6. Продольная компенсация.

Продольной называется компенсация индуктивности линий, которая реализуется путём включения последовательно в линию ёмкостного сопротивления. Это сопротивление компенсирует индуктивное сопротивление линии, вследствие чего в ней уменьшаются потери напряжения.

Рассмотрим случай линии с нагрузкой (рис. 9.3). Продольная и поперечная составляющие падения напряжения для рассматриваемой линии определяются выражениями:

U_{прод. ф}=I(Rcosφ+Xsinφ),

U_{поп. ф.}=I(Xcosφ-Rsinφ). (9.14)

При заданном векторе фазного напряжения у потребителя U_2ф напряжение на источнике питания определяется вектором U_1ф (точка А). Если в линию включить последовательно конденсаторы с реактивным сопротивлением Х_с , то падение напряжения в реактивном сопротивлении составит I(X-X_c) и составляющие падения напряжения будут равны:

U^!_{прод. ф}=I(Rcosφ+(X-Х_с) sinφ),

U^!_{поп. ф.}=I((X-Х_с) cosφ-Rsinφ). (9.15)

Рис. 9.3 Схема сети и векторная диаграмма с применением продольной компенсации реактивной мощности линии.

Требуемое напряжение на источнике питания теперь будет равно вектору U’_1ф, определяемому при Х_с<Х точкой А’. Его величина по сравнению с первоначальной уменьшилась, так как U_{прод. ф} и U_{поп. ф} снизились благодаря уменьшению реактивного сопротивления линии.

При полной компенсации (Х_с=Х) падение напряжения будет определяться только активным сопротивлением линии R.

При перекомпенсации (Х_с>Х) потеря напряжения будет близкой к нулю и U_1ф=U_2ф. Значение Х_с при этом будет:

Х_с=Х+Rctgφ (9.16)

Реактивное сопротивление конденсаторов в этом случае компенсирует не только индуктивное сопротивление линии, но и падение напряжения на активном сопротивлении.

Мощность конденсаторов определяют:

Q_c²=3I²X_c, (9.17)

где I – максимальный ток линии.

Вопросы для самопроверки.

1. Для чего производится компенсация реактивной мощности на предприятии?

2. Перечислите методы естественной компенсации реактивной мощности.

3. Каким образом происходит искусственная компенсация реактивной мощности?

4. Укажите типы компенсирующих устройств. Отметьте достоинства и недостатки каждого вида.

5. Определите порядок выбора компенсирующего устройства.

Лекция № 10 Электрический баланс предприятия.

Цель лекции:

• ознакомление с электрическим балансом предприятия, его назначением,

• определение потерь электроэнергии на предприятии,

• ознакомление с методами уменьшения потерь на предприятии и рационального потребления электроэнергии.

1. Составление электробаланса предприятия.

Электробаланс предприятия состоит из доходной и расходной частей. Приходная часть электробаланса отражает количество электроэнергии, поступающая от энергосистем или других источников на предприятие; расходная часть – количество израсходованной электроэнергии. Приходная и расходная части должны быть равны между собой.

На предприятиях электробаланс составляют по отдельным агрегатам, цехам и предприятия в целом. Он охватывает все основные части прихода и расхода электроэнергии, затрачиваемой на технологический процесс, вспомогательные работы, а также потери в оборудовании и электросетях.

Различают три вида электробаланса:

1. фактический, отражающий сложившиеся в цехе или предприятии производственные условия;

2. нормализованный, в котором учитываются возможности рационализации и оптимизации процессов электропотребления и снижения потерь в механизмах и электрических сетях;

3. перспективный, составляемый с учётом прогнозируемого развития производства и его качественных изменений на определённый срок.

Электробаланс предприятия составляется для активной и реактивной энергии. В сводном электробалансе предприятия приходная часть включает в себя энергию, поступившую от всех источников её выработки. Приходная часть по реактивной мощности содержит также данные о выработке реактивной энергии всеми источниками реактивной мощности.

Расходная часть содержит:

• прямые затраты электроэнергии на основной технологический процесс с выделением полезного расхода электроэнергии на выпуск продукции без учёта потерь в различных звеньях технологического оборудования,

• косвенные затраты электроэнергии на основной технологический процесс вследствие его несовершенства или нарушение технических норм (например предварительный нагрев электропечи),

• затраты электроэнергии на вспомогательные нужды (вентиляция, обогрев и др.),

• потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения,

• отпуск электроэнергии посторонним потребителям.

Наличие всех составляющих расходной части вовсе не является обязательным.

Удельный расход электрической энергии в электробалансе обычно относят на единицу продукции, для сопоставления с соответствующими показаниями других предприятий.

Задачами составления электробаланса являются:

1. определение расхода электроэнергии для чёткого выделения расхода электроэнергии на основную продукцию,

2. определение действительных норм расхода электроэнергии на единицу продукции предприятия,

3. выявление возможности сокращения непроизводственных расходов электроэнергии и уменьшения расхода электроэнергии на выпуск основной продукции путём проведения мероприятий, совершенствующих производственный процесс.