2017-10-25
463
При подключении к электрической сети активно - индуктивной нагрузки ток отстает от напряжения на угол сдвига ф. Электроприемник (ЭП) с такой нагрузкой потребляет не только активную, но и реактивную мощность
(6.1)
Реактивная мощность Q не связана с полезной работой и расходуется на создание электромагнитных полей в двигателях, трансформаторах, линиях. Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели (60...86 % общего ее потребления), трансформаторы (20...25 %), вентильные преобразователи, реакторы и другие ЭП.
При отсутствии устройств для компенсации реактивной мощности ее вынуждены давать генераторы электрических станций. Это приводит к недоиспользованию обмоток генераторов по активному току и к увеличению потерь мощности, энергии и напряжения во всех элементах электрической сети.
При отсутствии компенсации почти половина всех потерь мощности вызвана передачей реактивной мощности. Если учесть, что потери электроэнергии в сетях энергосистем находятся на уровне 9.. 10 % электроэнергии, отпущенной в сеть, то тогда с экономической точки зрения становится понятной необходимость компенсации реактивной мощности. Наглядное представление о сущности компенсации реактивной мощности дает векторная диаграмма (рис. 6.1, а). На рис. 6.1, б ЭП, имеющий активное сопротивление R и индуктивное Xi, питается от сети напряжением U. Угол ф определяется соотношением R и Xl.
.
До компенсации ЭП имел активную мощность Р, активный ток 
и реактивную мощность от индуктивной нагрузки 
с соответствующим током 
. После компенсации (после подключения конденсатора с мощностью 
и током 
) суммарная реактивная мощность составит 
, ток 
и соответственно снизится угол сдвига фаз с 
до 
и повысится коэффициент мощности с 
до 
Полная потребляемая мощность снизится с 
до 
, при той же потребляемой активной мощности.
Следовательно, в результате компенсации можно при том же сечении проводов повысить пропускную способность сети по активной мощности, а также уменьшить потери мощности, электроэнергии и напряжения в элементах сети:
;
; 
(6.2)
где 
- потери мощности в КУ;
- параметры элементов сети;
- время максимальных потерь электроэнергии.
Наибольший экономический эффект от снижения потерь электроэнергии достигается при размещении КУ в непосредственной близости от потребляющих реактивную мощность электроприемников до 1 кВ.
