Источники реактивной мощности; их достоинства и недостатки.

Источники реактивной мощности, их достоинства и недостатки.

Если ток опережает напряжение, то нагрузка имеет емкостный характер, а реактивная мощность генерируется и имеет отрицательное значение(-).Реактивная мощность генерируется генераторами электростанций, синхронными двигателями, синхронными компенсаторами, батареями силовых конденсаторов, тиристорными источниками реактивной мощности и линиями.

Синхронные двигатели. Главное преимущество СД перед АД заключается в том, что путем изменения тока возбуждения СД можно изменять величину реактивной мощности. В зависимости от величины тока возбуждения реактивная мощность может выдаваться в сеть (при перевозбуждении) и потребляться от сети (при недовозбуждении). СД, применяемые для электропривода, в основном изготовляют с cos=0,9 при опережающем токе. СД – эффективное средство компенсации реактивной мощности. Наибольший верхний предел возбуждения СД определяется допустимой температурой обмотки ротора с выдержкой времени, достаточной для форсировки возбуждения при кратковременных снижениях напряжения.

Достоинства СД:

1) они отдают реактивную мощность в сеть на месте установки, имея полезную нагрузку на валу;

2) допускают форсировку возбуждения и широкие пределы регулирования отдаваемой реактивной мощности;

3) меньше зависят от колебаний напряжения, чем конденсаторы (Мвр=U);

4) повышают устойчивость системы;

5) стоимость СД не входит в формулу затрат на генерацию ими реактивной мощности.

Недостатки СД:

относительно высокие удельные потери активной мощности.

Синхронные компенсаторы. СК представляют собой СД облегченной конструкции без нагрузки на валу. Они могут работать как в режиме генерирования реактивной мощности (при перевозбуждении СК), так и в режиме ее потребления (при недовозбуждении). В настоящее время промышленность СНГ изготовляет СК мощностью 5000-160000 кВА. СК на промышленных предприятиях применяют очень редко: на ГПП, имеющих районное значение или на крупных электропечных установках. Этот способ целесообразен при больших мощностях компенсирующих устройств.

К достоинствам СК как источников реактивной мощности относятся:

а) положительный регулирующий эффект, заключающийся в том, что при уменьшении напряжения в сети генерируемая мощность СК увеличивается; б) возможность плавного и автоматического регулирования генерируемой реактивной мощности, что повышает устойчивость режимов работы системы и улучшает режимные параметры сети; в) достаточная термическая и электродинамическая стойкость обмоток СК во время КЗ.

К недостаткам СК относятся:

а) более высокая стоимость; б) сложный пуск и усложнение эксплуатации; в) значительный шум во время работы; г) относительно высокие удельные потери активной мощности (11-30кВт/Мвар)

Батареи конденсаторов. Основным средством компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях являются батареи силовых конденсаторов (БК). Статические конденсаторные установки изготовляют из определенного числа конденсаторов, которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной реактивной мощности соединяют между собой параллельно, последовательно или параллельно-последовательно. Компенсация реактивной мощности электроустановок промышленных предприятий осуществляется с помощью статических конденсаторов, включаемых обычно параллельно ЭП (поперечная компенсация). В отдельных случаях при резкопеременной нагрузке сетей, например при питании дуговых печей, сварочных установок и др., может оказаться целесообразным последовательное включение конденсаторов (продольная компенсация). Размещение БК в сетях до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок. При этом возможна компенсация:

1) индивидуальная – с размещением БК непосредственно у ЭП. В этом случае от реактивных токов разгружается вся сеть СЭС. 2) групповая – с размещением БК у силовых шкафов и шинопроводов в цехах. В этом случае сеть до ЭП не разгружается от реактивных токов. 3) централизованная – с подключением БК на шины 0,38; 6; 10 кВ п/ст, при этом:

а) U=0,38 кВ – от реактивных токов разгружаются трансформаторы п/ст, но не питающая и распределительная сеть низшего напряжения; б) U=6-10 кВ – от реактивных токов разгружаются только сети энергосистемы, а трансформаторы п/ст не разгружаются.

Достоинства БК:

1. простота конструкции; 2. относительно невысокая стоимость; 3. недефицитность материалов;

4. малые собственные удельные потери активной мощности (РБК=24,5 кВт/Мвар).

Недостатки БК:

1. отсутствие плавного автоматического регулирования отдаваемой в сеть реактивной мощности (применяется только ступенчатое регулирование); 2. пожароопасность; 3. наличие остаточного заряда; 4. опасность перегрузки токами высших гармоник; 5. выдаваемая реактивная мощность зависит от квадрата напряжения: Q=U2.

12. Как выбрать сечение кабельных линий напряжением 6-10 кВ? Что означает поправочный коэффициент?

1. по допустимому длительному току в аварийном и послеаварийном режимах;

2. по экономической плотности тока в нормальном режиме;

3. по допустимому отклонению напряжения.

Дата добавления: 2015-07-16