С целью повышения коэффициента мощности в системах электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий с малой установленной мощностью, как правило, применяются компенсирующие устройства (КУ). В числе последних в основном используются батареи конденсаторов (БК).
Компенсация реактивной мощности позволяет: снизить потери активной мощности и электроэнергии; поддерживать необходимый уровень напряжения на выводах электроприемников; улучшить качество электроэнергии; разгрузить элементы и увеличить пропускную способность СЭС (появляется возможность подключения дополнительной активной нагрузки без увеличения номинальных параметров электрооборудования); существенно увеличить срок службы электроустановок и т. д. [1–8].
Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели – 60...65%, трансформаторы – 20...25%, а также вентильные преобразователи, реакторы, воздушные электрические сети и прочее. На долю этих элементов СЭС приходится около 10% от общего потребления [3, 6].
Известно, что коэффициент мощности на вводе предприятия значительно меньше 1,0. Особенно это выражено в электрических сетях до 1000 В. Здесь значение cosφ обычно не превышает 0,8 [8]. Как показывает практика, в зависимости от вида производства, верхний предел cosφ составляет 0,6–0,8. Это обстоятельство связано с тем, что зачастую предприятия не идут на расходы по установке устройств реактивной мощности ввиду дополнительных затрат.
Компенсация реактивной мощности на предприятиях с малой установленной мощностью электроприемников с точки зрения экономии электроэнергии малоэффективна. Данный вопрос становится актуальным в связи с введением в действие Приказа № 3801, в соответствии с которым определяется соотношение потребления активной и реактивной мощности для отдельных групп потребителей [4]. Данный приказ нормирует максимальные значения коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети. Минимальные значения коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети, устанавливаются равными нулю (табл. 1).