ОСОБЕННОСТИ УМЕНЬШЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПУТЕМ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

So‘nggi paytlarda elektr energiyasi yo‘qotishlarini kamaytirish masalasi dolzarb bo‘lib bormoqda. Maqolada reaktiv quvvatni kompensatsiyalash yo‘li bilan elektr energiyasi yo‘qotishlarini kamaytirish zarurati asoslab berilgan.

УДК. 621.311 ОСОБЕННОСТИ УМЕНЬШЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПУТЕМ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Карыбекова Бермет Кенжекуловна-доцент, Элчиева Малика Сейталиевна-к.э.н.доцент, Абдулазизов Эламан Абдулазизович –магистрант, Ошский технологический университет https://doi.org/10.5281/zenodo.10645846 Аннотация: В последнее время вопрос уменьшения потерь электроэнергии становится актуальным. В статье обоснована необходимость уменьшения потерь электроэнергии путем компенсации реактивной мощности Ключевые слова: электрическая энергия, напряжение, электрические сети, мощность, компенсация реактивной мощности

FEATURES OF REDUCING ELECTRICITY LOSSES BY COMPENSATING REACTIVE POWER Abstract: Recently, the issue of reducing electricity losses has become relevant. The article substantiates the need to reduce electricity losses by compensating for reactive power Keywords: electrical energy, voltage, electrical networks, power, reactive power compensation

ВВЕДЕНИЕ Компенсация реактивной мощности – это важный аспект энергетической эффективности и электроэнергетической безопасности. Установка компенсаторов реактивной мощности позволяет улучшить качество электрической энергии и снизить потери электроэнергии в электрической сети. Реактивная мощность обеспечивает эффективную передачу электроэнергии и является неотъемлемой частью работы электроэнергетических систем. Активную мощность электрической сети получают от генераторов электрических станций. Они являются единственным источником активной мощности. Реактивная мощность может генерироваться не только генераторами, но и компенсирующими устройствами — конденсаторами, синхронными компенсаторами или статическими источниками реактивной мощности (ИРМ). Их можно установить на подстанциях электрической сети. Полная мощность – векторная сумма активной (P) и реактивной (Q) мощностей 𝑆 = √𝑃2 + 𝑄 2 . Полная мощность потребляется электроприемником из сети. Генераторы при номинальной нагрузке вырабатывают лишь около 60 % требуемой реактивной мощности. 20 % генерируется в ЛЭП с напряжением выше 110 кВ. 20% вырабатывают компенсирующие устройства, которые расположены на подстанциях или непосредственно у потребителя. Компенсацией реактивной мощности называют ее выработку или потребление с помощью компенсирующих устройств [3]. В электроэнергетических системах проблема компенсации реактивной мощности имеет большое значение по нижеследующим причинам:

- наблюдается опережающий рост потребления реактивной мощности по сравнению с активной в промышленном производстве; - возросло потребление реактивной мощности, обусловленное ростом бытовых нагрузок в городских электрических сетях; - в сельских электрических сетях увеличивается потребление реактивной мощности [1]. Установка компенсаторов реактивной мощности имеет ряд преимуществ: 1) Снижение потерь электрической энергии. Компенсация реактивной мощности позволяет сократить нагрузку на сеть и тем самым снизить потери электрической энергии, что приводит к экономии денежных средств. 2) Улучшение качества электрической энергии. Компенсаторы реактивной мощности помогают улучшить напряжение и снизить гармоники, что позволяет избежать перенапряжений и повысить электроэнергетическую безопасность. 3) Увеличение мощности электрической установки. Благодаря установке компенсаторов реактивной мощности возможно использование электрической установки с большей мощностью без необходимости увеличивать пропускную способность электрической сети. Компенсация реактивной мощности является важным техническим мероприятием. Она может применяться для нескольких различных целей: -компенсация реактивной мощности необходима по условию баланса реактивной мощности; -установка компенсирующих устройств применяется для снижения потерь электрической энергии в сети; -компенсирующие устройства применяются для регулирования напряжения. Необходимо учитывать во всех случаях при применении компенсирующих устройств ограничения по режимным и техническим требованиям: - необходимому резерву мощности в узлах нагрузки; - располагаемой реактивной мощности на шинах ее источника; - отклонениям напряжения; - пропускной способности электрических сетей. Источники реактивной мощности для уменьшения перетоков реактивной мощности по линиям и трансформаторам должны размещаться вблизи мест ее потребления[2]. Передающие элементы сети при этом разгружаются по реактивной мощности. Этим достигается снижение потерь активной мощности и напряжения. В конце линии эффект установки компенсирующих устройств иллюстрируется рис. 1 (приведены схемы замещения токов и мощностей).

Рис.1. Применения компенсирующих устройств: а, б - токи и потоки мощности до и после компенсации.

В линии протекают ток и мощность нагрузки без применения компенсирующих устройств (рис.1, а): 𝐼н = 𝐼н′ − 𝑗𝐼н′′ , 𝑆н = Рн + 𝑗𝑄н . Реактивный ток и реактивная мощность при установке компенсирующих устройств в линии уменьшаются на величину реактивного тока и реактивной мощности, которые генерируется в компенсирующем устройстве 𝐼к и 𝑄к [3]. Будут протекать в линии меньшие по модулю ток и мощность которые равны (рис. 1, б):

𝐼л = 𝐼н′ − 𝑗(𝐼н′′ − 𝐼к ), 𝑆л = Рн + 𝑗(𝑄н − 𝑄к ). В линии уменьшаются потери мощности и потери напряжения, которые равны: Р2 +(𝑄 −𝑄к )2 𝑃 𝑟 +(𝑄 −𝑄к )𝑥л ∆Рл = н 𝑈 2н 𝑟л , ∆𝑈л = н л 𝑈 н . ном ном Таким образом, вследствие применения компенсирующих устройств на подстанции при неизменной мощности нагрузки реактивные мощности и ток в линии уменьшаются - линия разгружается по реактивной мощности. ВЫВОД При установке компенсаторов реактивной мощности, можно значительно повысить энергетическую эффективность системы, снизить потери электрической энергии и улучшить качество электрической энергии. Это важно для рационального использования электроэнергии и обеспечения электроэнергетической безопасности.