Реактивна потужність та види її компенсації
Реактивний струм додатково навантажує лінії електропередачі, що призводить до збільшення перерізів проводів та кабелів і відповідно до збільшення капітальних витрат на зовнішні та внутрішньомайданні мережі. Реактивна потужність поряд з активною потужністю враховується постачальником електроенергії, а отже підлягає оплаті за чинними тарифами, тому становить значну частину рахунку за електроенергію.
Найбільш дієвим та ефективним способом зниження споживаної з мережі реактивної потужності є застосування установок компенсації реактивної потужності (конденсаторних установок). Використання конденсаторних установок дозволяє:
• розвантажити живильні лінії електропередачі, трансформатори та розподільні пристрої; • знизити витрати на оплату електроенергії; • при використанні певного типу установок знизити рівень вищих гармонік; • придушити мережеві перешкоди, знизити несиметрію фаз; • зробити розподільчі мережі більш надійними та економічними
Насправді коефіцієнт потужності після компенсації перебуває у межах від0,93 до0,99.
Переваги використання конденсаторних установок для компенсації реактивної потужності
• малі питомі втрати активної потужності (власні втрати сучасних низьковольтних косинусних конденсаторів не перевищують 0,5 Вт на 1000 ВАр); • відсутність обертових частин; • простий монтаж та експлуатація (не потрібно фундаменту); • відносно невисокі капіталовкладення; • можливість підбору будь-якої необхідної потужності компенсації; • можливість встановлення та підключення в будь-якій точці електромережі; • відсутність шуму під час роботи;
Види компенсації
Одинична компенсація переважна там, де: - потрібна компенсація потужних (понад 20 кВт)споживачів; - споживана потужність постійна протягом тривалого часу. Групова компенсація застосовується для випадку компенсації кількох розташованих поруч і індуктивних навантажень, що включаються одночасно, підключених до одного розподільчого пристрою і компенсованих однією конденсаторною батареєю
Централізована компенсація
Для підприємств із потребою, що змінюється, в реактивній потужності постійно включені батареї конденсаторів не прийнятні, тому що при цьому може виникнути режим недокомпенсації або перекомпенсації. У цьому випадку конденсаторна установка оснащується спеціалізованим контролером та комутаційно-захисною апаратурою. При відхиленні значення сosj від заданого значення контролер підключає або вимикає щаблі конденсаторів. Перевага централізованої компенсації полягає в наступному: включена потужність конденсаторів відповідає споживаної конкретний момент часу реактивної потужності без перекомпенсації або недокомпенсації.
При виборі конденсаторної установки необхідна потужність конденсаторів може визначатися як Qc = P (tgj1 - tgj2) , де tgj1 - коефіцієнт потужності споживача до установки компенсуючих пристроїв; tgj2 – коефіцієнт потужності після встановлення компенсуючих пристроїв (бажаний або задається енергосистемою коефіцієнт).
Конденсаторні установки компенсації реактивної потужності
Переваги установок обумовлюються можливостями використання: — косинусних конденсаторів, що самовідновлюються, що забезпечує їх надійність, довговічність і низьку вартість при профілактичних і ремонтних роботах; - спеціальних контакторів випереджального включення, що збільшують термін служби контакторів; — спеціальнихконтролерів декількох типів, що забезпечують автоматичне регулювання cos φ у тому числі з можливістю передачі даних на PC та можливістю контролю в мережі вищих гармонік струму та напруги; - індикації при несправностях; - фільтра вищих гармонійних;