CC BY
0УДК. 621.311
ОСОБЕННОСТИ УМЕНЬШЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПУТЕМ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Карыбекова Бермет Кенжекуловна-доцент, Элчиева Малика Сейталиевна-к.э.н.доцент, Абдулазизов Эламан Абдулазизович -магистрант, Ошский технологический университет https://doi.org/10.5281/zenodo.10645846
Аннотация: В последнее время вопрос уменьшения потерь электроэнергии становится актуальным. В статье обоснована необходимость уменьшения потерь электроэнергии путем компенсации реактивной мощности
Ключевые слова: электрическая энергия, напряжение, электрические сети, мощность, компенсация реактивной мощности
FEATURES OF REDUCING ELECTRICITY LOSSES BY COMPENSATING
REACTIVE POWER
Abstract: Recently, the issue of reducing electricity losses has become relevant. The article substantiates the need to reduce electricity losses by compensating for reactive power
Keywords: electrical energy, voltage, electrical networks, power, reactive power compensation
ВВЕДЕНИЕ
Компенсация реактивной мощности - это важный аспект энергетической эффективности и электроэнергетической безопасности. Установка компенсаторов реактивной мощности позволяет улучшить качество электрической энергии и снизить потери электроэнергии в электрической сети. Реактивная мощность обеспечивает эффективную передачу электроэнергии и является неотъемлемой частью работы электроэнергетических систем.
Активную мощность электрической сети получают от генераторов электрических станций. Они являются единственным источником активной мощности. Реактивная мощность может генерироваться не только генераторами, но и компенсирующими устройствами — конденсаторами, синхронными компенсаторами или статическими источниками реактивной мощности (ИРМ). Их можно установить на подстанциях электрической сети.
Полная мощность - векторная сумма активной (P) и реактивной (Q) мощностей
5 = ^P2 + Q2.
Полная мощность потребляется электроприемником из сети.
Генераторы при номинальной нагрузке вырабатывают лишь около 60 % требуемой реактивной мощности. 20 % генерируется в ЛЭП с напряжением выше 110 кВ. 20% вырабатывают компенсирующие устройства, которые расположены на подстанциях или непосредственно у потребителя. Компенсацией реактивной мощности называют ее выработку или потребление с помощью компенсирующих устройств [3].
В электроэнергетических системах проблема компенсации реактивной мощности имеет большое значение по нижеследующим причинам:
- наблюдается опережающий рост потребления реактивной мощности по сравнению с активной в промышленном производстве;
- возросло потребление реактивной мощности, обусловленное ростом бытовых нагрузок в городских электрических сетях;
- в сельских электрических сетях увеличивается потребление реактивной мощности
[1].
Установка компенсаторов реактивной мощности имеет ряд преимуществ:
1) Снижение потерь электрической энергии. Компенсация реактивной мощности позволяет сократить нагрузку на сеть и тем самым снизить потери электрической энергии, что приводит к экономии денежных средств.
2) Улучшение качества электрической энергии. Компенсаторы реактивной мощности помогают улучшить напряжение и снизить гармоники, что позволяет избежать перенапряжений и повысить электроэнергетическую безопасность.
3) Увеличение мощности электрической установки. Благодаря установке компенсаторов реактивной мощности возможно использование электрической установки с большей мощностью без необходимости увеличивать пропускную способность электрической сети.
Компенсация реактивной мощности является важным техническим мероприятием. Она может применяться для нескольких различных целей:
-компенсация реактивной мощности необходима по условию баланса реактивной мощности;
-установка компенсирующих устройств применяется для снижения потерь электрической энергии в сети;
-компенсирующие устройства применяются для регулирования напряжения.
Необходимо учитывать во всех случаях при применении компенсирующих устройств ограничения по режимным и техническим требованиям:
- необходимому резерву мощности в узлах нагрузки;
- располагаемой реактивной мощности на шинах ее источника;
- отклонениям напряжения;
- пропускной способности электрических сетей.
Источники реактивной мощности для уменьшения перетоков реактивной мощности по линиям и трансформаторам должны размещаться вблизи мест ее потребления[2].
Передающие элементы сети при этом разгружаются по реактивной мощности. Этим достигается снижение потерь активной мощности и напряжения. В конце линии эффект установки компенсирующих устройств иллюстрируется рис. 1 (приведены схемы замещения токов и мощностей).
Рис.1. Применения компенсирующих устройств: а, б - токи и потоки мощности до и после компенсации.
В линии протекают ток и мощность нагрузки без применения компенсирующих устройств (рис.1, а):
/д = /Н-К, ¿н = Рн+)Сн.
Реактивный ток и реактивная мощность при установке компенсирующих устройств в линии уменьшаются на величину реактивного тока и реактивной мощности, которые генерируется в компенсирующем устройстве /к и @к[3]. Будут протекать в линии меньшие по модулю ток и мощность которые равны (рис. 1, б):
/л = 'Н-7'(С-и ¿л = Рн+)(<2н-Ск).
В линии уменьшаются потери мощности и потери напряжения, которые равны:
др _ РН + (<?н-<?к)2 _ Рн?л + (<2н-<2к)*л
= „2 'л, ^ ил = „ .
ином ином
Таким образом, вследствие применения компенсирующих устройств на подстанции при неизменной мощности нагрузки реактивные мощности и ток в линии уменьшаются -линия разгружается по реактивной мощности. ВЫВОД
При установке компенсаторов реактивной мощности, можно значительно повысить энергетическую эффективность системы, снизить потери электрической энергии и улучшить качество электрической энергии. Это важно для рационального использования электроэнергии и обеспечения электроэнергетической безопасности.
Литература
1. Герасименко А.А. Передача и распределение электрической энергии [Текст]/ А.А.Герасименко, В.Т.Федин// Учебник для вузов - Ростов-н/Д.: Феникс.2006.-719с.
2. Евдокунин Г. А.Электрические системы и сети[Текст]/ Г. А Евдокунин// Учебное пособие. Санкт-Петербург. 2011.-286с.
3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети [Текст]/В.И. Идельчик// Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.
