Источники реактивной энергии и области их применения

Компенсирующие устройства (КУ), предназначены для компенсации реактивных мощностей сетей и реактивной мощности, потребляемой нагрузками и элементами электрической системы. В качестве КУ на ЛЭП используются продольно включаемые батареи электрических конденсаторов, а также поперечно включаемые электрические реакторы и синхронные компенсаторы (Компенсатор синхронный), которые устанавливаются на концевых или промежуточных подстанциях ЛЭП. Эти КУ предназначены для увеличения пропускной способности электрической линии и улучшения технико-экономических показателей работы ЛЭП (снижения потерь активной мощности, обеспечения требуемых значений напряжения при различных нагрузках). Для компенсации реактивной мощности, потребляемой нагрузками, (асинхронными двигателями, электролизными установками) и элементами электрической системы, применяют поперечно включаемые батареи электрических конденсаторов, синхронные компенсаторы и синхронные двигатели, работающие в режиме перевозбуждения. Эти КУ предназначены для обеспечения реактивной мощностью потребителей электроэнергии при необходимых значениях напряжений, а также для уменьшения потерь активной мощности в элементах электрической сети. Управляемые КУ (регулируемые батареи конденсаторов, синхронные компенсаторы и двигатели с автоматическим регулированием возбуждения) используются также в качестве устройств автоматического регулирования напряжения в электрической системе. Мощность и местоположение КУ определяются технико-экономическими показателями, получаемыми согласно расчетных показателей.

Синхронные компенсаторы (СК) представляют собой синхронные двигатели облегченной конструкции без нагрузки на валу. Они могут работать как в режиме генерирования реактивной мощности (при возбуждении компенсатора так и в режиме ее потребления (при недовозбуждении) Достоинства положительный регулирующий эффект (при уменьшении напряжения в сети генерируемая мощность СК увеличивается); возможность плавного и автоматического регулирования генерируемой реактивной мощности, достаточная термическая и электродинамическая стойкость обмоток компенсаторов во время КЗ Недостатки удорожание и усложнение эксплуатации, потери активной мощности в СК при их полной загрузке довольно значительны. Указанные особенности СК, а также возможность их пуска от источников питания большой мощности ограничивают их применение только на подстанциях энергетических систем

Синхронные двигатели, применяемые для электропривода, в основном изготовляют с коэффициентом мощности 0,9. При опережающем токе они являются эффективным средством компенсации реактивной мощности.

Статические конденсаторыизготовляют из определенного числа секций, которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной величины реактивной мощности соединяют между собой параллельно, последовательно или параллельно – последовательно.

Места размещения конденсаторов в сетях должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок а именно:

а ) индивидуальная - с размещением конденсаторов непосредственно у токоприемника, в этом случае разгружается вся сеть системы от реактивных токов электроснабжения, недостатком такого размещения является неполное использование установленной мощности конденсаторов;

б) 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;

в) централизованная с подключением батареи на шины 0,38 и 6-10 кВ подстанции имеют следующие преимущества: 1) малые потери активной мощности; 2) простора эксплуатации; 3) простота производства монтажных работ; 4) возможность установки конденсаторов в любом сухом помещении.

Недостатки: 1) зависимость итерируемой реактивной мощности от напряжения; 2) чувствительности к искажениям питающего напряжения; 3) недостаточную прочность, особенно при КЗ и перенапряжениях.