Отдельные проблемы в расчетах потерь ЭЭ

Влияние реактивной мощности на потери энергии

Во всех расчетах режимов электрических сетей одновременно применяются понятия активной п реактивной мощности и первоначально не заметно их различие. Этот вопрос требует разъяснения, так как реактивная мощность в значительной степени определяет активные потерн энергии на всех этапах ее генерации, передачи и потребления.

Генерация. Активная мощность вырабатывается на генераторах, вращаемых первичными двигателями гидравлическими или паровыми турбинами, дизельными или ветровыми установками и т. п. Реактивная мощность может быть получена в любом месте. Она генерируется синхронными машинами при их перевозбуждении, емкостью линий, конденсаторами и т. д. Любой элемент электрической системы и сети, в котором ток опережает напряжение, является генератором реактивной энергии.

Передача. Режим работы каждого элемента сети характеризуется величинами «ток» и «напряжение», следовательно, и значением полной мощности у передающего и приемного концов сети, представляемой в комплексном виде. Вещественная часть полной мощности является активной, а мнимая реактивной. При этом необходимо иметь в виду, что первая, вещественная часть, является целью электроснабжения, а вторая мнимая сопутствующим явлением.

Значение реактивной мощности может быть изменено практически в любой точке электрической сети, с учетом её характерных режимов работы, например с помощью специальных компенсирующих устройств, рассмотренных ниже.

Потребление. Активная мощность в основном потребляется электро-приемниками, преобразующими электрическую энергию в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и т. д.). Частично активная мощность теряется (технологические потери) в активных сопротивлениях элементов сети.

Реактивная мощность потребляется не только приемниками, но и элементами сети. Например, суммарная реактивная мощность, потребляемая силовыми трансформаторами, установленными в энергосистеме, из-за наличия нескольких ступеней трансформации повышающих и понижающих трансформаторов. больше суммарной реактивной мощности, потребляемой всеми синхронными двигателями.

Реактивная мощность потребляется любым элементом сети, в котором ток отстает от напряжения, и не связана непосредственно с величиной потребления активной энергии.

Влияние реактивной энергии на режимы энергосбережения состоит в том, что ее наличие в элементах сети увеличивает значение полного тока и соответственно влияет на активные потерн электроэнергии в данном элементе сети.

Существуют две задачи, касающиеся эффективного снижения потерь от реактивной мощности:

1) задача оптимального распределения реактивной мощности в электрической сети, являющейся частью более общей задачи комплексной оптимизации режима работы энергосистемы;

2) задача оптимизации установки новых источников реактивной мощности. На каждый киловатт установленной активной мощности экономически выгодна установка 4-5 квар реактивной мощности [26].

Располагаемая реактивная мощность генераторов в установившемся режиме определяется номинальной мощностью генераторов Р_НОМ, активной нагрузкой Р_В и номинальным коэффициентом мощности cosф [27]:

в пределах которого располагаемая реактивная мощность синхронною генератора определяется током статора.

Для генераторов всей энергосистемы

, (2.20)

где коэффициент загрузки генератора по активной мощности в пределах которого располагаемая реактивная мощность синхронного генератора определяется током статора.

Для генераторов энергосистемы

, (2.21)

где сумма установленной активной мощности генераторов станции за вычетом находящихся в аварийном и плановом ремонте и в холодном резерве;

, (2.22)

Баланс реактивной мощности в энергосистеме имеет следующий вид:

, (2.23)

где реактивная мощность, передаваемая с шин 6-10 кВ подстанций энергосистем в сети потребителей;

потребление реактивной энергии электрооборудованием собственных нужд;

потери реактивной энергии в линиях и трансформаторах;

мощность тунговых реакторов, включенных в рассматриваемом режиме;

необходимый резерв реактивной мощности;

располагаемая реактивная мощность генераторов электростанций;

зарядная мощность линий электропередачи;

располагаемая мощность синхронных компенсаторов (СК) и батарей статических конденсаторов (БСК);

передача и получение реактивной энергии со стороны соседних энергосистем.

Дата добавления: 2017-01-14