Виды компенсации реактивной мощности

Опубликовано 29.10.2010 Ведущий Антон Панкратов

Уровень реактивной мощности двигателей, генераторов и сети предприятия в целом характеризуется коэффициентом мощности потребителя, который определяется как отношение потребляемой активной мощности к полной, действительно взятой из сети. Чем ближе значение к единице, тем меньше доля взятой из сети реактивной мощности. Например, коэффициент асинхронных двигателей составляет примерно 0,7; коэффициент электродуговых печей и сварочных трансформаторов - примерно 0,4; коэффициент станков и машин не более 0,5. Таким образом, полное использование мощностей сети возможно только при компенсации реактивной составляющей мощности. Следует отметить, что обычно не рекомендуется компенсировать реактивную мощность полностью (до cos фи равного 1), так как при этом возможна перекомпенсация за счет переменной величины активной мощности нагрузки и других случайных факторов. Обычно стараются достигнуть значения равного 0,9.
Компенсировать реактивную мощность возможно синхронными компенсаторами, синхронными двигателями, или же конденсаторными установками. В настоящее время для компенсации реактивной мощности широкое применение получили конденсаторные установки, обладающие рядом преимуществ перед другими устройствами компенсации реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности может быть индивидуальной, т. е. местной, и централизованной, т. е. общей. В первом случае параллельно нагрузке подключают один или несколько косинусных конденсаторов, во втором - некоторое количество конденсаторов подключается к главному распределительному щиту.
Индивидуальная компенсация - самый простой и наиболее дешевый способ компенсации реактивной мощности. Число конденсаторов или конденсаторных батарей соответствует числу нагрузок и каждый конденсатор расположен непосредственно у соответствующей нагрузки (например, рядом с двигателем). Такая компенсация хороша только для постоянных нагрузок (например, один или несколько асинхронных двигателей с постоянной скоростью вращения вала), то есть там, где реактивная мощность каждой из нагрузок с течением времени меняется незначительно и для ее компенсации не требуется изменения номиналов подключенных конденсаторных батарей. Поэтому индивидуальная компенсация ввиду неизменного уровня реактивной мощности нагрузки и соответствующей реактивной мощности компенсаторов называется также нерегулируемой. Централизованная компенсация - это компенсация реактивной мощности с помощью одной регулируемой установки компенсации реактивной мощности, подключенной к главному распределительному щиту. Применяется в системах с большим количеством потребителей, имеющих большой разброс коэффициента мощности в течение суток, то есть для переменной нагрузки. Например, несколько двигателей, размещенных на одном предприятии и подключаемых попеременно. В таких системах индивидуальная компенсация неприемлема, так как возникает большая вероятность перекомпенсации (т. е. появление в сети перенапряжения). В случае централизованной компенсации конденсаторная установка оснащается специализированным контроллером и коммутационно-защитной аппаратурой. При отклонении значения cos фи от заданного значения, контроллер подключает или отключает определенные конденсаторные батареи. Таким образом, контроль осуществляется автоматически, а мощность подключенных конденсаторов соответствует потребляемой в данный конкретный момент времени реактивной мощности, что исключает генерацию реактивной мощности в сеть и появление в сети перенапряжения.