"Новости Электротехники №2(45)" РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Технологии управляемой компенсации

Опубликовано: 24.09.2017

Для электрической сети в целом требуется равенство генерации и потребления активной и реактивной мощности. Основным нормативным показателем поддержания баланса активной мощности в каждый момент времени является частота переменного тока, которая служит общесистемным критерием. А основным нормативным показателем поддержания баланса реактивной мощности в каждый момент времени является уровень напряжения – местный критерий, который для каждого узла нагрузки и каждой ступени номинального напряжения существенно отличается. Поэтому в отличие от баланса активной мощности необходимо обеспечить баланс и резерв реактивной мощности не только в целом в энергосистеме, но и в узлах нагрузки.

С другой стороны, при рыночных отношениях существенно выросла стоимость строительства новых высоковольтных линий. В этих условиях актуальным становится максимальное использование в режимах с повышенной пропускной способностью действующих и вновь сооружаемых линий электропередачи за счет применения различных устройств управляемой компенсации реактивной мощности, считает Валерий Иванович Кочкин.

Валерий Кочкин , д.т.н., зав. отделом средств регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, филиал ОАО «НТЦ электроэнергетики» — ВНИИЭ, г. Москва

Полная мощность, определяющая расчетные токи и напряжения сети, состоит из передаваемой в нагрузку активной составляющей и неактивных составляющих мощности (реактивной, искажения и несимметрии), которые отрицательно влияют на режимы работы электрической сети и показатели качества электроэнергии. В частности, реактивный ток дополнительно загружает высоковольтные линии и трансформаторы, приводит к увеличению потерь активной (АМ) и реактивной мощности (РМ), влияет на уровни напряжения у потребителя.

Мощность искажения приводит к несинусоидальности напряжения, которая также оказывает отрицательное влияние на питающую электрическую сеть. Это связано с появлением дополнительных потерь в сетях, электрических машинах и трансформаторах, с сокращением срока службы изоляции кабелей и другого оборудования, с перегрузками конденсаторных батарей, с появлением помех в устройствах автоматики, телемеханики и связи и резонансных перенапряжений в электрических сетях.

Мощность несимметрии, приводящая к несимметрии напряжения, отрицательно влияет на работу электрооборудования.

В синхронных машинах при несимметрии питающего напряжения возникает дополнительный нагрев как статора, так и ротора из-за протекания в них токов обратной последовательности. Кроме того, токи обратной последовательности в статоре машины создают момент, противоположно направленный к основному вращающему моменту. Всё это может вызвать перегрев двигателя, приводящий к сокращению срока его службы.

Таким образом, среди четырех составляющих полной мощности полезную работу совершает только АМ. Остальные три составляющие (РМ, искажения, несимметрии) должны быть исключены в лучшем случае с помощью компенсатора неактивной мощности на основе преобразователя напряжения типа СТАТКОМ, разработка которого завершается. Пока для компенсации указанных составляющих применяют раздельные устройства: фильтры высших гармоник тока; симметрирующие устройства; источники реактивной мощности.

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СЕТЯХ 0,4 –110 кВ

rss