Проблема компенсации реактивной мощности возникла одновременно с применением на практике переменного, и особенно 3-фазного тока.
Большинство потребителей электроэнергии представляют собой электрические машины (трансформаторы, асинхронные двигатели,
оборудование для дуговой сварки), в которых переменный магнитный поток связан с обмотками.
Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуктируются реактивные э.д.с. обусловливающие сдвиг по фазе (fi) между напряжением и током.
Такая нагрузка, помимо активной мощности потребляет и реактивную мощность, увеличивая в среднем на 20-25% полную мощность по отношению к активной.
Параметр, определяющий потребление реактивной мощности, называется cos (φ).
Соответственно:
cos (φ) = P / S = P / √(P2 + Q2)
где P - активная мощность, S - полная мощность, Q - реактивная мощность, cos (φ) - коэффициент потребления реактивной мощности.
Снижении cos (φ) означает увеличение потребления реактивной мощности, соответственно нужно стремится к увеличению cos (φ).
Наличие в электросети реактивной мощности снижает качество электроэнергии, а именно: приводит к потерям мощности в электрических линиях, к перепадам напряжения в электрических линиях, необходимости завышения мощности силовых трансформаторов и сечения кабелей, просадкам напряжения в электросети.
Увеличивается плата за электроэнергию, что с приводит к дополнительным финансовым затратам.
Применение установок компенсации реактивной мощности, (далее УКРМ), позволяет снизить объем потребляемой реактивной мощности, добиться энергосбережения и экономического эффекта.
В качестве коммутирующего элемента в конденсаторных установках могут применяться контакторы или тиристоры.
Контакторные конденсаторные установки получили наиболее широкое распространение в силу более простой реализации и низкой
стоимости по сравнению с тиристорными (статическими) конденсаторными установками .
Если нагрузка имеет резкопеременный характер, для компенсации реактивной мощности применяются тиристорные конденсаторные установки, так как они обладают наиболее высоким быстродействием.
Коммутация конденсаторов в тиристорных конденсаторных установках происходит при 0 значении тока, что значительно увеличивает
срок службы УКРМ.
По месту подключения различают следующие схемы КРМ:
общая - на вводе предприятия;
групповая - на линии электроснабжения группы однотипных потребителей;
индивидуальная - конденсаторная установка устанавливается в непосредственной близости к потребителю с низким cos (φ).
Индивидуальная схема КРМ позволяет компенсировать реактивную мощность непосредственно в месте ее возникновения, не вызывая
перетока реактивной энергии в линиях электропередач и в случае неизменности коэффициента мощности потребителя полностью компенсировать реактивную мощность с помощью конденсаторной батареи постоянной емкости.
На предприятиях эксплуатируется много электроустановок с низким коэффициентом мощности и обеспечить их все индивидуальными конденсаторными батареями сложно.
Уровень реактивной мощности зависит от режима эксплуатации электроустановки
и меняется в течение суток, поэтому применяется смешанная схема компенсации, когда реактивная мощность наиболее крупных потребителей частично компенсируется с помощью индивидуальных конденсаторных батарей постоянной емкости, а переменный остаток их реактивной мощности
а также реактивная мощность менее крупных потребителей компенсируется с помощью автоматической конденсаторной установки, подключенной на вводе предприятия.
Перекос фаз - это несимметрия токов и напряжения, явление при котором амплитуды фазных напряжений не равны между собой и сдвинуты друг относительно друга. Перекоса фаз по току негативно влияет на надежность и качество работы комплектующих конденсаторной установки.
