Тема 1.7. Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением

Баланс реактивных мощностей: ∑Qr=∑Qп-∑Qск, где

∑Qr – суммарная генерируемая реактивная мощность,

∑Qп - суммарная потребляемая реактивная мощность,

∑Qск – суммарная реактивная мощность компенсаторов.

∑Qп=∑Qт+∑Qад+Qпр, где:

∑Qт –потребление реактивной мощности трансформаторами,

∑Qад - потребление реактивной мощности асинхронными двигателями,

Qпр – прочие потребители реактивной мощности.

Нарушение баланса реактивной мощности приводит к изменению уровня напряжения в сети.

Если генерируемая реактивная мощность становится больше потребляемой ∑Qr>∑Qп, то напряжение в сети повышается.

При дефиците реактивной мощности ∑Qr<∑Qп напряжение в сети понижается.

Основными потребителями реактивной мощности в электрических системах являются трансформаторы, воздушные электрические линии, асинхронные двигатели, вентильные преобразователи, индукционные электропечи, сварочные агрегаты и другие нагрузки.

Суммарные потери реактивной мощности в элементах сети весьма велики и достигают 50% мощности, поступающей в сеть. Примерно 70—75% всех потерь реактивной мощности составляют потери в силовых трансформатора.

   На промышленных предприятиях основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели - на их долю приходится 65—70% реактивной мощности, потребляемой предприятием, 20—25% приходится на трансформаторы, около 10%—на другие приемники и воздушные линии электропередачи.

Компенсация реактивной мощности индуктивного характера может осуществляться:

а) на электростанциях, путём перевозбуждения синхронных генераторов или при помощи генераторов работающих в режиме синхронного компенсатора,

б) на подстанциях потребителей при помощи синхронных компенсаторов СК или батарей конденсаторов БК,

в) на предприятиях, использующих мощные синхронные электродвигатели в перевозбуждённом состоянии.

Поддержание нормального напряжения у потребителя может осуществляться за счёт компенсации реактивной мощности в элементах сети, а также при помощи АРНТ п/ст – автоматического регулятора напряжения трансформаторов на подстанциях.

Компенсация реактивной мощности позволяет уменьшить потери электроэнергии в сетях.

   Вывод: чтобы напряжение в электрической сети было нормальное необходимо соблюдать баланс реактивной мощности. В нормальном режиме соблюдение баланса реактивной мощности обеспечивается соблюдением графиков напряжения электростанциями и регулированием напряжения в электрических сетях.