2014-02-09
4438
Мероприятия и средства компенсации реактивной мощности
Мероприятия, проводимые по компенсации реактивной мощности эксплуатируемых или проектируемых электроустановок потребителей, могут быть разделены на следующие группы:
не требующие применения компенсирующих устройств;
связанные с применением компенсирующих устройств;
допускаемые в виде исключения.
Последние два мероприятия должны обосновываться технико-экономическими расчетами и применяться при согласовании с энергосистемой.
Мероприятия, не требующие применения компенсирующих устройств:
1) упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования, а следовательно, и к повышению коэффициента мощности;
2) переключение статорных обмоток АД напряжением до 1000 В с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40%;
3) устранение режима работы АД без нагрузки путем установки ограничителей холостого хода;
4) замена, перестановка и отключение трансформаторов, загружаемых в среднем менее чем на 30% от их номинальной мощности;
5) замена малозагруженных двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточной мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии в энергосистеме и двигателе;
6) замена АД на СД той же мощности, где это возможно по технико-экономическим соображением;
Мероприятия связанные с применением компенсирующих устройств:
1) установка статических конденсаторов
2) использование синхронных двигателей в качестве компенсаторов.
Мероприятия по повышению коэффициента мощности, допускаемые в виде исключения:
1) использование имеющихся на предприятиях синхронных генераторов в качестве синхронных компенсаторов;
2) синхронизация АД причем она допускается при нагрузке на валу не выше 70% от номинальной мощности и соответствующем технико-экономическом обосновании.
При питании постоянным током фазный ротор втягивается в синхронизм и может работать с опережающим коэффициентом мощности, приобретая свойства, сходные со свойствами синхронного двигателя, но со значительно меньшей перегрузочной способностью.
По сравнению с АД СД имеют следующие преимущества:
1) возможность использования в качестве компенсирующих устройств при сравнительно небольших дополнительных первоначальных затрат, поскольку при работе с опережающим коэффициентом мощности полная мощность СД определяющая его стоимость.
2) экономичность изготовления на небольшое число оборотов; при этом отпадает необходимость в промежуточных передачах между двигателем и рабочей машиной;
3) меньшую зависимость вращающего момента от колебаний напряжений
4) более высокую производительность рабочего агрегата при синхронном электроприводе, поскольку скорость двигателя не зависит от нагрузки
5) меньшие потери активной мощности так как КПД СД выше чем КПД АД.
компенсирующая способность двигателя определяется нагрузкой на его валу, напряжением, подведенным к зажимам двигателя, и токов возбуждения. С уменьшением тока возбуждения ниже номинального компенсирующая способность двигателя снижается.
СД работающий в режиме холостого хода, т.е. без механической нагрузки на валу, представляет собой синхронный компенсатор. Это позволяет изготавливать специальные синхронные компенсаторы с меньшим воздушным зазором и облегченным валом по сравнению с обычными СД.
При перевозбуждении синхронный компенсатор генерирует опережающую реактивную мощность. Это свойство синхронных компенсаторов используется для регулирования реактивной мощности и повышения коэффициента мощности и для регулирования напряжения в электрических сетях.
Преимущества синхронных компенсаторов: плавное и автоматическое регулирование реактивной мощности и напряжения в большем диапазоне, что обеспечивает увеличение статической и динамической устойчивочти в энергетической системе, а также высокая надежность ее работы.
Недостатки синхронных компенсаторов: относительно высокая стоимость, а следовательно, и высокие удельные капитальные затраты на компенсацию удельный расход активной мощности на компенсацию, что значительно больше по сравнению со статическими конденсаторами, большая занимаемая производственная площадь и шум, производимый при работе.
Статические конденсаторы изготавливаются из определенного числа секций, которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной величины реактивной мощности соединяют между собой параллельно, последовательно или параллельно-последовательно.
Компенсацию реактивной мощности электроустановок промышленных предприятий осуществляется с помощью статических конденсаторов, включаемых обычно параллельно электроприемникам.
Размещение конденсаторов в сетях напряжением до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок.
При этом возможна компенсация:
1 индивидуальная – с размещением конденсаторов непосредственно у токоприемниках. В этом случае от реактивных токов разгружается вся сеть системы электроснабжения. Однако недостатком такого размещения является неполное использование большой установленной мощности конденсаторов, размещенных у токоприемников;
2 групповая – с размещением конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов в цехах. В этом случае распределительная сеть до токоприемников не разгружается от реактивных токов, но значительно увеличивается время использования батареи конденсаторов по сравнению с индивидуальной компенсацией
3 централизованная – с подключением батареи на шины 0,38 и на шины 6-10 кВт подстанции.
