Большинство потребителей электрической энергии переменного тока (асинхронные двигатели, индукционные печи, электромагниты и т.д.) при работе, наряду с активной мощностью, потребляют значительную реактивную индуктивную мощность. Эту мощность вырабатывают источники электрической энергии, установленные на электрических станциях. Процесс передачи реактивной мощности от источников к приемникам сопровождается дополнительной загрузкой по току всех элементов системы электроснабжения (генераторы и трансформаторы электрических станций, провода линий электропередачи, трансформаторы понизительных подстанций, воздушные и кабельные линии, идущие к потребителям), обуславливает рост электрических потерь и снижение величины напряжения, что негативно сказывается на энергетических показателях системы и рабочих характеристиках потребителей.
Для снижения реактивной мощности генераторов электрических станций и уменьшения негативных последствий от ее передачи параллельно приемникам с активно-индуктивным характером нагрузки включаются батареи статических конденсаторов.
Реактивная мощность, вырабатываемая генераторами электрических станций в случае включения конденсаторов параллельно приемникам активно-индуктивной мощности
,
где | - реактивная мощность генераторов; | |
- реактивная индуктивная мощность приемников; | ||
- реактивная емкостная мощность конденсаторов. |
Согласно данного выражения, включение конденсаторов обуславливает уменьшение реактивной мощности генераторов электрических станций на величину . Коэффициент мощности генераторов при этом возрастает, что видно из следующего соотношения:
Рост коэффициента мощности генераторов станции при неизменной величине отдаваемой ими активной мощности обуславливает уменьшение полной мощности генераторов и тока, при котором энергия от генераторов передается к приемникам. Это следует из выражений:
; .
Уменьшение тока в элементах системы электроснабжения приводит к снижению потерь энергии и напряжения, что способствует повышению энергетических показателей и улучшает работу потребителей.