Средства компенсации реактивной мощности

Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегченной конструкции, работающий только в режиме холостого хода (рисунок 1). При работе в режиме перевозбуждения СК является генератором реактивной мощности. Наибольшая мощность СК в этом режиме называется его номинальной мощностью. При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности.

СК потребляет относительно небольшую активную мощность, вызванную лишь потерями в статоре и роторе и трением в подшипниках.

Основное достоинство СК — то, что при аварийном понижении напряжения в сети он способен увеличить выдаваемую реактивную мощность, особенно при автоматическом форсировании возбуждения, что способствует повышению напряжения в сети. Следовательно, СК обладает положительным регулирующим эффектом. Другим достоинством СК является возможность его работы в режиме потребления реактивной мощности и плавность регулирования изменения мощностьи. Таким образом, в одном агрегате совмещены возможности и конденсатора и реактора.

Необходимость в потреблении реактивной мощности возникает в часы малых нагрузок, когда воздушные линии напряжением свыше 330 кВ резко увеличивают генерацию реактивной мощности вследствие повышения напряжения, что в свою очередь повышает его еще более. В режиме недовозбуждения СК подобен катушке индуктивности (реактору), включенной параллельно емкостной проводимости воздушной линии, потребляющей избыточную реактивную мощность и тем самым стабилизирующей напряжение.

Синхронный компенсатор является дорогим компенсирующим устройством и по капиталовложениям, и по потерям активной мощности. Применяют его в энергосистемах для обеспечения устойчивости их работы в послеаварийных режимах. В нормальных режимах загрузка компенсатора по реактивной мощности определяется максимальным снижением потерь активной мощности и электроэнергии. Устанавливают СК обычно на концевых и промежуточных подстанция напряжением 220, 330 и 500 кВ.

Силовые конденсаторы (СК) изготовляют на различные напряжения о однофазными и трехфазными, мощностью 5—100 квар в одной банке. В установках с большей мощностью и на большее напряжение применяют батареи конденсаторов с параллельным и последовательно-параллельным включением отдельных банок. Увеличение номинального напряжения батареи конденсаторов достигается последовательным соединением банок, а для увеличения мощности применяют параллельное соединение банок.

Конденсаторы (рисунок 2) — экономичный источник реактивной мощности. Их удельная стоимость невысока. Удорожание низковольтных конденсаторов объясняется технологическими особенностями их изготовления. Дело в том, что при одинаковой мощности в конденсаторах меньшего номинального напряжения должна быть обеспечена большая емкость.

Повышение емкости БСК достигается в основном увеличением площади пластин конденсаторов, так как уменьшение слоя диэлектрика снижает их электрическую прочность.

Более дорогие низковольтные конденсаторы дают, однако, больший экономический эффект при компенсации по сравнению с высоковольтными, поскольку их устанавливают ближе к электроприемникам и они разгружают большие участки сети от перетоков реактивной мощности.

Основной технический недостаток конденсаторов заключается в том, что снижение напряжения в сети приводит к значительному снижению их мощности, компенсирующий эффект падает, что способствует дальнейшему снижению напряжения. При повышении напряжения в сети (например, в ночное время) конденсаторы способствуют его дальнейшему росту. Следовательно, в отличие от СК конденсаторам свойствен отрицательный регулирующий эффект, и их чрезмерное сосредоточение у потребителей понижает устойчивость узлов нагрузок по напряжению.

Аналогичным конденсатору действием обладает синхронный двигатель. Основное назначение синхронных двигателей (СД) — выполнение механической работы; генерирование реактивной мощности — их побочная хоти и важная функция. В этом отношении СД полностью аналогичны СК и также не являются экономичными КУ. поскольку имеют значительные потерн на нагрев при работе с максимальным током возбуждения.

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.