Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных потребителей является эффективным средством энергосбережения. Эффект энергосбережения достигается за счет снижения потерь электроэнергии, зависящих от передаваемой реактивной мощности. Кроме этого, при рациональном размещении компенсирующих устройств в системах электроснабжения улучшается качество электроэнергии по отклонениям напряжения в узлах схемы. Дополнительным эффектом является увеличение пропускной способности линий электропередачи и силовых трансформаторов. Эти эффекты можно иллюстрировать формально с помощью анализа условий компенсации для системы электроснабжения. В тех случаях, когда нагрузка в узлах схемы системы электроснабжения задана суточными графиками с интервалом осреднения Δti (ч), величину потерь энергии, зависящих от реактивной мощности, можно определить с помощью выражения:
где: ΔW1 (Q) – потери электроэнергии в системе электроснабжения, зависящие от передаваемой реактивной мощности, кВт∙ч;
m – количество элементов (линий электропередачи и силовых трансформаторов) в схеме замещения;
n – количество интервалов осреднения («ступенек») в рассматриваемом суточном графике нагрузки j-элемента схемы;
j – номер элемента схемы;
i – номер интервала осреднения («ступеньки») графика нагрузки;
Rj – активное сопротивление j-элемента схемы, Ом;
Qji – реактивная мощность, соответствующая i-интервалу осреднения графика нагрузки, передаваемая по j-элементу схемы, кВ∙Ар;
Uлj – линейное напряжение j-элемента схемы, кВ.
При наличии репрезентативной исходной информации об электропотреблении расчет потерь удобно выполнить с помощью выражения (2). При этом математическое ожидание и дисперсия реактивной мощности j-элемента схемы с допустимой степенью погрешности могут определяться при условии, что случайные величины мощности нагрузки в узлах схемы являются независимыми.
где: MIQj, DIQj – математическое ожидание и дисперсия реактивного тока, передаваемого через j-элемент схемы (А, А2);