Б. Н. Абрамович, Д. А. Устинов

8. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ


8.1. Потери напряжения и мощности в участке сети


Для участка сети с активным R и индуктивным X сопротивлениями схема замещения участка сети и соответствующая ей векторная диаграмма тока и напряжений представлена на рис.8.1 и 8.2, где U и U₁ – напряжения в начале и в конце участка сети; P_нг, Q_нг и I – активная и реактивная мощности и ток нагрузки;  – угол нагрузки участка.

Для участков электрических сетей внутреннего электроснабжения горных предприятий угол нагрузки   (2 – 3). Поэтому потеря напряжения в участке сети

(8.1)
Поскольку напряжение в конце участка отличается от напряжения в начале участка на 5-10 %, то можно считать, что U  U₁. Тогда
(8.2)
где U_R и U_X – активная и реактивная составляющие потери напряжения в участке сети, ; .
Потери активной мощности на передачу по участку сети активной и реактивной мощностей соответственно равны
; (8.3)
; (8.4)
. (8.5)
При наличии в сети установок продольной (УПК) и поперечной (УПЕК) компенсации и синхронных двигателей (СД) выражение для определения потери напряжения в участке сети имеет вид
(8.6)
где Q_УПЕК – реактивная мощность УПЕК; Q_СД – генерируемая СД для компенсации реактивной мощности; Х_УПК – реактивное сопротивление УПК.
8.2. Потребители реактивной мощности

Потребителями реактивной мощности являются трансформаторы, асинхронные двигатели (АД), преобразователи, сварочные трансформаторы, реакторы, электрические сети и другие электроустановки. Потребляемая ими реактивная мощность необходима для создания соответствующих электромагнитных полей, обеспечивающих их нормальную работу.

Передача реактивной мощности:
 снижает пропускную способность системы электроснабжения по активной мощности, так как пропускная способность СЭС по полной мощности определяется ее номинальным током и остается постоянной. Изменение пропускной способности СЭС при вариации коэффициента мощности нагрузки
, (8.7)
где P_пр.1 – пропускная способность СЭС при cos_пр.1; P_пр.2 – пропускная способность СЭС при cos_пр2;
 вызывает дополнительные потери напряжения U_Q и активной мощности P_Q в участках СЭС (ЛЭП, трансформаторах, реакторах и т.д.).