Одним из эффективных путей рационального использования электроэнергии и повышения технико-экономических показателей работы электрооборудования является компенсация реактивной мощности (РМ)

Для инженеров и техников, работающих в области проектирования и эксплуатации промышленных электроустановок, может быть использована студентами и аспирантами электроэнергетических специальностей
ПРЕДИСЛОВИЕ

Одним из эффективных путей рационального использования электроэнергии и повышения технико-экономических показателей работы электрооборудования является компенсация реактивной мощности (РМ). Однако сама по себе компенсация реактивной мощности не всегда может положительно и в полной степени решать вопросы улучшения показателей работы электроустановок, а в ряде случаев приводит к отрицательному эффекту. Рациональная (оптимальная) компенсация реактивной мощности в промышленных электросетях включает в себя широкий комплекс вопросов, направленных на повышение экономичности работы электроустановок, улучшение качества потребляемой электроэнергии и включающих в себя методы выбора и расчета компенсирующих устройств, исходя из условий выполнения заданий энергосистемы; вопросы места установки компенсирующих устройств и их наивыгоднейшего размещения, рациональной и безопасной эксплуатации и защиты; ключевые вопросы автоматического регулирования реактивной мощности в промышленных электросетях, а также создания целенаправленного научного подхода к разработке и решению с минимумом погрешности адекватной математической модели задачи рациональной компенсации реактивной мощности.
Рациональная компенсация реактивной мощности приводит к снижению потерь мощности из-за перетоков РМ, обеспечению надлежащего качества потребляемой электроэнергии за счет регулирования и стабилизации уровня напряжений в электросетях, достижению высоких технико-экономических показателей работы электроустановок.
В книге рассматриваются способы компенсации реактивной мощности наиболее распространенных промышленных электроприемников (асинхронных двигателей и сварочных трансформаторов и регуляторов), средства и устройства автоматического регулирования реактивной мощности в электросетях предприятий; дается оценка экономической эффективности применения автоматической компенсации реактивной мощности; приводится анализ устойчивости работы электроприемников и источников при компенсации реактивной мощности рассмотренными способами.
Рекомендации, способы и средства, изложенные в книге, являются практически направленными и находят широкое применение в промышленности (о чем говорят многочисленные письма и заявки от предприятий на схемы автоматической компенсации реактивной мощности), они позволят энергослужбам предприятий внедрить конкретный комплекс мер по рациональной компенсации реактивной мощности в распределительных электросетях.
Автор выражает глубокую благодарность рецензенту канд. техн. наук Ю. С. Железко, а также редактору доктору техн. наук проф. А. М. Лангену за помощь и ценные замечания по рукописи.
Avtomatik boshqariladigan qurilmalar yordamida reaktiv quvvat kompensatsiyasining usullari va vositalari kompensatsiya darajasini baholashning yangi tamoyillarini hisobga olgan holda ko'rib chiqiladi, ularni qo'llash bo'yicha tavsiyalar beriladi va eng keng tarqalgan sanoat elektr qabul qiluvchilar uchun reaktiv quvvat kompensatsiyasining maxsus usullari ko'rsatilgan.
Sanoat elektr inshootlarini loyihalash va ulardan foydalanish sohasida ishlaydigan muhandis va texnik xodimlar uchun undan elektr energetikasi yo'nalishi talabalari va aspirantlari foydalanishlari mumkin.
MUQADDIMA

Elektr energiyasidan oqilona foydalanish va elektr jihozlarining texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini yaxshilashning samarali usullaridan biri reaktiv quvvat kompensatsiyasi (RP). Biroq, reaktiv quvvat kompensatsiyasining o'zi har doim ham elektr inshootlarining ish faoliyatini yaxshilash masalalarini ijobiy va to'liq hal qila olmaydi va ba'zi hollarda salbiy ta'sirga olib keladi. Sanoat elektr tarmoqlarida ratsional (optimal) reaktiv quvvat kompensatsiyasi elektr inshootlarining samaradorligini oshirishga, iste'mol qilinadigan elektr energiyasi sifatini oshirishga qaratilgan keng ko'lamli masalalarni o'z ichiga oladi, shu jumladan vazifalarni bajarish shartlaridan kelib chiqqan holda kompensatsiya moslamalarini tanlash va hisoblash usullari. energiya tizimi; kompensatsion qurilmalarni o'rnatish joyi va ularni eng foydali joylashtirish, oqilona va xavfsiz ishlashi va himoyasi masalalari; sanoat elektr tarmoqlarida reaktiv quvvatni avtomatik boshqarishning asosiy masalalari, shuningdek, reaktiv quvvatni oqilona qoplash muammosining adekvat matematik modelini minimal xato bilan ishlab chiqish va hal qilishning maqsadli ilmiy yondashuvini yaratish.

Reaktiv quvvatning oqilona kompensatsiyasi RP to'lib ketishi natijasida energiya yo'qotishlarini kamaytirishga, elektr tarmoqlarida kuchlanish darajasini tartibga solish va barqarorlashtirish orqali iste'mol qilinadigan elektr energiyasining to'g'ri sifatini ta'minlashga, elektr inshootlarining yuqori texnik va iqtisodiy ko'rsatkichlariga erishishga olib keladi.
Kitobda eng keng tarqalgan sanoat elektr qabul qiluvchilarining (asinxron motorlar va payvandlash transformatorlari va regulyatorlari), korxonalarning elektr tarmoqlarida reaktiv quvvatni avtomatik boshqarish vositalari va qurilmalarining reaktiv quvvatini qoplash usullari muhokama qilinadi; avtomatik reaktiv quvvat kompensatsiyasidan foydalanishning iqtisodiy samaradorligini baholash berilgan; reaktiv quvvat ko'rib chiqilgan usullar bilan kompensatsiyalanganda elektr qabul qiluvchilar va manbalar ishining barqarorligi tahlili beriladi.
Kitobda keltirilgan tavsiyalar, usullar va vositalar amaliy jihatdan yo'naltirilgan va sanoatda keng qo'llaniladi (korxonalarning reaktiv quvvatni avtomatik kompensatsiya qilish sxemalari bo'yicha ko'plab xatlari va arizalari shundan dalolat beradi), ular korxonalarning energiya xizmatlariga o'ziga xos xususiyatlarni joriy etish imkonini beradi. tarqatish tarmoqlarida reaktiv quvvatni oqilona qoplash bo'yicha chora-tadbirlar majmui.
Muallif taqrizchi Candga chuqur minnatdorchilik bildiradi. texnologiya. Fanlar Yu. S. Jelezko, shuningdek muharrir, muhandislik fanlari doktori. fanlar prof. Yordam va qo'lyozma bo'yicha qimmatli sharhlar uchun A. M. Langen.
ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ С ПОВЫШЕННЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Решению комплекса вопросов рациональной компенсации реактивной мощности придается первостепенное значение в современной электроэнергетике. Еще в 1936 г. перед промышленными предприятиями была поставлена задача довести до конца года основной критерий экономичности работы электроустановок—коэффициент мощности (cos φ) с 0,815 до 0,85, а в суровый для народного хозяйства военный 1943 г. уже была введена штрафная надбавка к тарифу на электроэнергию за низкий cos φ. В частности, в этой шкале надбавки оговаривалось, что для потребителей, имеющих cos φ ниже 0,4, подача электроэнергии должна быть прекращена. В 1951 г. был издан документ «О повышении коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий», а в 1961 г. он был переработан и назван «Руководящие указания по повышению коэффициента мощности потребителей электрической энергии». С января 1975 г. введены новые «Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях», в которых был существенно изменен сам принцип оценки степени компенсации реактивной мощности в промышленных электросетях и введена новая шкала скидок с тарифа и надбавок к тарифу на электрическую энергию за компенсацию реактивной мощности в электроустановках потребителей. До этого документа ранее действовали руководящие указания, где в качестве критерия компенсации реактивной мощности применялся средневзвешенный cos φ.
Свою положительную роль данные руководящие указания сыграли, поскольку в целом по стране значение средневзвешенного cos φ к 1974 г. на границе раздела электросетей (энергоснабжающих и потребляющих) достигло 0,93.
ORTA REAKTİV ENERGAT ISTE'RLATI ELEKTR RESİVTORLAR

REAKTİV KUCHNI KOMPENSASİYA DARAJASINI BAHOLASH

Zamonaviy elektroenergetika sanoatida reaktiv quvvatni oqilona qoplash masalalari kompleksini hal qilish muhim ahamiyatga ega. 1936 yilda sanoat korxonalariga yil oxirigacha elektr inshootlari samaradorligining asosiy mezoni - quvvat koeffitsientini (cos ph) 0,815 dan 0,85 ga, og'ir harbiy 1943 yilda esa milliy miqyosda ko'tarish vazifasi qo'yildi. iqtisod, past cos ph uchun elektr energiyasi tarifiga jarima qo'shimcha to'lovi allaqachon kiritilgan. Xususan, ushbu qo'shimcha to'lov shkalasi kos ph dan past bo'lgan iste'molchilar uchun elektr energiyasini etkazib berishni to'xtatishni nazarda tutgan. 1951 yilda "Sanoat korxonalari elektr inshootlarining quvvat koeffitsientini oshirish to'g'risida" gi hujjat nashr etildi va 1961 yilda u qayta ko'rib chiqildi va "Elektr energiyasi iste'molchilarining quvvat koeffitsientini oshirish bo'yicha ko'rsatmalar" deb nomlandi. 1975 yil yanvar oyidan boshlab sanoat elektr tarmoqlarida reaktiv quvvat kompensatsiyasi darajasini baholash printsipi sezilarli darajada o'zgartirilgan va tarif chegirmalari va qo'shimcha to'lovlarning yangi shkalasi bo'lgan yangi "Tarqatish tarmoqlarida reaktiv quvvat kompensatsiyasi bo'yicha yo'riqnoma" joriy etildi. reaktiv quvvat kompensatsiyasi uchun elektr energiyasi tarifi joriy etildi iste'molchilarning elektr inshootlarida quvvat. Ushbu hujjatdan oldin reaktiv quvvatni qoplash mezoni sifatida o'rtacha o'rtacha cos ph ishlatilgan ko'rsatmalar mavjud edi.
Ushbu ko'rsatmalar ijobiy rol o'ynadi, chunki butun mamlakatda 1974 yilga kelib elektr tarmoqlari (ta'minot va iste'mol) o'rtasidagi interfeysda o'rtacha o'rtacha kos ph qiymati 0,93 ga etdi.