Слайд 1РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ И ЕЁ КОМПЕНСАЦИЯ
Слайд 2Реактивная мощность , Q, квар
Под реактивной мощностью понимается электрическая нагрузка,
создаваемая колебаниями энергии электромагнитного поля.
В отличие от активной, реактивная
мощность, циркулируя между источниками и потребителями, не выполняет полезной работы.
Принято считать, что реактивная мощность потребляется (QL), если нагрузка носит индуктивный характер (ток отстает по фазе от напряжения),
и генерируется (Qc) при емкостном характере нагрузки (ток опережает по фазе напряжение).
Слайд 3Реактивная мощность запасается в виде магнитного и электрического полей в
элементах электрической сети, электроприемниках, обладающих индуктивностью и емкостью.
Слайд 4Генерируемая генераторами реактивная мощность передается в высоковольтные электрические сети.
В отличие
от активной мощности реактивная мощность для потребителей не должна поставляться
по линиям электропередачи высокого напряжения, так как это значительно увеличивает потери в сети и снижает пропускную способность ВЛ.
Регулирование напряжения в системе электроснабжения осуществляется изменением коэффициентов трансформации трансформаторов, реакторами, синхронными компенсаторами, батареями статических конденсаторов и т.п.
Распределительная сеть не должна быть загружена реактивной мощностью!
Нехватку реактивной мощности потребитель должен компенсировать собственными источниками реактивной мощности.
Это выгодно всем: потребителям, электросетевым компаниям, ЕНЭС России и экономике России!
Потоки реактивной мощности в энергосистеме
Слайд 5Потребители реактивной мощности
асинхронные электродвигатели, потребляют 40 % всей мощности;
электрические
печи - 8 %; преобразователи - 10 %; трансформаторы -
35 %;
линии электропередач - 7 %.
Слайд 6Под компенсацией реактивной мощности понимается снижение реактивной мощности, циркулирующей между
источниками тока и электроприемниками,
а следовательно, и снижение тока в
генераторах и сетях.
Слайд 7Электротехника
Повышенное потребление реактивной мощности электроприемниками или пониженный коэффициент мощности
Дополнительное увеличение
тока в электрической сети, которое приводит к еще большим потерям
напряжения
Снижается пропускная способность сетей
Слайд 8Проведение мероприятий по компенсации реактивной мощности дает значительный технико-экономический эффект,
заключающийся в снижении потерь активной мощности:
потерь напряжения
Слайд 9в лучшем использовании основного оборудования, в увеличении пропускной способности элементов
сети по активной мощности:
Где:
- потери активной
мощности
- активная мощность приемника
- реактивная мощность приемника
- мощность компенсирующих устройств,
Слайд 10Из данных формул видно, что чем меньше величина разности
тем меньше
потери активной мощности и напряжения. Тем большая часть в полной
передаваемой мощности приходится на активную (полезную) мощность.
Таким образом, компенсировать индуктивную мощность приемников можно емкостной мощностью компенсирующих устройств.
Слайд 11Во вновь проектируемых электрических сетях компенсация реактивной мощности позволяет
снизить
число и мощность силовых трансформаторов,
сечения проводников линий
габариты
аппаратов распределительных устройств.
Компенсировать реактивную мощность экономически целесообразно до определенных, нормативных значений, установленных для характерных узлов электрической сети.
Нормативным показателем, характеризующим потребляемую реактивную мощность является коэффициент мощности cosφ.
Слайд 12Коэффициент мощности cosφ определяет, какую часть при неизменной полной мощности
составляет активная мощность (Р):
где Wat и W pt — расход
соответственно активной и реактивной энергии за время t
На границе раздела потребителя и энергоснабжающей организации значение коэффициента мощности должно было находиться в пределах 0,85...0,95.
Слайд 13Существуют два пути снижения реактивных нагрузок:
1. Снижение без применения
средств компенсации, не требующее больших материальных затрат, которое должно проводиться
в первую очередь.
2. Установка специальных компенсирующих устройств.
Слайд 14К мероприятиям, не требующим применения компенсирующих устройств, относятся:
а) создание
рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации;
б)
выравнивание графика нагрузки и улучшение энергетического режима работы оборудования;
в) замена, перестановка или отключение трансформаторов, загруженных в среднем менее 30 % от их номинальной мощности;
г) правильный выбор электродвигателей по мощности и типу;
Слайд 15д) замена малозагруженных (менее 60 %) двигателей двигателями меньшей мощности;
е) переключение статорных обмоток асинхронных двигателей напряжением до 1 кВ
с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40 %;
ж) улучшение качества ремонта электродвигателей;
з) ограничение продолжительности холостых ходов двигателей и сварочных трансформаторов;
и) замена асинхронных двигателей синхронными, где это возможно по технико-экономическим соображениям.
Слайд 16К специальным компенсирующим устройствам относятся:
статические конденсаторы (СК),
батареи конденсаторов
(БК),
синхронные машины (СМ).
Слайд 17Использование конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности позволяет:
разгрузить питающие линии
электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства;
снизить расходы на оплату электроэнергии
подавить сетевые
помехи, снизить несимметрию фаз;
сделать распределительные сети более надежными и экономичными
Слайд 18Лабораторная работа
Лабораторная установка представляет собой комплект типового лабораторного оборудования РССЭС1-Н-Р
(настольное исполнение, ручная версия), предназначенного для проведения лабораторных занятий по
курсу «Электроснабжение промышленных предприятий». В настольной раме смонтированы аппаратные модули в составе и порядке, приведенном в следующей таблице
Слайд 20Общий вид лабораторной установки
Слайд 23Источники
1. Сенигов, П.Н. Распределительные сети систем электроснабжения: руководство по выполнению базовых
экспериментов РССЭС.001 РБЭ (934) / П.Н. Сенигов. – Челябинск: ИПЦ
«Учебная техника», 2007. – 25 с.
2 Федоров, А.А. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. для вузов / А. А. Федоров, Э. М. Ристхейн . - М. : Энергия, 1980. - 360 с 3
3. Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов направления 551700 – «Электроэнергетика» и 551300 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». – Томск: Изд-во ТПУ. – 91 с
4.Электроснабжение: Лабораторный практикум / В.Б. Шлейников С.В. Митрофанов; Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: ОГУ, 2018. – 100 с
