Компенсация реактивной мощности

Электроэнергия поступает к потребителям в форме активной и реактивной мощности Активная электрическая мощность расходуется на выполнение полезной работы, в то время как реактивная используется на создание электромагнитного поля

Помимо этого реактивная составляющая мощности нагружает собой электрические линии, что вызывает необходимость увеличения сечения силовых кабелей и проводов, а это влияет на затраты предприятия по организации нормального электроснабжения

Основными потребителями реактивной энергии являются следующие электроустановки:

• двигатели асинхронного типа;
• индукционные печи;
• силовые и сварочные трансформаторы;
• линии электропередач;
• другие электроустановки с принципом действия, основанным на создании электромагнитного поля

По экспертной оценке специалистов, приблизительно 60% всей потребляемой в мире реактивной электрической энергии расходуется на работу асинхронных электродвигателей, а около 25% потребляют трансформаторы

 

Для снижения значения и компенсации реактивной мощности на действующих электроустановках необходимо проводить:

• оптимизацию технологического процесса со снижением энергоемкости потребителей реактивной нагрузки;
• сокращение режима холостого хода сварочных трансформаторов, асинхронных электродвигателей и другого электрооборудования путем организационных и технических мероприятий;
• вывод из работы недогруженного электрооборудования, если это не влияет на надежность электроснабжения;
• установку преобразователей частоты на асинхронные электрические машины, если это допустимо по условиям технологического цикла их работы;
• замену устаревшего асинхронного оборудования на новое синхронного типа;
• улучшение качества ремонта электрических машин, тем самым повышая их коэффициент полезного действия

Данные мероприятия позволяют снизить потребление реактивной мощности в общей сумме на более чем на 10% В связи с этим основная роль в процессе уменьшения потребления возлагается на компенсирующие устройства К ним относят: синхронные электродвигатели, конденсаторные установки, компенсационные преобразователи На сегодняшний день преимущественно используются синхронные электрические машины и косинусные конденсаторы

 

Широкое применение конденсаторных установок в системах компенсации реактивной мощности обусловлено:

• низкими удельными потерями активной мощности;
• отсутствием трущихся и вращающихся деталей;
• удобством и простотой монтажа;
• невысокой стоимостью;
• возможностью осуществления компенсации реактивной мощности в большом диапазоне значений;
• бесшумной работой;
• возможностью работы в автоматическом режимеВ отличие от синхронных компенсаторов, которые могут быть, как производителями, так и потребителями, конденсаторные батареи призваны исключительно компенсировать данный вид энергии

   

  Синхронные электрические машины являются довольно популярным способом компенсации реактивной мощности Синхронные двигатели повышают коэффициент соs j и тем самым снижают стоимость электроэнергии для потребителей Такой двигатель является генератором реактивной энергии, даже когда он работает в режиме холостого хода

  Основными отличиями синхронного двигателя и компенсатора реактивной мощности является облегченный ротор и вал, а также уменьшенный воздушный зазор между ними Однако главным недостатком синхронных компенсаторов является необходимость в источнике питания, по причине чего удельная потеря активной мощности при использовании данного метода значительно выше, чем у косинусных конденсаторных установок

  В связи со сложившейся тенденцией к увеличению стоимости реактивной электроэнергии большинство предприятий внедряют на своих энергохозяйствах системы компенсации данного показателя Это позволяет не только экономить финансовые средства, но и передавать по одним и тем же линиям большее количество активной электрической энергии