Реферат: Компенсация реактивной мощности
Недостатком является то, что активные потери на генерирование реактивной мощности для СД больше, чем для КБ , так как зависят от квадрата генерируемой мощности СД .
Дополнительные активные потери в обмотке СД , кВт, вызываемые генерируемой реактивной мощностью в пределах изменения 
от 1 до 0,9 при номинальной активной мощности СД , равной 
,
, (9)
где 
-номинальная реактивная мощность СД , квар; r –сопротивление одной фазы обмотки СД в нагретом состоянии, Ом; 
-номинальное напряжение сети, кВ.
В общем случае когда 
, 
, и 
отличаются от номинальных значений, потери активной мощности, кВт, на генерирование реактивной мощности
, (10)
где 
-величина генерируемой синхронным двигателем реактивной мощности, квар; 
и 
-постоянные величины (таблица 3) кВт.
Таблица 3. Основные технические данные некоторых синхронных двигателей на напряжение 6 кВ при cos  = 0,9 | |||||
| Тип двигателя | Номинальная мощность | КПД, % | Постоянные величины, кВт | ||
активная, кВт | реактивная, квар | | | ||
| 1000 об/мин | |||||
СДН-14-49-6 СДН-14-59-6 СДН-15-30-6 СДН-15-49-6 СДН-15-64-6 СДН-15-76-6 СДН-16-69-6 СДН-16-84-6 СДН-16-104-6 | 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300 | 511 633 812 1010 1260 1610 2000 2500 3150 | 95,37 95,95 95,75 96,06 96,5 96,75 96,48 96,9 97,22 | 5,09 4,74 6,65 8,06 8,13 10,3 14,1 13,8 14,6 | 3,99 4,42 6,8 7,53 7,74 8,91 11,8 11,5 13,1 |
| 600 об/мин | |||||
СДН-14-44-10 СДН-14-56-10 СДН-15-39-10 СДН-15-49-10 СДН-15-64-10 СДН-16-54-10 СДН-16-71-10 СДН-16-86-10 СДН-17-59-10 СДН-17-76-10 | 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 | 325 410 511 637 812 1010 1265 1615 2010 2510 | 93,98 94,65 94,68 95,16 95,78 95,66 96,22 96,58 96,67 97,06 | 5,6 5,76 7,66 7,54 7,79 10,7 10,9 11,6 12,9 14,6 | 4,06 4,63 5,38 6,56 6,99 8,68 8,46 10,5 12,7 11,7 |
Реактивная мощность , генерируемая синхронным двигателем при активной нагрузке 
,
, (11)
где 
-коэффициент перегрузки по реактивной мощности таблице 2 ; - активная нагрузка СД , кВт; 
и 
-соответственно тангенс угла и КПД двигателя, принимаемые по каталогу (паспорту) СД .
Следует отметить, что 
. Следовательно, сумма постоянных коэффициентов и 
определяет активные потери СД , вызванные генерированием реактивной мощности при номинальном напряжении 
и активной мощности 
.
Как правило, в системах электроснабжения промышленных предприятий КБ компенсируют реактивную мощность базисной (основной) части графиков нагрузок, а СД снижают, главным образом, пики нагрузок графика.
3.3 Синхронные компенсаторы.
Разновидностью СД являются синхронные компенсаторы (СК), которые представляют собой СД облегчённой конструкции без нагрузки на валу. В настоящее время выпускается СК мощностью выше 5000 квар; они имеют ограниченное применение в сетях промышленных предприятий и лишь в ряде случаев используются для улучшения показателей качества напряжения у мощных ЭП с резкопеременной ударной нагрузкой (дуговые печи, прокатные станы и т.п.). В сетях с резкопеременной ударной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ рекомендуется применение не конденсаторных батарей, а специальных быстродействующих источников реактивной мощности (ИРМ) , Которые должны устанавливаться вблизи таких ЭП . Схема ИРМ приведена на (рис. 4). В ней в качестве регулируемой индуктивности используются индуктивности LR и нерегулируемые ёмкости С1-С3 . 
Регулирование индуктивности осуществляется тиристорными группами VS , управляющие электроды которых подсоединены к схеме управления. Достоинствами статических ИРМ является отсутствие вращающихся частей, относительная плавность регулирования реактивной мощности, выдаваемой в сеть, возможность трёх- и четырёхкратной перегрузки по реактивной мощности. К недостаткам относится появление высших гармоник, которые могут возникнуть при глубоком регулировании реактивной мощности.
4 Выбор компенсирующих устройств.
Расчёт и выбор КУ производится на основании задания энергосистемы и в соответствии с «Руководящими указаниями по компенсации». Задачи по расчёту и выбору КУ решаются совместно с вопросами проектирования всех элементов СЭС промышленного предприятия.
Потребляемая мощность КУ выбирается с учётом наибольшей входной реактивной мощности 
, квар, которая может быть передана из сетей энергосистемы. В общем виде должно соблюдаться следующее условие:
, (12)
где 
-расчётная (потребляемая) предприятием реактивная мощность, квар; 
- реактивная мощность, которую надо скомпенсировать на предприятии (т.е. мощность КУ ).
Энергосистемой задаётся режим потребляемой реактивной мощности на предприятии с учётом его расчётных максимальных нагрузок и 
. Это требование заключается в том, что задаются значения 
- реактивной мощности, выдаваемой энергосистемой предприятию в течении получаса в период максимальных активных нагрузок энергосистемы, и 
-средней реактивной мощности, передаваемой из сети энергосистемы или генерируемой в сеть энергосистемы в период её наименьшей нагрузки. Практически во всех случаях 
. С учётом изложенного выражения (12) приобретается вид:
; (13)
, (14)
где 
и 
-соответственно необходимая мощность КУ в режиме максимальных и минимальных нагрузок; 
и 
-соответственно расчётная реактивная мощность предприятия в режиме максимальных и минимальных (в ночную смену, в праздничные дни и т.п.) нагрузок.
Выражения (13) и (14) относятся к промышленным предприятиям с мощностью 750 кВ
А и выше. Для предприятий с мощностью до 750 кВА энергосистемой рекомендуется полная компенсация реактивной мощности на стороне до 1 кВ.
Эти требования энергосистемы вызваны тем, что в сетях напряжением до 1 кВ, как правило, коэффициент мощности нагрузки не превышает 0,8. При этом сети до 1 кВ электрически более удалены от ИП энергосистемы и промышленных ТЭЦ , поэтому передача реактивной мощности энергосистемы в сеть до 1 кВ предприятия приводит к повышенным затратам на увеличение сечений проводников, к повышению мощности трансформаторов и повышенным потерям электроэнергии.
Таким образом, недостаток в энергосистеме реактивной энергии для покрытия реактивных нагрузок промышленного предприятия устраняется за счёт компенсирующих установок предприятия. Причём если устанавливается КБ , то суммарная мощность их нерегулируемых секций не должна превышать расчётную реактивную мощность предприятия в режимах минимальных нагрузок .
В целях стимулирования мероприятий по компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях введена шкала скидок и надбавок к тарифу за электроэнергию, отпускаемую энергоснабжающей организацией. Штрафы в виде надбавки к тарифу за электроэнергию, выплачиваемые предприятием за несоблюдение режима компенсации, не устраняют реальных потерь в электрических сетях, а лишь перераспределяют их стоимость между энергосистемой и промышленным предприятием. Однако указанные надбавки к тарифу стимулируют предприятия к принятию мер по рациональной эксплуатации КУ .
Энергосистема контролирует режим потребления реактивной мощности на предприятии, для чего служат счётчики с указателями 30-минутного максимума и реле времени. Счётчики устанавливают на границе раздела энергосистемы и предприятия в точке, указываемой в договоре на отпуск электроэнергии. При отсутствии специальных счётчиков используют показания обычных счётчиков. Записи подлежат 30-минутные показания счётчиков в часы максимума и ночного минимума энергосистемы.
Выбор мощности КУ и распределение их по сетям промышленного предприятия напряжением до 1 кВ и выше производятся на основании технико-экономических расчётов по минимуму приведённых затрат. Приведённые затраты на компенсацию реактивной мощности, руб.,
, (15)
где -реактивная мощность КУ, квар; 
-постоянная составляющая затрат, не зависящая от мощности , руб.; 
-удельные затраты на 1 квар реактивной мощности, руб/квар; 
-удельные затраты на 1 квар
реактивной мощности, руб/квар.
Постоянная составляющая затрат, руб.,
