к увеличению капитальных затрат на внешние и внутриплощадочные сети.

Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором позволяющим решить вопрос энергосбережения практически на любом предприятии.

По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергии занимает величину порядка 30-40% в стоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы руководителю со всей серьезностью подойти к анализу и аудиту энергопотребления и выработке методики компенсации реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности – вот ключ к решению вопроса энергосбережения.

Потребители реактивной мощности

Основные потребители реактивной мощности - асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40 % всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами; электрические печи 8 %; преобразователи 10 %; трансформаторы всех ступеней трансформации 35 %; линии электропередач 7 %.

В электрических машинах переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуктируются реактивные э.д.с. обуславливающие сдвиг по фазе (fi) между напряжением и током. Этот сдвиг по фазе обычно увеличивается, а косинус фи уменьшается при малой нагрузке. Например, если косинус фи двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75-0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,20-0,40.

компенсация реактивной мощностиМалонагруженные трансформаторы также имеют низкий коэффициент мощности (косинус фи). Поэтому, применять компенсацию реактивной мощности, то результирующий косинус фи энергетической системы будет низок и ток нагрузки электрической, без компенсации реактивной мощности, будет увеличиваться при одной и той же потребляемой из сети активной мощности. Соответственно при компенсации реактивной мощности (применении автоматических конденсаторных установок КРМ) ток потребляемый из сети снижается, в зависимости от косинус фи на 30-50%, соответственно уменьшается нагрев проводящих проводов и старение изоляции.

Кроме этого, реактивная мощность наряду с активной мощностью учитывается поставщиком электроэнергии, а следовательно, подлежит оплате по действующим тарифам, поэтому составляет значительную часть счета за электроэнергию.

Структура потребителей реактивной мощности в сетях энергосистем (по установленной активной мощности):

Структура потребителей реактивной мощности в сетях энергосистем

Прочие преобразователи: переменного тока в постоянный, тока промышленной частоты в ток повышенной или пониженной частоты, печная нагрузка (индукционные печи, дуговые сталеплавильные печи), сварка (сварочные трансформаторы, агрегаты, выпрямители, точечная, контактная).

Суммарные абсолютные и относительные потери реактивной мощности в элементах питающей сети весьма велики и достигают 50% мощности, поступающей в сеть. Примерно 70 - 75% всех потерь реактивной мощности составляют потери в трансформаторах.

Так, в трехобмоточном трансформаторе ТДТН-40000/220 при коэффициенте загрузки, равном 0,8, потери реактивной мощности составляют около 12%. На пути от электростанции происходит самое меньшее три трансформации напряжения, и поэтому потери реактивной мощности в трансформаторах и автотрансформаторах достигают больших значений.

Способы снижения потребления реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности

Наиболее действенным и эффективным способом снижения потребляемой из сети реактивной мощности является применение установок компенсации реактивной мощности(конденсаторных установок).

Использование конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности позволяет:

  • разгрузить питающие линии электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства;
  • снизить расходы на оплату электроэнергии
  • при использовании определенного типа установок снизить уровень высших гармоник;
  • подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз;
  • сделать распределительные сети более надежными и экономичными.


Статьи близкие по теме:

  • Применение установок компенсации реактивной мощности
  • Устройства компенсации реактивной мощности
  • Экономическая сущность компенсации реактивной мощности
  • Расчет и выбор конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности
  • Конденсаторные установки распределительных подстанций – назначение, особенн ...




  • Наш сайт в Facebook:


    Мы ВКонтакте:

     


    #1 написал: непонимающий (5 февраля 2010 20:50)

     
     

    1) Из текста непонятно, но на других сайтах утверждается, что реактивная мощность ВОЗВРАЩАЕТСЯ В СЕТЬ, то есть - поставщику. Это так?



    2) Что происходит с этой мощностью дальше? Исходя из закона сохранения энергии – просто испариться она не может. Значит

    ·        либо бесконечно накапливаться как реактивная мощность в силовой сети (но это невозможно, ибо означало бы бесконечно большие заряды на «конденсаторах» и бесконечно большие токи на «катушках» силовых линий)

     
       
     


    #2 написал: admin (5 февраля 2010 21:28)

     
     
    В цепи переменного тока, содержащей катушку (индуктивное сопротивление) происходит процесс обмена реактивной энергией между генератором и цепью.
    Подробнее об этом физическом процессе смотрите здесь:
    Активное сопротивление и катушка в цепи переменного тока
    Там есть график мощности для цепи, содержащей R и L.
    Основные электроприемники - асинхронные электродвигатели и трансформаторы, а также воздушные линии имеют большое индуктивное сопротивление и работают с токами, отстающими по фазе от напряжения, а такие устройства, как перевожбужденные синхронные двигатели, статические конденсаторы и кабельные линии возбуждают в этих же линиях токи, опережающие по фазе напряжение. Первые принято считать потребителями реактивной энергии, вторые - ее генераторами. Использование "генераторов реактивной мощности" у потребителей позволяет значительно разгрузить от реактивных нагрузок системы электроснабжения, т.к. в таком случае потребляемая электроприемниками реактивная  мощность, условно вырабатывается в месте ее потребления, и реактивные токи загружают сети только между электроприемниками и устройствами для компенсации реактивной мощности, т.е. занимаясь компенсацией реактивной мощности мы снижаем количество такой мощности, передаваемой через систему электроснабжения.


     
       

    Школа для электрика | Основы электротехники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электромонтажные работы | Пусконаладочные работы | Эксплуатация электрооборудования

    Счетчики электроэнергии IEK