Способы и виды компенсации реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности (КРМ)

Для того, чтобы минимизировать потребление реактивной мощности (РМ) от электроснабжающей организации ограничивают её генерацию границей балансовой принадлежности предприятия. Конденсаторные установки компенсации реактивной мощности (УКРМ) выполняют функицю ограничителя. Сдвиг фаз в конденсаторе установки имеет направленность противоположную сдвигу фаз в индуктивной нагрузке, подбор оптимального номинала ёмкости, включаемой вместе с имеющейся индуктивной нагрузкой, позволяет минимизировать суммарный сдвиг фаз, и соответственно РМ.

Основная формула расчёта необходимой ёмкости С для компенсации имеющейся рактивной мощности:

C=Q/(2πfU2)

где Q – реактивная мощность (кВАр), f – частота (Гц), U — напряжение (В).

Виды компенсации реактивной мощности

Виды компенсации реактивной мощности от типа нагрузки. При неизменной индуктивной нагрузке сети используется нерегулируемая компенсация. Если значение реактивной мощности меняется в течение дня, то в таком случае имеет смысл применять регулируемую компенсацию. Как правило, в промышленных сетях изменение РМ в течение дня нормальное явление. При таком виде компенсации реактивной мощности применяется автоматическая регулировка, которая достигается применением специальных цифровых регуляторов КРМ. Особенность регуляторов данного вида компенсации реактивной мощности заключается в том, что они измеряют параметры сети и подключают количество конденсаторных ступеней, необходимое для КРМ, возникающей в данный момент.

компенсация реактивной мощности
Рис. 1.

Способы компенсации реактивной мощности

В зависимости от того, где находится граница балансовой принадлежности: на низкой стороне или на высокой (у масштабных промышленных потребителей или больших жилых комплексов), применяют низковольтный и высоковольтный способы компенсации реактивной мощности. Точка подключения конденсаторной установки определяет, какая часть сети будет разгружена от реактивной мощности.

Высоковольтный способ компенсации реактивной мощности

При способе компенсации по высокой стороне (рис.1А) компенсируется РМ в общей сети, но в сети внутри предприятия и подстанции реактивная мощность остаётся. Вместе с тем, требуется меньшее количество дорогостоящих конденсаторов.

Низковольтный способ компенсации реактивной мощности

Разгрузить от РМ трансформаторы подстанции позволяют методы компенсации реактивной мощности по низкой стороне (рис.1 Б-Г).

Выбор вида компенсации реактивной мощности по низкой стороне зависит от количества и характера нагрузки на объекте.

Индивидуальный метод компенсации реактивной мощности используется на малых и кустарных производствах, где постоянно задействовано небольшое число моторов, когда к каждому двигателю подключается свой конденсатор или батарея конденсаторов (рис.1Г). Этот метод компенсации реактивной мощности требует наибольшего количества конденсаторов, но избавляет от РМ всю сеть выше реактивной нагрузки.

Групповой метод компенсации реактивной мощности (рис.1В) или централизованный (рис.1Б) метод компенсации реактивной мощности с применением автоматической регулировки используется на предприятиях с большим числом источников реактивной мощности, работающих так, что уровень РМ меняется в течение рабочего дня.

Таким образом, применение того или иного способа компенсации реактивной мощности определяется экономической целесообразностью. Факторами, влияющими на принятие решения о выборе способа является расположение границы балансовой принадлежности, количество и режим работы источников реактивной мощности.