26. Перечислить источники реактивной мощности в электрических системах.
Генерация реактивной мощности, в отличие от активной, не требует затрат энергии. Источниками реактивной мощности являются:
1. Линии электропередачи;
2. Синхронные машины: генераторы, двигатели, синхронные компенсаторы;
3. Батареи статических конденсаторов (БСК);
4. Вентильные источники реактивной мощности.
Основная часть энергии в электрических системах вырабатывается синхронными генераторами. Как и любой источник питания в цепях переменного тока, генератор вырабатывает не только активную, но и реактивную мощность. Величину реактивной мощности можно регулировать путем изменения тока возбуждения.
Синхронные двигатели могут не только потреблять реактивную мощность, но и выдавать ее в сеть. Генерация реактивной мощности происходит при большом токе возбуждения, когда ЭДС двигателя больше напряжения сети (режим перевозбуждения).
Синхронный компенсатор – это специальная синхронная машина облегченной конструкции, работающая на холостом ходу и используемая только как источник реактивной мощности.
Батареи статических конденсаторов (БСК) представляют собой устройства, собранные из конденсаторов, которые включаются на полное напряжение сети и предназначены для выработки реактивной мощности.
Вентильные источники реактивной мощности представляют собой устройства, состоящие из емкости и управляемого реактора (индуктивности), соединенных последовательно или параллельно.
В
L C
УУ
Данные устройства представляют собой статический аналог синхронного компенсатора. Они достаточно дороги и используются сравнительно редко. Область их применения – сети сверхвысокого напряжения.
27. Батареи статических конденсаторов.
Батареи статических конденсаторов (БСК) представляют собой устройства, собранные из конденсаторов, которые включаются на полное напряжение сети и предназначены для выработки реактивной мощности. Конденсаторы в БСК могут соединяться в звезду или в треугольник (рисунок 27). При соединении в звезду генерируемая мощность равна
,
где Uф и U – соответственно фазное и линейное напряжения; – круговая частота; C – емкость конденсатора.
При соединении в треугольник
.
Достоинства БСК перед синхронными компенсаторами:
1. Потери активной мощности в БСК на порядок меньше, чем в синхронном компенсаторе;
2. Возможность установки в любом сухом помещении;
3. У БСК больший диапазон номинальных напряжений;
4. Простота эксплуатации в связи с отсутствием вращающихся частей;
5. Простота монтажа.
Недостатки
1. Малый срок службы (8-10 лет);
2. Невозможность потребления реактивной мощности;
3. Сильная зависимость реактивной мощности от напряжения сети;
4. Невозможность плавного регулирования мощности;
5. Низкая электрическая прочность при несинусоидальном напряжении.
При генерируемой реактивной мощности ниже 7,5 Мвар более экономичными оказываются БСК; при мощности более 7,5 Мвар выгоднее синхронные компенсаторы.