НЕОБХОДИМОСТЬ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

THE NEED FOR REACTIVE POWER COMPENSATION

Ilya Makarevich

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описаны причины компенсации реактивной мощности.

ABSTRACT

This article describes the reasons for reactive power compensation.

Ключевые слова: активная мощность, реактивная мощность, полная мощность.

Keywords: active power, reactive power, full power.

Известно, что большинство электроприемников, а также устройств преобразования электроэнергии, в силу своих физических свойств требуют для работы, кроме поступающей из сети активной энергии WР энергии, и другой энергии – необходимой для создания переменного электромагнитного поля, получившей название реактивной WQ. Поэтому, в электрических сетях переменного тока, полная передаваемая мощность S будет равна геометрической сумме активной Р и реактивной Q мощности:

Полный ток I пропорционален активной IА и реактивной IP, составляющим: а его величина в линии электропередачи, при напряжении сети U составит:

Для элементов трехфазной линии с сопротивлением R потери активной мощности ∆Р будут равны [2]:

∆Р=3R= R= R= R+ R=∆ P_P +∆ P_Q,

где ∆ PP и ∆ PQ - составляющие потерь от передачи активной и РМ.

Несмотря на то, что на выработку РМ активная мощность, а следовательно и топливо непосредственно не расходуется, eе передача по сети вызывает затраты активной энергии WTP , которые покрываются активной энергией генераторов. Величина данных потерь может быть представлена следующим образом:

где τ - временная характеристика графика передачи РМ.

При оценке величины WTP , можно отталкиваться от известного понятия эквивалента РМ – kэк равного 0,08 кВт/квар и означающего, что в среднем на передачу 100 квар РМ расходуется 8 кВт активной [3], но, в отличие от активной, РМ может генерироваться компенсирующими устройствами, причем топливо при этом практически не потребляется. Особенностью РМ также является то, что затраты на ее передачу не зависят от направления, то есть и потребление и генерация в сеть эквивалентных объемов РМ одинаково плохо.

Долгое время основным нормативным показателем, характеризующим потребление РМ, был средневзвешенный коэффициент мощности cos, в общем случае определяемый как:

cos=

Но отношение P/S не дает представления о динамике изменения реального значения РМ. Так, при изменении cos с 0,95 до 0,94 потребление РМ (Ssin) возрастет на 10 %, а при изменении cos с 0,99 до 0,98 прирост РМ составит 42 %. Поэтому в качестве коэффициента РМ удобнее пользоваться фактическим соотношением активной и реактивной составляющих полной мощности - tg:

tg=

Средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки, использовавшийся при расчетах с потребителями, определялся по показаниям активных и реактивных коммерческих счетчиков за заданный отрезок времени. Если за время расчетного периода t2 – t1 показания счетчика активной энергии были равны WA = WAt2 -WAt1, а реактивного- Wp=WPt2-WPt1, то

tg=

Таким образом, общая задача оптимального электропотребления [8], как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации систем электроснабжения, включает и себя вопрос обеспечения КРМ нагрузки – в сети периодического напряжения бесконечной мощности.

Список литературы:

1. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Компенсация_реактивной_мощности (дата обращения: 15.10.2021)