Промышленное оборудование

Стабильность напряжения электроэнергетической системы и реактивная мощность.

15 июля 2011 г. в 12:31

В последние годы нестабильность напряжения крупных электроэнергетических систем мира привела к ряду дорогостоящих отключений подачи электроэнергии, иногда аварий в Европе, Америке и Азии - во Франции в 1978 году, в Бельгии в 1982, в Швеции в 1983 и 2003, в западной Франции в 1987, в Токио в 1987,в Сан-Паулу  в 1997, в Греции в 2004, в северной части штата Огайо, Мичигане, Нью-Йорке и Онтарио в августе 2003 года, в Москве, московской и калужской областях в мае 2005 года. Практически все аварии и отключения подачи электроэнергии были обусловлены нарушением энергетического баланса, как по активной, так и реактивной мощности, в большей мере ответственной за стабильность напряжения на разделе сетей общего пользования и распределительных сетей потребителей электроэнергии. Именно повышенная плотность перетоко в реактивной мощности в распределительных сетях вызывает наиболее негативное в плане последствий понижение напряжения во время тяжелых условий нагрузки (в очень жаркую или очень холодную погоду), что зачастую приводит к коллапсу напряжения — аномально низкому или нулевому сетевому напряжению.

Активная, реактивная мощность, их производство, потребление и передача.

Активная мощность вырабатывается генераторами электростанций и определяется током частоты 50-60 Гц, находящимся в одной фазе с напряжением. Реактивная мощность расходуется на образование электрических и магнитных полей в линии электропередачи, трансформаторах, двигателях, конденсаторах и другом оборудовании, вырабатывается синхронными генераторами совместно с активной мощностью и увеличение /уменьшение потребления реактивной мощности при номинальной полной мощности генератора влечет за собой обратное уменьшение/увеличение доли активной мощности. Таким образом, хотя реактивная мощность — мнимая величина, не выполняющая работы и не теоретически требующая энергоресурсов для ее производства, она оказывает существенное влияние на величину вырабатываемой/передаваемой активной мощности и все главные показатели качества передаваемой электроэнергии, в том числе сетевое напряжение.

Наиболее актуальной проблемой сетей электроснабжения сегодня стало увеличение потребления реактивной мощности на фоне чрезвычайной сложности ее передачи от электростанций потребителям – асинхронным двигателям, в том числе бытовым, сельскохозяйственным и асинхронным электроприводам для собственных нужд электростанций — 40% всей потребляемой реактивной мощности; электропечным установкам и вентильным преобразователям — 8 и 10% всей потребляемой реактивной мощности соответственно; трансформаторам всех ступеней трансформации — 35% всей потребляемой реактивной мощности; на компенсацию потерь в линиях электропередач — 7% всей потребляемой реактивной мощности. Если активную мощность со сравнительно небольшими потерями можно передавать на значительные расстояния, то потери реактивной мощности (основные — 22 % в повышающих трансформаторах электростанций и в автотрансформаторах на подстанциях 110–750 кВ, 6,5 % — в линиях районных сетей, 13,5 % — в понижающих трансформаторах) при сложных условиях нагрузок могут приближаться к 100% всей вырабатываемой в системе реактивной мощности.

В этой связи исключительно важным становится проведение мероприятий по компенсации реактивной мощности у самих потребителей электроэнергии, что позволит сохранить общий баланс мощности в системе и обеспечить устойчивость сетевого напряжения. Компенсация реактивной мощности становится возможной благодаря тому, что ток в потребляющем реактивную мощность индуктивном оборудовании (асинхронные двигатели, трансформаторы, электропечные установки, вентильные преобразователи и т.д.) отстает от напряжения по фазе, в то время, как конденсаторные установки (КРМ, УКРМ), синхронные двигатели отличаются токами, опережающими напряжение по фазе. Емкостные токи в конденсаторных установках и реактивная мощность, создающая электрическое поле в конденсаторных батареях противоположны по направлению индуктивным токам и реактивной мощности, создающей магнитные поля в обмотках трансформаторов, двигателей и т.д. В результате реактивная мощность емкости нивелирует реактивную мощность намагничивания и сеть разгружается от перетоков реактивной мощности, что повышает ее пропускную способность и стабилизирует сетевое напряжение.

Все мероприятия по стабилизации баланса мощности в сети и стабилизации напряжения условно делят на две группы — не требующие использования компенсирующих устройств и проводимые с применением компенсирующих устройств различного типа. К первой группе относятся технические и технологические решения, снижающие потребление реактивной мощности:

  • максимально возможное ограничение работы двигателей асинхронного типа на «холостом ходу», когда сдвиг фаз тока и напряжения близок или равен 90 градусам и потребление реактивной мощности максимально для данного агрегата или машины;
  • переключение обмоток асинхронных двигателей с питанием от сети с напряжением до 1000 В и загрузкой менее 40% с «треугольника» на «звезду», а также замена или отключение понижающих трансформаторов с загрузкой менее трети их номинальной мощности;
  • замена асинхронных двигателей двигателями синхронного типа;
  • переход на преобразовательные системы с меньшим потреблением реактивной энергии (с искусственной коммутацией вентилей и большим количеством фаз выпрямления) и с ограничением по высшим гармоникам питающих токов и т.д.
  • Во вторую группу мероприятий включают:
  • применение статических конденсаторных установок (КРМ, УКРМ), предпочтительно групповой компенсации с автоматическим регулированием отдаваемой реактивной мощности;
  • использование синхронных двигателей для компенсации реактивной мощности или схем, включающих конденсаторные установки и синхронные двигатели;
  • применение индивидуальных компенсаторов для электроприемников с нелинейными характеристиками, искажающими кривую напряжения за счет наличия большого числа высших гармоник в питающем токе.

По материалам Конденсаторного завода «Нюкон»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Конденсаторный завод «Нюкон» производит: моторные, светотехнические, косинунсные и силовые конденсаторы. На базе завода работает цех производства шкафов УКРМ и АУКРМ. Продукция завода сертифицирована, обладает стабильно высоким качеством, и пользуется постоянным спросом не только в России, но и за рубежом. Отличительной чертой завода являются не только клиентоориентированые цены, но и быстрые сроки выполнения заказов. Будем рады Вашему обращению в нашу Компанию.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Стабилизаторы трехфазные

Стабилизаторы напряжения предназначаются для выравнивая напряжения 220 вольт и поддержания такой стабилизации на протяжении всего эксплуатационного ресурса. Защищает оборудование и бытовую технику при скачке и просадке сетевого напряжения. Электрооборудование используется в загородных домах, городских квартирах, на дачах и объектах небольшой мощности. Так же у нас Вы можете заказать: Диагностика Вашей электросети и рекомендации по выбору оптимального стабилизатора напряжения. Производится осмотр сети. Замер напряжения при минимальном и максимальном энергопотреблении. Оценивается характер колебаний напряжения и даётся развернутая консультация по выбору электрооборудования. Монтаж и подключение стабилизатора(ов) в Вашей электросети. В состав работ входит: 1. Предпродажная проверка приобретаемого оборудования. 2. Демонтаж старого оборудования и монтаж нового. 3. Подключение к электросети, пуско-наладочные работы. Опытные менеджеры дают консультации по выбору электрооборудования совершенно бесплатно, достаточно указать свой номер телефона.
Киселев Николай · Stabili.ru · 9 марта · Россия
Стабилизаторы трехфазные

ПРОДАМ: Электромеханический стабилизатор напряжения Энергия Константа для стабилизации напряжения в бытовой сети

Электромеханический стабилизатор напряжения Энергия Константа предназначен для стабилизации напряжения в бытовой сети электроснабжения. Высокое качество сборки является гарантией длительной и безотказной работы стабилизатора. Выходное напряжение стабилизатора поддерживается в диапазоне 230 В ± 3%, что соответствует требованиям на предельно допустимые значения отклонения напряжения электропитания по ГОСТ 13109–97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения». Идеально подходят для областей с частыми перепадами напряжения. Модельный ряд: Стабилизатор напряжения Энергия Константа 5000 Стабилизатор напряжения Энергия Константа 8000 Стабилизатор напряжения Энергия Константа 10000 Стабилизатор напряжения Энергия Константа 12000 Преимущества -Диапазон регулировки: 150-260В -Плавное регулирование напряжения, без скачков -Благодаря принципу работы электромеханических стабилизаторов, не происходит разрыва цепи, а значит не возникает электрическая дуга, нет искрения -Воздушное конвекционное и принудительное охлаждение -Более устойчивы к коммутационным токам, так как щётка больше по площади соприкосновения, чем реле. -Высокая точность стабилизации 3% -Гарантийный срок 1 год со дня продажи Особенности -Полностью металлический корпус — повышенная безопасность -Современный стандарт выходного напряжения 230В -Наличие тепловой защиты обеспечивает отключение нагрузки при повышении температуры обмотки -Режим «Байпас» — возможность питания потребителей в обход стабилизатора -Световая индикация режимов работы Виды защиты -от перегрузки по току -встроенные средства защиты от косвенного прикосновения — заземлитель -тепловая защита -от повышенного напряжения -от пониженного напряжения Оформить заказ и получить дополнительную информацию Вы можете у наших специалистов. Для Вашего удобства предлагаем выбрать оптимальный вариант получения заказа: — на складе в г. Пушкино Московской области, — почтой России, — транспортной компанией Деловые Линии или...
Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · Сегодня · Россия · Московская обл
Электромеханический стабилизатор напряжения Энергия Константа для стабилизации напряжения в бытовой сети

ПРОДАМ: Стабилизаторы напряжения Энергия Voltron 5% — релейные однофазные стабилизаторы напряжения

Предлагаем Вашему вниманию информацию по стабилизаторам Энергия. Серия Voltron — универсальные стабилизаторы напряжения для любой техники в доме. Надёжные (усиленные вольфрамовые контакты реле), неприхотливые (могут быть установлены в неотапливаемых помещениях), обеспечивают высокую точность стабилизации (5%) с высокой скоростью срабатывания при резких перепадах напряжения. Стабилизаторы отличаются широким диапазоном входного напряжения — от 80 до 280 вольт, что позволяет получать стабильное напряжение даже в самых проблемных электросетях. Термодатчик, встроенный в обмотку трансформатора, повышает защиту от перегрева. Благодаря отсутствию в конструкции стабилизаторов подвижных элементов, их можно эксплуатировать в условиях низких температур. Универсальный способ крепления позволяет устанавливать стабилизаторы как на горизонтальную поверхность, так и повесить на стену. Преимущества -Диапазон регулировки: по точности: 105–265 В, по защите: 80–280 В; -Высокая точность стабилизации ± 5%; -Евророзетка и еврошнур с заземляющими контактами; -Стабильная работа при резких скачках напряжения; -Защита от образования дуги; -Цветной, информативный LED дисплей; -Повышенная морозоустойчивость: до –30 °C; -Возможность работы с инверторными сварочными аппаратами; -Универсальный способ установки (навесной или напольный); -Низкий уровень шума; -Гарантийный срок обслуживания 1 год со дня продажи. Особенности —полностью металлический корпус — повышенная безопасность -возможность настенного крепления -цифровой интеллектуальный дисплей для отображения параметров работы стабилизатора -автоматический предохранитель от короткого замыкания и перегрузки, не требующий замены в случае срабатывания -принудительное охлаждение позволяет реализовать дополнительную защиту от перегрева (опционально) -режим байпас — возможность питания потребителей в обход стабилизатора (опционально) -наличие регулируемой задержки включения для обеспечения безопасной работы оборудования -мощные контакты...
Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · 25 марта · Россия · Московская обл
Стабилизаторы напряжения Энергия Voltron 5% — релейные однофазные стабилизаторы напряжения

ПРОДАМ: Стабилизаторы напряжения Энергия Voltron 3D 20000

Артикул — Е0101-0085; Максимальная мощность, ВА — 20000 Полное описание Электромеханический трехфазный стабилизатор напряжения переменного тока (в дальнейшем изделие именуется: стабилизатор) предназначен для стабилизации переменного напряжения в сети электроснабжения для потребителей широкого назначения. Использование стабилизатора в производственных средах с повышенной опасностью всех категорий категорически запрещено.
Рыжов Сергей · ЭТК Энергия · 25 марта · Россия · г Москва
Стабилизаторы напряжения Энергия Voltron 3D 20000

ПРОДАМ: Электромеханические трехфазные стабилизаторы напряжения ЭНЕРГИЯ Voltron

Электромеханический трехфазный стабилизатор напряжения переменного тока (в дальнейшем изделие именуется: стабилизатор) предназначен для стабилизации переменного напряжения в сети электроснабжения для потребителей широкого назначения. Использование стабилизатора в производственных средах с повышенной опасностью всех категорий категорически запрещено.
Рыжов Сергей · ЭТК Энергия · 25 марта · Россия · г Москва
Электромеханические трехфазные стабилизаторы напряжения ЭНЕРГИЯ Voltron
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.