Введение
В настоящее время экономия энергетических ресурсов является одной из важнейших задач. Элементы системы электроснабжения и электроприемники переменного тока, обладающие индуктивностью, потребляют наряду с активной и реактивной мощность, необходимую для создания электромагнитного поля. К таким элементам можно отнести электродвигатели, трансформаторы, преобразователи напряжения, линии электропередач, лампы накаливания и т. д. Передача реактивной мощности негативно сказывается на работе энергосистемы в целом. В частности, это влияет на пропускную способность линий электропередач, трансформаторов и т. д. Таким образом, реактивная мощность — часть полной мощности, затрачиваемая на электромагнитные процессы в нагрузке, имеющей емкостную и индуктивную составляющие. Не выполняет полезной работы, вызывает дополнительный нагрев проводников и требует применения
источника энергии повышенной мощности. Из-за реактивной мощности появляются дополнительные потери активной мощности и напряжения, что
напрямую ведет к увеличению денежных затрат.
Цель работы - рассмотреть современные средства компенсации реактивной мощности.
Статические конденсаторы
Конденсаторной установкой называется электроустановка, состоящая из конденсаторов, относящегося к ним вспомогательного электрооборудования (выключателей, разъединителей, разрядных резисторов, устройств регулирования, защиты и т. п.) и ошиновки. Конденсаторная установка может состоять из одной или нескольких конденсаторных батарей или из одного, или нескольких отдельно установленных единичных конденсаторов, присоединенных к сети через коммутационные аппараты. [3] ПУЭ 7.
Рисунок-1 Конденсаторная установка
Важным элементом конструкции установки компенсации реактивной мощности являются контакторы. Их основной функцией является включение и отключение конденсаторной батареи. На промышленных предприятиях применяются конденсаторные батареи напряжением до 1 кВ и 6,3–10,5 кВ.
Конденсаторные установки имеют следующие преимущества:
– малые удельные потери активной мощности;
– не имеют в конструкции вращающихся частей;
– просты в монтаже и эксплуатации;
– экономически выгодны
– имеют возможность подбора любой необходимой мощности компенсации;
– бесшумны;
Компенсация реактивной мощности может производиться индивидуальным, групповым и централизованным способом.
При индивидуальном способе мощность компенсируется только в месте её возникновения (происходит разгрузка подводящих проводов отдельных электроприемников).
Компенсация при групповом способе похожа за индивидуальный, но используется для группы электроприемников. Так же происходит разгрузка подводящих проводов, но мощность на отдельных элементах группы уже
не компенсируется. Централизованная компенсация производится в больших энергосистемах. Управление выполняется на основе анализа изменяющейся нагрузки. [2]
Место установки конденсаторной установки необходимо выбирать для каждого случая индивидуально. Необходимо грамотно выбрать конденсаторную установку (или несколько конденсаторных ветвей) учитывая её стоимость и способность разгрузки энергосистемы.
Компенсационная установка состоит из отдельных модулей, которые расположены в шкафах. При конструировании данных шкафов необходимо учитывать, что каждый элемент должен быть заменен таким же элементом установки. Вся сборка производится на заводах, а непосредственно на месте подключения конденсаторной установки производится монтаж и подключения в электросети. Чаще всего в сети не большой мощности используются установки, которые монтируются на стены, при этом при подключении в первую очередь необходимо соблюдать правила устройства электроустановок. Конденсаторные установки приобрели широкое применение за счет своей экономичности. В зависимости от реализуемых задач можно выделить различные типы конденсаторных установок:
– Регулируемые конденсаторные установки КРМ (АУКРМ)
– Нерегулируемые конденсаторные установки КРМ (УКРМ)
Регулируемые конденсаторные установки идеально
подходят в тех случаях, когда реактивная мощность полностью известна. В таком случае компенсацию производят индивидуальным способом.
Нерегулируемые конденсаторные установки оптимальны для электрических двигателей (преимущественно асинхронных), трансформаторов, промышленного оборудования, а также кондиционеров и насосов.
Автоматические конденсаторные установки чаще всего используют для групповой компенсации, где имеется большое количество разнообразных источников реактивной мощности. В зависимости от реактивной нагрузки включается определенное количество установок компенсации.