Егер тұтынатын тоқ фаза бойынша кернеуден қалатын болса, онда реактивті қуат оң таңбаға ие, ал егер ток кернеуден асатын болса реактивті қуат теріс таңбаға ие.
Қазіргі уақытқа дейін реактивті қуатты анықтайтын басты нормалық көрсеткіш қуат коэффициенті cos ф болды. Оның мәні 0,92-0,95 аралықта болу керек.
Сәйкесінше қатынастары нормаға сәйкес реактивті қуаттарының динамикалық өзгерісі жөніндегі дәл мәнін бермейді. Мысалы, қуат коэффициентін өзгерткен жағдайда 0,95-тен 0,94-ке дейін реактивті қуаты 10% өзгереді, ал 0,99-дан 0,98-ке реактивті қуаты 42% өседі.
— реактивті қуатының коэффициенті.
Өнеркәсіп өндірісіндегі реактивті қуаттарының басты тұтынушылары асинхронды қозғалтқыштар (жалпы тұтынушы 60-65%), трансформаторлар (20-25%), вентильдік түрлендіргіштер, реакторлар, әуелік тораптар және басқа қабылдағыштар (10%). Реактитвті қуаттарының жабдығына байланысты коэффициент 1,3-1,5 болуы мүмкін.
Келесі себептер бойынша реактивті қуаттарды желілер және трансформаторлар арқылы тарату тиімді емес.
1. Электржабдықтау жүйесінде қосымша активті қуаттар және энергия шығындары туындайды. Электржабдықтау жүйесінің элементі арқылы активті және реактивті қуаттарын кедергісімен активті қуаттар шығынын құрайды:
Қосымша активті қуаттар шығыны реактивті қуаттарының Q квадратына прапорционал.
2. Аудандық тораптарда қосымша кернеулер шығындары туындайды. Мысалы, электржабдықтау жүйесі арқылы активті және реактивті кедергілерімен қуаттарды таратудағы кернеу шығындары:
мұндағы: – активті қуатымен таңдалған кернеу шығыны;
— реактивті қуатымен таңдалған кернеу шығыны.
3. Реактивті қуаттарды өнеркәсіп тораптарында электржабдықтау және трансформаторларда жүктеу олардың өтпелі қасиетін төмендетеді және әуелік және кабельдік желілерінің сым қимасын өсіруін, сонымен қатар номиналды қуаттарын және қосалқы станциядағы трансформаторлардың санын көбейтуін талап етеді.
Өнеркәсіп өндірісінде бұл шынайы жолмен шешім табылуы мүмкін. Мысалы, қабылдағыштың жұмыс режимін жақсарту, жоғарғы кострукциялы қозғалтқыштар қолдану және оларды жүктеуден алшақтату, сонымен қатар арнайы компенсациялайтын қондырғы орнату арқылы жүзеге асырады.
Бұл жерде айта кететін жәйт реактивті қуатты компенсациялау кезінде активті қуаттың экономикалық шығыны өнеркәсіптің электржабдықтау тораптарында емес барлық электржабдықтау жүйесіндегі элементтерінде болады, яғни энергожүйенің генераторларынан бастап өнеркәсіп өндірісіндегі басты төмендеткіш қосалқы станция трансформаторына дейін (ГПП) немесе өнеркәсіптің басты тарату қосалқы станциясының қоректенетін желілеріне дейін.
Электроэнергия қабылдағышымен реактивті қуатпен
тұтынуды төмендету тәсілі
Біріншіден реактивті қуаттарды тұтынуын төмендету туралы шаралар міндетті түрде қарастырылуы керек. Себебі ол мәнді капиталды шығынды талап етпейді. Реативті қуаттардың басты тұтынушысы асинхронды қозғалтқыштар, трансформаторлар және вентильді түрлендіргіштер болып табылады.
Анализдеу кезінде келесі сұрақтар қарастырылады:
1) Аз жүктелген асинхронды қозғалтқышты аз қуатты қозғалтқышпен алмастыру;
2) Әрдайым аз жүктеумен жұмыс істейтін қозғалтқыштағы кернеу төмендеуі;
3) Дәнекерлер трансформаторлары мен қозғалтқыштағы бос жүрісін шектеу;
4) Техникалық шарттар бойынша мүмкін болған жағдайда синхронды қозғалтқышты асинхронды қозғалтқыштың орнына қолдану;
5) Вентильді түрлендіпгіштің күштік тәсімін мақсатты пайдалану.
Аз жүктелген қозғалтқышты аз қуатты қозғалтқышпен алмастыру
Асинхронды қозғалтқыштың реактивті қуат тұтынуы оның техникалық мәніне және жүктеу коэффициентіне байланысты, номиналды жүктеу және номиналды кернеу кезінде асинхронды қозғалтқыш реактивті қуатын тұтынады.
мұндағы: KП.Д – толық жүктеу кезіндегі қозғалтқыштың тиімді қолдану
коэффициенті.
Бос жүріс торабындағы қозғалтқыштың тұтынатын реактивті қуаты келесі шешімнен табылуы мүмкін:
мұндағы: Iх — асинхронды қозғалтқыштың бос жүріс (х.х.) тоғы.
Номиналды коэффициент қуаты қозғалтқыш үшін қозғалтқыштың номиналды жүктеу кезіндегі реактивті қуаттың бос жүрісіндегі реактивті қуаты 50% құрайды.
cos f = 0,77-0,79 қозғалтқыштар үшін 70% құрайды.
Бос жүрістегі тұтынумен салыстырғанда қозғалтқыштың толық жүктеуі кезінде реактивті қуатының тұтынуының өсуі.
Асинхронды қозғалтқыш жүктемесі кезіндегі номиналдыдан кіші бос жүріспен салыстырғанда реактивті қуаттың тұтынуының өсуі жүктеу коэффициентінің квадратына прапорционал болып келеді:
мұндағы: — қозғалтқыштың жүктеу коэффициенті.
Асинхронды қозғалтқыштың еркін жүктеу кезіндегі Р = К3РНОМ қуат коэффициенті келесі шешімнен табылады:
Мысалы, егер қандайда бір дәл қозғалтқыш үшін 100% жүктеу кезінде cosf=0,8, ал егер 50% cos f=0,65 тең. Ал 30%-да 0,51. Осыдан әрдайым аз жүктелген қозғалтқышты аз қуатты қозғалтқыштармен алмастыру өнеркәсіптегі электрқондырғылардың қуаттарының өсуіне әкеліп соқтырады.
Рентабельдік шешім қозғалтқыш энергожүйедегі, қабылдағыштағы сияқты өзімен бірге активті қуаттың суммалық шығынын төмендеуін тарту шарт етеді. Суммалық шығын үшін ∆Рсум дұрыс шешім:
мұндағы: — қозғалтқыштағы активті қуатының толық шығыны;
Ки.п — шығын өлшеу коэффициенті; кВт/кВАр, өнекәсіптің энергожүйесімен беріледі немесе анықтамалық мәндер бойынша анықталады.
Өлшеу шығын коэффициенті Ки.п электр жабдықтау жүйесіндегі барлық элементтегі активті қуаттың меншікті шығын төмендетуіне тең (қорек көзінен бастап электрэнергия тұтынатын жеріне дейін). Нәтижесінде көрсеткендей Ки.п ең төмен мәні шамамен трансформаторлар үшін 0,02 кВт/кВАр және де станцияның шинасына бекітілген.
Тәжірибе нәтижесі бойынша егер қозғалтқыштың орташа жүктеуі 45% құраса, онда аз қуатты қозғалтқышпен алмастырған тиімді және тексерісті талап етпейді.