Среди многочисленных факторов, оказывающих влияние на эффективность работы системы электроснабжения как промышленных предприятий, так и городских электрических сетей, одно из приоритетных мест занимает вопрос компенсации реактивной мощности. Для понимания сущности процесса компенсации реактивной мощности, обратимся к теории. Нагрузка в электрических сетях имеет, как правило, не только активную P [кВт], но и реактивную составляющую Q [квар]. Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные электродвигатели, силовые трансформаторы, частотные преобразователи электроприводов, люминесцентные лампы и др. При этом в последнее время имеется тенденция к росту потребления реактивной мощности, что не в последнюю очередь связано с резким увеличением использования систем вентиляции и кондиционирования воздуха в бытовом секторе и общественных зданиях.
На рисунке 1 приведены основные негативные моменты, возникающие в результате увеличения потребления реактивной мощности.
Компенсация реактивной мощности – это приближение источников реактивной мощности к местам ее потребления. Установка устройств компенсации реактивной мощности непосредственно у потребителя позволяет улучшить технико-экономические показатели системы электроснабжения:
- снизить стоимость оборудования за счет уменьшения сечений проводников воздушных и кабельных линий, уменьшения номинальной мощности силовых трансформаторов и т.д.;
- увеличить пропускную способность кабельных и воздушных линий электропередачи, а также пропускную способность силовых трансформаторов;
- снизить потери напряжения, а также потери мощности в кабельных линиях и трансформаторах;
- снизить затраты на оплату электроэнергии за счет уменьшения величины потребляемой мощности.
- улучшить качество электроэнергии у потребителя в соответствии с требованиями ГОСТ 23144-2013.
Для промышленных потребителей вопросы компенсации реактивной мощности являются ещё более актуальными. Согласно приложения к «Порядку расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договорах энергоснабжения)», утвержденный приказом Минпромэнерго РФ от 22.02.2007 г. №49 устанавливает предельные значения коэффициентов реактивной мощности tgφ (отношение потребляемой реактивной мощности к активной tg φ =Q/P) по каждому уровню напряжения.
В случае нарушения указанных соотношений, к нарушителям применяются штрафные санкции в виде повышающих коэффициентов к тарифу на услуги по передаче электрической энергии, в результате чего потребители электрической энергии могут намного увеличить сумму счетов по оплате электроэнергии из-за высокого потребления реактивной мощности.
Наиболее эффективными источниками реактивной мощности для компенсации реактивной мощности в сетях 0,4 кВ, 6-10 кВ являются батареи статических конденсаторов, о которых мы расскажем в следующей статье.