2.5 Компенсация реактивной мощности

Мероприятия, проводимые по компенсации реактивной мощности эксплуатируемых или проектируемых электроустановок потребителей, могут быть разделены на следующие три группы:

-Не требующие применения компенсирующих устройств;

-Связанные с применением компенсирующих устройств;

-Допускаемые в виде исключения.

Составляем векторную диаграмму мощностей цеха.

Рисунок 2 – векторная диаграмма мощностей цеха.

где по диаграмме:

S – полная мощность предприятия до компенсации;

Q – реактивная мощность предприятия до компенсации;

P – активная мощность;

Q₁ и S₁ – реактивная и полная мощности после компенсации.

cosφ = 0,89

Оптимальную реактивную мощность компенсируем таким образом, чтобы cosφ=0,92. Определяем согласно этого cosφ полную мощность в системе после компенсации по формуле:

S₁ = (15)

S₁ = =306,5 кВА

Находим реактивную мощность после компенсации по формуле:

Q₁ = (16)

Q₁ = = = =194,3 кВар

Находим ΔQ по формуле:

ΔQ = Q₁ – Q (17)

ΔQ =194,3 –158,3 = 36 кВар

Зная величину мощности ΔQ, подбираем 1 конденсаторную установку для компенсации реактивной мощности на шинах УК2-0,38-50УЗ, мощностью – 50 кВар.

2.6 Потребители реактивной мощности

При подключении к электрической сети активно-индуктивной нагрузки ток отстает от напряжения на угол сдвига . Электроприемники с такой нагрузкой потребляют как активную, так и реактивную мощность. Реактивная мощность определяется по формуле (6)

Q = P * tg  (6)

где Q – реактивная мощность, квар;

P – активная мощность, кВт;

tg φ – тангенс угла сдвига фаз.

Реактивная мощность Q не связана с полезной работой электропотребителей и расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторов, линиях электропередач.

Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительны потери напряжения, требует увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей системы электроснабжения.

Полная мощность

S = √ P² + Q² = P / cos  (7)

где P, Q, S – соответственно активная, кВт, реактивная, кВар, и полная, кВА, мощности;

cos  - косинус сдвига фаз.

потери активной мощности

Р = (Р² + Q²) * R / U²_ном (8)

где R – сопротивление, Ом.

коэффициент мощности

cos  = P / S = P / √ P² + Q² (9)

потери напряжения

U = (P * R + Q * X) / U_ном (10)

где P, Q, S – соответственно активная, реактивная и полная мощности;

R и X - соответственно активное и реактивное сопротивление элементов электрической сети, Ом;

U_ном – номинальное напряжение сети.

Основными потребителями реактивной мощности индуктивного характера на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели (60-65% общего её потребления), трансформаторы, включая сварочные (20-25%), вентильные преобразователи, реакторы и прочие электропотребители. Из источника [2].