45. Синхронные двигатели (компенсаторы) и конденсаторные установки. Область и особенности применения.

Бол часть промышленных приемников в процессе работы потребляет из сети помимо активной, реактивную мощность. Основными потребителями реактивной мощности являются: асинхронные двигатели, тр, воздушные электрические сети, реакторы, преобразователи и другие установки. Передача значительного количества реактивной мощности по линиям и через трансформаторы системы электроснабжения невыгодна по следующим основным причинам: 1) Возникают доп потери актив мощности и энергии во всех элементах системы электроснаб, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью. 2) Возникают дополнительные потери напряжения. 3) Уменьшается пропускная способность систем электроснабжения и трансформаторов. Поэтому целесообразно снижать потребляемую реактивную мощность. В качестве компенсирующих устройств применяются батареи конденсаторов, синхронные двигатели и синхронные компенсаторы.

Сд не имеет принципиальных конструктив­ных отличий от синхронного генератора. Так же как и в генераторе, на статоре Сд помещается трехфазная обмотка, при включении которой в сеть трехфазного переменного тока будет создано вращающееся магнитное поле.

Основным достоинством Сд является возможность их работы с потреблением опережающего тока, т. е. двигатель может представлять собой емкостную нагрузку для сети. Такой двигатель повышает соз j всего предприятия, компенсируя реактивную мощность других приемников энергии.

Сд вляются элементами "пассивной" компенсации реактивной мощности, иными словами, при использовании некоторого количества синхронных двигателей вместо асинхронных потребляемая из сети реактивная мощность уменьшается, что уменьшает и расходы на компенсацию, но с другой стороны, увеличивает расходы на содержание и обслуживание синхронных электродвигателей.

Конд-е установка - электроустановка, предназначенная для компенсации реактивной мощности.

Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. При работе в режиме перевозбуждения СК является генератором реактивной мощности. Наибольшая мощность СК в режиме перевозбуждения называется его номинальной мощностью. При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности. По конструктивным условиям СК обычно не может потреблять из сети такую же реактивную мощность, которую он может генерировать. Изменение тока возбуждения СК обычно автоматизируется. При работе СК из сети потребляется активная мощность порядка 2-4%.

В качестве примера использования синхронных двигателей можно назвать очень распространенные на наших предприятиях высоковольтные (6-10 кВ) компрессоры с двигателями большой мощности.Ск используются для копменсации реактивноимощности как в сетях пром предприятий, так и в электрических сетях.

Синхронные дв, применяемые для электропривода, обычно изготовляются с номинальным коэф мощности 0,9 при опережающем токе. Они являются эффектив средством компенсации реактивной мощности нагрузки. Развиваемая ими реактивная мощность определяется параметрами и режимом работы двигателей и сети. Они должны быть связаны по возможности короткой сетью. Применение синхронных двигателей в условиях промышленных предприятий может быть целесообразным в случаях когда:1) установка синхронных двигателей на приводных механизмах вместо асинхронных там, где это возможно по технологическим условиям; 2) установка синхронных двигателей большей мощности, чем требует приводной механизм. Синхронные двигатели по сравнению с асин­хронными имеют следующие преимущества: а) возможность использования их в качестве компенсирующих устройств при сравнительно небольших дополнительных первоначаль­ных затратах. б) экономичность изготовления на небольшое число оборотов, при этом отпадает необходимость в промежуточных передачах м/у двигателем и рабочей машиной в) меньшая зависимость вращающего момента от колебаний напряжения г) более высокая производительность рабочего агрегата при син­хронном электроприводе, поскольку скорость двигателя не зависит от нагрузки; д) меньшие потери активной мощности, так как к. п. д. синхрон­ных дв/ выше кпд асинхронных дв.

Компенсирующая способность дв. определяется нагрузкой на его валу, U, подведенным к зажимам дв, и то­ком возбуждения. С уменьшением тока возбуждения ниже номиналь­ного компенсирующая способность дв. снижается. Обычно в практических условиях нагрузка синхронных дв. на валу составляет (50—100)% от ном. При такой нагруз­ке, а также при регулировании U, подводимого к эл.­дв. можно использовать электроприводы с син­хронными дв. в качестве компенсаторов реактивной мощно­сти при работе их с опережающим коэф мощности.