Регулирование мощности конденсаторной батареи

На практике нагрузка потребителей электроэнергии не остается постоянной в течение суток, а непрерывно меняется.

Рис. 5.14. Суточные графики реактивной мощности

а) Компенсация с помощью нерегулируемой конденсаторной батареей; 

б) Компенсация с помощью автоматически регулируемой одноступенчатой конденсаторной батареей.

На рис.5.14 а приведен пример суточного графика реактивной мощности цеха машиностроительного завода, работающего в две смены — Qнагр. Если подключить нерегулируемую конденсаторную батарею мощностью Qк =Qср, (где Qср — среднесуточная реактивная мощности нагрузки), то график реактивной мощности после компенсации будет иметь вид, показанный на рис.5.14. а «Q после компенсации». Естественно, что круглосуточное подключение компенсирующей мощности Qк =Qср приведет к перекомпенсации в ночные часы, причем по модулю реактивная мощность в этот период увеличится по сравнению с Q до компенсации. Днем реактивная мощность снизится. В итоге потери активной мощности уменьшатся в дневной период, но возрастут ночью, и не будет достигнут ожидаемый от подключения конденсаторной батареи эффект. Для достижения требуемого эффекта мощность конденсаторной битиреи должна регулироваться.

Рассмотрим, каким станет график реактивной мощности после компенсации с помощью батареи конденсаторов, состоящей из одной секции, управляемой автоматически в функции результирующей реактивной мощности ( рис. 5.14. б ). Полная мощность батареи Qк выбрана по максимальной потребляемой реактивной мощности Qмакс. Реактивная нагрузка ночью мала, конденсаторная батарея отключена. К утру нагрузка возрастает, конденсаторная батарея автоматически включается, результирующая реактивная мощность скачком снижается на величину Qк и становится отрицательной (график «Q после компенсации», рис.3 б). Вечером при снижении реактивной мощности батарея автоматически отключается (график Qк).

Реактивная мощность после компенсации по абсолютному значению в любой момент времени меньше, чем при использовании нерегулируемой конденсаторной батареи .

Учитывая большие преимущества регулирования мощности компенсирующих устройств (КУ), в настоящее время разработаны различные нормативные материалы, которые ограничивают или запрещают применение нерегулируемых компенсирующих устройств в системах электроснабжения промышленных предприятий.

Рассмотрим более подробно принципы автоматического регулирования мощности компенсирующих устройств.

На практике применяются различные способы регулирования мощности компенсирующих устройств:

а) по времени суток — самый простой способ, при котором включение и отключение компенсирующих устройств происходит в заранее определенное время суток независимо от электрических параметров;

б) по реактивной мощности — целью является обеспечение минимальной результирующей реактивной мощности в узле нагрузки;

в) по напряжению — целью является обеспечение стабильного напряжения на шинах узла нагрузки с помощью компенсации реактивной мощности;

г) по напряжению с коррекцией по реактивной мощности — целью является обеспечение минимального отклонения напряжения в узле нагрузки с одновременной рациональной компенсацией реактивной мощности.