Город Кызылорда, преподаватель Кызылординского аграрного-технического
высшего колледжа имени И.Абдукаримова ЛОМАНОВ ПАВЕЛ АНАТОЛЬЕВИЧ
По предмету : «Электроснабжения»
Тема: «Компенсация реактивной мощности в электрических сетях»
«Компенсация реактивной мощности в электрических сетях»
Реактивная мощность является одним из основных показателей, характеризующих режим работы электрической системы. Термин “реактивная мощность” вводится применительно к установившимся режимам симметричных цепей синусоидального переменного тока и напряжения.
При синусоидальном характере передачи мощности, положительные полуволны характеризуют передачу мощности от источника потребителю. При отрицательных полуволнах происходит возврат энергии от потребителя к источнику. Совокупная полная мощность, характеризующая перетоки в энергосистеме, разделяется на активную и реактивную составляющие.
Генерация активной составляющей связана с потреблением мощности нагрузкой и выполнением полезной работы. На выработку активной мощности затрачивается определенный объем первичного энергоносителя на электростанциях. Вторая составляющая связана с обменом энергией между системой и источником.
Появление реактивной мощности (РМ) связано с наличием в системе элементов способных накапливать и отдавать электроэнергию. Такими элементами являются: протяженные линии высокого и сверхвысокого напряжения, конденсаторы связи, кабельные линии, шунтирующие конденсаторы, обладающие значительной емкостью.
Другие потребители имеют, наоборот индуктивный характер нагрузки, к таким элементам относятся: асинхронные двигатели, печи индукционного нагрева, трансформаторы, реакторы, в общем - оборудование имеющее массивную обмотку. Результирующая РМ в системе равна нулю, поэтому затрат на ее производство не происходит.
Основным критерием баланса активной мощности в системе является частота. При соответствии потребляемой нагрузки и выработки мощности на электростанциях частота в сети поддерживается на неизменном уровне 50 Гц.
При выпадении части системы из синхронизма, на оставшиеся в работе генераторы набрасывается мощность, которую генераторы потянуть не в состоянии, частота их вращения падает, соответственно падает и частота в системе. Показателем баланса выработки потребления РМ в системе является напряжение.
Причем, для РМ этот показатель не является системным, так как баланс должен поддерживаться в каждом узле, где контролируется уровень напряжения. Несмотря на общее в системе соответствие выработки и потребления реактива, в отдельных узлах баланса может и не быть. Поэтому очень важно соблюдать наличие источников РМ там, где есть ее потребление.
Применение статических источников реактивной мощности (ИРМ) в узлах нагрузки, помогает решить ряд проблем связанных с экономичным режимом работы энергосистемы и потребителя. Также, применение ИРМ положительно влияет на качество электроэнергии и эффективность проектирования объектов электроснабжения.
Основным источником РМ считаются синхронные генераторы, работающие на электростанциях. С этой точки зрения остальные ее источники являются дополнительными. К таким ИРМ относятся: батареи конденсаторов, синхронные компенсаторы, большие синхронные двигатели, шунтирующие управляемые и неуправляемые реакторы.
Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель, работающий в режиме холостого хода. Эффективность компенсации реактива источниками РМ, зависит не только от мощности оборудования, но и от систем регулирования, управляющими этими источниками.
Так, для СК регулирующий эффект заметно увеличивается при применении автоматического регулирования возбуждения (АРВ). Такие системы предусматривают регулирование возбуждения не только при отклонениях контролируемого параметра, но и при отклонении режимов работы самого компенсатора и энергосистемы в целом.
Однако, возможности действия АРВ ограничиваются инерционностью обмоток возбуждения синхронных машин. Эта проблема может быть решена путем быстрого изменения магнитного потока, за счет искусственного насыщения отдельных участков ее магнитной цепи с помощью специальных подмагничивающих обмоток.