Короткая сеть треугольник на шихтованном пакете

 

Рис. 1.7. Короткая сеть несимметричный треугольник на электродах

 

Рис. 1.8. Короткая сеть симметричный треугольник на электродах

 

 

Компенсация реактивной мощности

Общие положения

 

Для реактивной мощности приняты такие понятия, как потребление, генерация, передача, потери, баланс. Считается, что если ток отстает по фазе от напряжения (индуктивный характер нагрузки), то реактивная мощность потребляется и имеет положительный знак, а если ток опережает напряжение (емкостный характер нагрузки), то реактивная мощность генерируется и имеет отрицательное значение. С точки зрения генерации и потребления между реактивной и активной мощностью существуют значительные различия. Если большая часть активной мощности потребляется приемниками и лишь незначительная теряется в элементах сети и электрооборудования, то потери реактивной мощности в элементах сети могут быть соизмеримы с реактивной мощностью, потребляемой приемниками электроэнергии. Активная мощность генерируется электростанциями, а реактивная - генераторами электростанций, синхронными компенсаторами, синхронными двигателями, батареями конденсаторов, тиристорными источниками реактивной мощности и линиями [23].

Большая часть промышленных приемников электрической энергии в процессе работы потребляет из сети реактивную мощность. Основными потребителями реактивной мощности являются: асинхронные двигатели, трансформаторы, вентильные преобразователи, воздушные электрические сети, реакторы и другие установки. В зависимости от характера электрооборудования предприятия его реактивная мощность может составлять до 130% активной. Передача значительного количества реактивной мощности по линиям и через трансформаторы системы электроснабжения не выгодна по следующим причинам.

При передаче значительной реактивной мощности возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью. Так, при передаче активной P и реактивной Q мощностей через элемент с сопротивлением R потери активной мощности составят:

 

,(2.1)

 

где  - потери активной мощности, обусловленные активной мощностью;  - потери активной мощности, обусловленные реактивной мощностью.

Дополнительные потери активной мощности , вызванные протеканием реактивной мощности Q, пропорциональны квадрату ее значения.

Возникают дополнительные потери напряжения. Так, при передаче мощностей P и Q через элемент сети с активным сопротивлением R и реактивным X потери напряжения составят:

 

,(2.2)

 

где  - потери напряжения, обусловленные активной мощностью;  - потери напряжения, обусловленные реактивной мощностью.

Дополнительные потери напряжения  увеличивают отклонение напряжения на зажимах приемника от номинального значения при изменениях нагрузок и режимов электрической сети. Это требует увеличения мощности, а, следовательно, и стоимости средств регулирования напряжения.

Загрузка реактивной мощностью систем промышленного систем промышленного электроснабжения и трансформаторов уменьшает их пропускную способность и требует увеличения сечений проводов воздушных и кабельных линий, увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов подстанций и т.п.