Влияние поперечной компенсации на режим работы
токоприемников
Применение конденсаторов для повышения коэффициента мощности основано на
явлениях в цепи переменного тока при параллельном (поперечном)
соединении индуктивного и емкостного элементов (рис. VIII. 1). В цепи с
индуктивностью ток отстает от напряжения на зажимах (разность фаз ср>0),
а в цепи с емкостью ток опережает напряжение (ср<0). При параллельном
соединении индуктивности и емкости ток в неразветвлен-ной части
цепи представляет собой геометрическую сумму токов в обеих
ветвях. При правильном выборе емкости ток h будет меньше тока Л, а
коэффициент мощности cos ф2 в неразветвлеиной части цепи будет выше, чем
коэффициент мощности соэ в ветви с индуктивностью. Таким образом,
присоединение правильно выбранной емкости параллельно (поперечно)
индуктив ности уменьшает ток в неразветвлеиной части цепи, г. е. ток,
идущий от источника до точки присоединения потребителя. Явления при
повышении коэффициента мощности посредством конденсаторов можно
представить также, пользуясь понятием реактивной мощности. Как известно,
элементы электрических схем, в которых ток отстает от приложенного на
зажимах напряжения, принято называть приемниками реактивной мощности и
энергии, а элементы, в которых ток опережает приложенное напряжение —
источниками (генераторами) реактивной мощности и энергии.
Исходя из понятий об источниках и приемниках реактивной мощности, можно
рассматривать повышение
коэффициента мощности посредством конденсаторов как
присоединение источника реактивной мощности параллельно (поперечно) ее
прнемнику. После присоединения конденсаторов приемннк получает
реактивную мощность полностью или частично от них, а не от генераторов
электростанции, питающей активной мощностью данную точку сети.
Потребление реактивной мощности электроустановкой от электростанции
уменьшается и, следовательно, уменьшаются реактивные нагрузки на участке
сети от точки присоединения конденсаторов до электростанции. С этой
позиции можно вообще рассматривать повышение коэффициента мощности,
кроме повышения естественного коэффициента, как выбор наиболее
рационального способа питания ее источников. Наконец, повышение
коэффициента мощности позволяет повысить активную нагрузку Р линий,
трансформаторов и генераторов без повышения их полной нагрузки S. Если
до этого линия илн трансформатор работали уже на пределе допустимой
нагрузки, то возможность дальнейшего повышения активной нагрузки без
замены линии или трансформатора бывает тогда особенно эффективной.
Формулы для расчета эффекта от повышения коэффициента мощности приведены
в [37].
Установка силовых конденсаторов, строго говоря, несколько изменяет и
активные нагрузки элементов сети, так как в результате, с одной стороны,
уменьшаются потери активной мощности в элементах сети вследствие
уменьшения их реактивных нагрузок и, с другой стороны, добавляются
потери активной мощности в самих конденсаторах. Однако при расчете
эффекта в элементах сети от повышения коэффициента мощности можно
пренебречь изменением активных нагрузок элементов и считать, что
установка конденсаторов изменяет только реактивные нагрузки.