Конденсаторные установки УКМ, КРМ, АКМ, УКРМ/УКРМФ/БСК

Теория реактивной мощности

Появление термина «реактивная» мощность связано с необходимостью выделения мощности, потребляемой нагрузкой, составляющей, которая формирует электромагнитные поля и обеспечивает вращающий момент двигателя. Эта составляющая имеет место при индуктивном характере нагрузки. Например, при подключении электродвигателей. Практически вся бытовая нагрузка, не говоря о промышленном производстве, в той или иной степени имеет индуктивный характер.

Для чего нужна компенсация реактивной мощности

Большинство потребителей электроэнергии представляют собой электрические машины (трансформаторы, асинхронные двигатели, оборудование для дуговой сварки), в которых переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуктируются реактивные э.д.с. обуславливающие сдвиг по фазе φ между напряжением и током. Этот сдвиг по фазе обычно увеличивается, а cos φ при малой нагрузке уменьшается. Например, если cosφ двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75-0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,20-0,40. Малонагруженные трансформаторы также имеют низкий cosφ. Соответственно при компенсации реактивной мощности  ток, потребляемый из сети, снижается, в зависимости от cos φ на 30-50 %, соответственно уменьшается нагрев проводящих проводов и старение изоляции.

Где необходима компенсация реактивной мощности

В зависимости от вида используемого оборудования нагрузка подразделяется на активную, индуктивную и емкостную. Наиболее часто потребитель имеет дело со смешанными активно-индуктивными нагрузками. Соответственно, из электрической сети происходит потребление как активной, так и реактивной энергии. Активная энергия преобразуется в полезную – механическую, тепловую и пр. энергии. Реактивная же энергия не связана с выполнением полезной работы, а расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, индукционных печах, сварочных трансформаторах, дросселях и осветительных приборах. Показателем потребления реактивной энергии (мощности) является коэффициент мощности сos.

Критерии качества электрической энергии

Электрическая энергия как товар используется во всех сферах жизнедеятельности человека, обладает совокупностью специфических свойств и непосредственно участвует при создании других видов продукции, влияя на их качество. Понятие качества электрической энергии (КЭ) отличается от понятия качества других видов продукции. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, токе и т.п., поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое КЭ. Таким образом, качество электрической энергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники (ЭП) могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.

Расчет реактивной мощности конденсаторной установки

Реактивная мощность и виды ее компенсации

В последние годы наблюдается значительный рост производства и развитие инфраструктуры городов. В связи с этим на производствах увеличивается число и мощность электроприемников, задействованных в основных технологических и вспомогательных циклах. Соответственно увеличивается общая потребляемая электрическая мощность.

Расчет экономического эффекта внедрения конденсаторных установок компенсации реактивной мощности

Экономический эффект от внедрения автоматической конденсаторной установки складывается из следующих составляющих:

1. Экономия на оплате реактивной энергии. Оплата за реактивную энергию составляет от 12% до 50% от оплаты активной энергии в различных регионах России. Как показывает практика, стоимость конденсаторной установки компенсации реактивной мощности окупается через полгода-год после внедрения
2. Для действующих объектов уменьшение потерь электроэнергии в кабельных линиях за счет уменьшения значений фазных токов;
3. Для проектируемых объектов внедрение конденсаторной установки на этапе проектирования позволяют съэкономить на стоимости кабельных линий за счет уменьшения их поперечного сечения.

Экономический эффект от внедрения системы уменьшения реактивных потерь

Если рассмотреть потребителя, который использует активную мощность для производства полезной работы, то по его линиям неизбежно протекает и реактивная мощность, без которой ни один двигатель работать не может. Но это не значит, что реактивную мощность надо получать от генераторов постоянно, ее можно получать, поставив на своих подстанциях автоматические компенсационные установки.

Регулирование вопросов соотношения потребления активной и реактивной мощности

Регулирование вопросов соотношения потребления активной и реактивной мощности регламентируется положениями «Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004г. N 861 (ред. от 31.08.2006г.), а именно пунктом 14.1 установлено:

ГОСТ 13109-97 «НОРМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ»

Показателями качества электрической энергии являются:

• Установившееся отклонение напряжения
• Размах изменения напряжения
• Доза фликера
• Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения
• Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения
• Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности
• Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности
• Отклонение частоты
• Длительность провала напряжения
• Импульсное напряжение
• Коэффициент временного перенапряжения