Реактивна потужність в електроустановках з'являється від дії намагнічує струму асинхронних двигунів (60-65% загальної реактивної потужності), трансформаторів (20-25%), індуктивності повітряних ЛЕП, реакторів, вентильних перетворювачів та інших пристроїв (10%). Залежно від характеру застосовуваного електроустаткування реактивна потужність може бути значною і складати до 130% активної корисної потужності. Проходження значною індуктивної складової струму
по живильних та розподільних мереж і через трансформатори призводить до виникнення додаткових втрат енергії у всіх елементах системи зовнішнього і внутрішнього електропостачання підприємства (в активних опорах генератора і ЛЕП). Так, для елемента з опором R потужність втрат в ньому складе
Таким чином, додаткові втрати на нагрів, обумовлені реактивної потужністю Q, пропорційні квадрату її значення. Щоб зменшити додаткові втрати АРР, необхідно збільшити перетин проводів, т. Е. Підвищити витрати або прийняти інші технічно і економічно виправдані заходи (наприклад, установка конденсаторів) від реактивного струму виникає додаткове падіння напруги в проводах ЛЕП і трансформаторах, яке знижує напругу на електроприймачі, що особливо істотно для протяжних промислових мереж і ліній живлення передачі. При харчуванні активно-індуктивного навантаження через елемент мережі з активним опором R і реактивним впадання напруги складуть
де AUa - падіння напруги, обумовлені відповідно активної і реактивної потужністю.
Додаткове падіння напруги A f / p збільшує відхилення напруги на затискачах приймача від номінального при змінах навантажень і режимів електричної мережі, що призводить до зниження обертаючих моментів двигунів, зменшення світловіддачі освітлювальними приладами і до інших небажаних наслідків. Все це вимагає збільшення потужності або застосування засобів регулювання напруги за допомогою комплектних конденсаторних установок.
Конденсаторної установкою (КУ) називають електроустановку, що складається з конденсаторів і відноситься до неї допоміжного електроустаткування (вимикачів, роз'єднувачів, розрядних опорів і т.п.).
Конденсаторна установка складається з однієї або декількох конденсаторних батарей або з одного або декількох окремо встановлених конденсаторів, приєднаних до збірних шин через окремі комутаційні апарати.
Конденсаторної батареєю називають сукупність двох або більше конденсаторів, з'єднаних електрично між собою.
Мал. 1. Схема конденсаторних установок
Секцією конденсаторної батареї називають частину батареї, забезпечену вимикачем або роз'єднувачем, службовцям для відключення тільки однієї цієї секції від решти батареї (під напругою у разі від'єднання всієї батареї в цілому).
Конденсаторні установки приєднують до мережі через окремий апарат управління, призначений для включення і відключення тільки конденсаторів, або через загальний апарат управління з силовим трансформатором, асинхронним електродвигуном або іншим електроприймачем. Обидві ці схеми можуть застосовуватися при будь-якій напрузі конденсаторної установки.
У трифазних батареях однофазні конденсатори з'єднують в трикутник або зірку. Застосовується також послідовне або паралельно-послідовне з'єднання однофазних конденсаторів в кожній фазі трифазної батареї.
Якщо конденсаторні батареї включають паралельно навантаженні - це поперечна компенсація, а при послідовному включенні - поздовжня компенсація.
При відключенні конденсатори зберігають напруга залишкового заряду, що представляє небезпеку для персоналу і утрудняє роботу вимикачів. За умовами безпеки потрібне застосування розрядних пристроїв. Як розрядних пристроїв застосовують два однофазних трансформатора напруги типу НОМ за схемою, показаної на рис. 1, а. Для батарей 380-660 В замість НОМ по тій же схемі включають опору або лампи розжарювання (дві лампи і більше - послідовно в кожній розрядної гілки). У нових конденсаторах застосовуються вбудовані розрядні опору R всередині або зовні бака конденсатора, які розташовують паралельно ємності конденсаторів (рис. 1, б).
Мал. 2. Схема установки поздовжньої ємнісний компенсації (КПК)
Поперечну емкостную компенсацію виконують комплектними конде- насаторнимі установками (КУ), які встановлюють в цеху поруч з комплектними трансформаторними підстанціями або біля великих електроприймачів. Комплектну конденсаторну прилад потрібно зібрати в шафах з апаратурою захисту, вимірювання, управління і з розрядним пристроєм. На рис. 1 показані дві схеми КУ: високого (6-10 кВ) і низького (380-660 В) напруги.
Установки поздовжньої компенсації КПК практично не є джерелами потужності. Шунтуючі опір Rm (див. Рис. 2), що перевищує опір конденсаторів приблизно в 10 разів, усуває резонансні явища в КПК. Головне призначення поздовжньої компенсації - часткова компенсація індуктивного опору ділянок електричної мережі для зменшення втрати напруги в них.