Мероприятия по компенсации реактивной мощности реактивных потребителей. Расчёт ёмкости батарей статических конденсаторов (бск).

С этой целью потребитель использует собственный местный источник реактивной мощности.

1.Синхронный конденсатор (в случае большой мощности потребителя).

2.Установку батарей статических конденсаторов (БСК). Используют в случае потребителей малой и средней мощности.

В случае полной компенсации (, ) (резонанс токов), происходит разделение потоков энергии.

1.Всю активную мощность, необходимую для выполнения работы, потребитель электроэнергии (АД) по прежнему получает от производителя.

2.Всю реактивную мощность, необходимую для функционирования, оборудование получает от собственной компенсационной установки (БСК), при этом ЛЭП и источник электроэнергии (ЭЭ) разгружаются от реактивной мощности (происходит снижение тепловых потерь) и показатели работы потребителя не меняются Экономически целесообразно повышать результирующий коэффициент использования мощности () не до 1, а до регламентируемого значения: . При этом затраты на установку БСК и её эксплуатацию сравнительно быстра за счёт снижения оплаты за электроэнергию (ЭЭ).

Расчёт ёмкости батарей статических конденсаторов (БСК).

, - потребляемая от сети мощность.

, .

С целью снижения ёмкости и стойкости БСК, её необходимо устанавливать на стороне высокого напряжения.

С целью снижения тепловых потерь в линии между АД и БСК, её необходимо устанавливать возможно ближе к потребителю (прямо на зажимах).

Метод векторных диаграмм

Любая электрическая синусоидальная величина на плоскости может быть представлена вращающимся против часовой стрелки радиус-вектором, модуль которого равен амплитуде функции, а скорость вращения – угловой частоте фазы.

1) Мгновенное значение на векторной диаграмме определяется как проекция радиус –вектора на ось ординат .

2) Обычно векторные диаграммы для удобства строятся не для амплитудных, а для действительных значений.

3) Начальная фаза на векторной диаграмме определяется углом между радиус-вектором и осью абсцисс. Если угол отсчитывают от оси абсцисс к вектору по направлению вращения, начальная фаза положительна.

4) Сдвиг фаз на векторной диаграмме определяется углом между векторами напряжения и тока. Если угол отсчитывается от тока к напряжению по направлению вращения, то сдвиг фаз положителен.

Применение ком­плексного метода для анализа электрических цепей переменного тока (алгебраическая, триго­нометрическая и показательная форма). Комплексное число – это сумма действительного и мнимого чисел. , где и - действительные числа, - мнимая единица. На комплексной плоскости (Im÷Re или j÷1) комплексное число может быть представлено либо точкой с координатами её проекций на оси Im÷Re, либо вектором, соединяющим начальную координату с этой точкой.

α – фаза. . В электротехнике любая синусоидальная величина (ток, напряжение, ЭДС) по известной амплитуде и фазе на комплексной плоскости может быть представлена одним из трёх способов. Синусоидальные величины обозначают: , комплексное число: .

1) Алгебраический.

, .

.

Используется при сложении и вычитании комплексных чисел.

2) Тригонометрический.

.Используется для перехода от алгебраической к операторной форме записи и обратно.

3) Операторная (показательная) форма.

Формула Эйлера: , где - оператор поворота, - фаза.

, . Используется при делении и умножении комплексных чисел.

Электрическая цепь переменного

тока

В реальной цепи переменного тока происходит сложный энергетический процесс необратимого преобразования и периодического обмена электрической энергией. Для удобства и расчёта таких цепей составляют условные идеальные, так называемые, электрические схемы замещения (ЭСЗ или СЗ), которые полностью отражают электрофизические закономерности реальной цепи и составлены из так называемых идеальных электрических элементов.

Источники ЭДС и тока называются активными элементами, а резистивные, индуктивные и емкостные элементы – пассивными элементами схем замещения.

Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.

Произведение действующих значений напряжения между выводами источника и тока источника определяет так называемую полную мощность источника, равной полной мощности пассивного двухполюсника.

Процесс обмена энергией между источником энергии и совокупностью индуктивных и емкостных элементов пассивного двухполюсника отображается его реактивной мощностью, равной реактивной мощности источника: Активная мощность двухполюсника и источника зависит от действующих значений напряжения и тока, а также от - коэффициента мощности. Активная мощность пассивного двухполюсника всегда положительна и не зависит от знака угла ().Она определяет энергетический режим пассивного двухполюсника в целом, то есть среднюю скорость необратимого преобразования энергии во всех резистивных элементах пассивного двухполюсника. , .

. .