Промышленные потребители реактивной мощности

Потребителями реактивной мощности (РМ) являются все электроприёмники, у которых кривая синусоидального тока отстает от кривой синусоидального напряжения на фазовый угол. Для большинства потребителей РМ значение фазового угла зависит от реактивного сопротивления электроприёмников и определяется полным сопротивлением фазы. К таким электроприёмникам относятся асинхронные двигатели, трансформаторы, линии электропередачи, осветительные сети с газоразрядными лампами и др. Для других потребителей РМ значение фазового угла не зависит от реактивного сопротивления и определяется степенью регулирования преобразованного напряжения и коэффициентом искажения, определяющим гармонический состав кривой тока. В первую очередь это относится к тиристорным преобразовательным установкам. При сеточном регулировании выпрямленного напряжения величина реактивной мощности, потребляемая преобразовательной установкой, также зависит не столько от индуктивного сопротивления анодных цепей, сколько от пределов регулирования выпрямленного напряжения.

В электросетях промышленных предприятий большинство электроприёмников наряду с активной мощностью потребляет и реактивную. Более того, имеется ряд токоприемников, у которых значение потребляемой РМ превышает значение потребляемой ими активной мощности.

Не всеми электроприемниками реактивная мощность используется одинаково. Одним из них реактивная мощность необходима для создания электромагнитных полей. Например, при отсутствии реактивной мощности не будут вращаться ротор асинхронного двигателя, диск счетчиков активной и реактивной энергии и т. п., поскольку вращающий момент этих электроприемников создается вращающимся магнитным полем.

При отсутствии реактивной составляющей полного сопротивления фазы невозможен устойчивый процесс термической обработки и расплавления металла в индукционных электропечах, а в некоторых случаях, например при электросварке, реактивная составляющая необходима для создания крутопадающих внешних характеристик сварочных агрегатов.

В других звеньях системы электроснабжения, таких, как силовые трансформаторы, линии электропередачи, осветительные приборы с газоразрядными лампами, условно считается, что реактивная мощность теряется. В действительности же в этих звеньях электросети происходят пульсации реактивной мощности из электрических полей элементов электроснабжения в магнитные поля и обратно. Подобная условность позволяет в энергосистемах считать, что потребителями РМ являются не только токоприемники, но и элементы электросети.

В промышленных электросетях потребителями РМ являются:

• — маломощные асинхронные двигатели (номинальной мощностью до 5 кВт), на долю которых приходится примерно 30% РМ;
• — асинхронные двигатели средней и большой мощности (номинальной мощностью свыше 5 кВт), потребляющие примерно 20% РМ;
• — силовые трансформаторы, на долю которых приходится около 25% РМ;
• — осветительные токоприемники с газоразрядными лампами, потребляющие около 10% РМ;
• — электропечные установки, потребляющие около 5% РМ;
• — линии электропередачи и распределительные электросети, потребляющие около 5% РМ;
• — сварочные трансформаторы и регуляторы, потребляющие примерно 2% РМ;
• — преобразовательные установки, на долю которых приходится около 2% РМ;
• — различные индуктивные приборы и им подобные реактивные элементы, на долю которых приходится примерно 1% РМ.