Коэффициент реактивности

Однако электроснабжающие организации требуют не просто увеличения коэффициента мощности, а поддержания заданного оптимального значения коэффициента реактивной мощности. Коэффициент реактивной мощности tgcp — это отношение реактивной нагрузки потребителя к активной, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы. Если фактический tgcpij, предприятия равен оптимальному tgq>m,T, заданному энергосистемой, то предприятию представляется скидка до 8% как с ос-

где Рс. г — средняя годовая активная мощность, которую для непрерывно работающих предприятий нефтяных и газовых промыслов находят делением годового потребления активной энергии на Гв = 8000 ч, а для подсобных предприятий и заводов, работающих в две смены,— на 78 = 4000 ч и при трехсменной работе — на 7В = 6000 ч (Тв — число часов работы компенсирующего устройства за год в часах); tgcpi — средневзвешенный коэффициент реактивной мощности за год; tg
Получаемую электроприемником из сети реактивную мощность характеризуют значением коэффициента мощности cos ф, представляющим отношение потребляемой активной мощности Р к полной 5. Более удобным показателем, отражающим отношение реактивной Q и активной Р мощностей, является коэффициент реактивной мощности tgqp, значение котброго равно числу единиц получаемой электроприемником или передаваемой по сети реактивной мощности на каждую единицу активной мощности.

Однако и tgq>, несмотря, на некоторые преимущества перед coscp, оказался неприемлемым для оценки деятельности предприятий по компенсации реактивной мощности. Дело в том, что контроль параметров электропотребления энергоснабжающей организацией осуществляется не по относительным коэффициентам, а по показаниям счетчиков электрической энергии в виде фактически потребляемой активной Рм.ф и реактивной Фм.ф мощностей. При этом коэффициент реактивной мощности использовался в виде значений tgq>M и tgq>3 для определения скидок и надбавок к тарифу и являлся, таким образом, вспомогательным показателем. Значения tgq>M и tg
где РСЦ. н — номинальная активная мощность СД; РОД — коэффициент загрузки по активной мощности; tg <рн — номинальный (паспортный) коэффициент реактивной мощности.

где т — число фаз выпрямления преобразователя; 5пр— потребляемая мощность преобразователя; х* — суммарное индуктивное сопротивление сети, приведенное к мощности трансформатора преобразователя; ф— угол, характеризующий коэффициент реактивной мощности преобразователя (sin ф = <2пр/5пр); Qnp — реактивная мощность преобразователя.

В данной схеме секция шин 10 кВ — общая для преобразовательных агрегатов и общепромышленной нагрузки 10 и 0,4 кВ. Допустимый коэффициент реактивной мощности на шинах 10 кВ tg
Место подключения нагрузки Коэффициент реактивной мощности tg ер Место подключения нагрузки Коэффициент реактивной мощности tgep

19. Коэффициент реактивной мощности..........sin ф

Номинальный коэффициент активной мощности cos 9 = 1; номинальный коэффициент реактивной мощности sin ф = 1.

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели (60 — 65% общего ее потребления), трансформаторы (20—25%), вентильные чоеобразователи, реакторы, воздушные электрические сети и про-^ie приемники (10%). В зависимости от характера оборудования коэффициент реактивной мощности может достигать 1,3 — 1,5. -' Передача значительной реактивной мощности по линиям и через трансформаторы невыгодна по следующим основным причинам [Ц:

Здесь a, = o)0Mac//(«c^Wsm) — коэффициент демпфирования; а2 — = Mdqm/M:,m — коэффициент реактивности; a3=(M,iarp — MT)JMem — коэффициент нагрузки; т = со0^ — безразмерное время.

Уравнение (15.6) записано в критериальной форме и поэтому может быть исследовано без задания реальных исходных данных путем дискретного варьирования коэффициентов при переменных. В большинстве случаев значения этих коэффициентов находятся в пределах: коэффициент демпфирования ai = 0-:-2,0; коэффициент реактивности а2 = 0-:-1,0. Искомой величиной при решении уравнения (15.6) является коэффициент предельной нагрузки аЗВх, при котором двигатель еще втягивается в синхронизм. Нагрузка в выбранном масштабе задается подачей напряжения на вход интегратора / (см. 15.2) через сопротивление R\\;'f от делителя эталонного напряжения.

Здесь ai = (о0Л1ас7(исМет) — коэффициент демпфирования; а2 — = MdqmIMtm — коэффициент реактивности; а3=(МНаГр — MT)JMtm — коэффициент нагрузки; т = со^ — безразмерное время.

Уравнение (15.6) записано в критериальной форме и поэтому может быть исследовано без задания реальных исходных данных путем дискретного варьирования коэффициентов при переменных. В большинстве случаев значения этих коэффициентов находятся в пределах: коэффициент демпфирования а\ = 0—2,0; коэффициент реактивности а2 = 0-:-1,0. Искомой величиной при решении уравнения (15.6) является коэффициент предельной нагрузки азвх, при котором двигатель еще втягивается в синхронизм. Нагрузка в выбранном масштабе задается подачей напряжения на вход интегратора I (см. 15.2) через сопротивление Ri\": от делителя эталонного напряжения.

В тепловых реакторах средний температурный коэффициент реактивности отрицательный, т.е. увеличение температуры топлива или замедлителя вызывает уменьшение реактивности.

Следовательно, реактор мощностью 1000МВт, находившийся в эксплуатации 30 сут, в течение 100 сут после останова будет иметь мощность остаточного тепловыделения активной зоны 5,8 МВт. Очевидно, что после останова реактора необходимо обеспечить его охлаждение, чтобы предохранить топливо от перегрева. Большинство энергетических реакторов, находящихся сегодня в эксплуатации, использует легкую воду в качестве замедлителя и теплоносителя. Это имеет как преимущества, так и недостатки. Вода, конечно, имеет высокое содержание водорода и, как следствие, является хорошим замедлителем. Она широко распространена в природе, и не возникает проблем при прокачке ее через трубопроводы. Использование воды дает отрицательный температурный коэффициент реактивности; если температура воды становится слишком большой, то реактивность становится отрицатель-

Но есть также и недостатки. Прежде всего водород в воде имеет довольно большое сечение захвата нейтронов по сравнению с другими замедлителями. Так как захват нейтронов в D2O значительно меньше, чем в Н2О, то при использовании в качестве замедлителя тяжелой воды топливом может служить природный уран. При использовании обычной воды в качестве теплоносителя реактор может работать только на обогащенном уране. Другим недостатком является то, что саморегулирующий температурный коэффициент реактивности ограничивает температуру воды (теплоносителя) до относительно низких значений по сравнению с ТЭС, использующими органические топлива. Это означает, что общий КПД АЭС ниже, чем ТЭС, и составляет около 31 %.

В настоящее время среди американских легководных реакторов около GO % составляют реакторы P\VR 'и 40 % — BWR. Оба эти типа, как уже отмечалось, имеют отрицательным коэффициент реактивности. В реакторах B\\'R существуют проб темы, связанные с использованием пара (удаление влажности, радиоактивность). Для реакторов PWR требуется более сложная н более дорогая герметизирующая оболичка. но зато они имеют более высокую удельную мощность (тепловую) и соответственно лучшее использование'топлива. В некоторых странах действуют газоох-лаждаемые реакторы (HTGR). В США технология охлаждения газом была разработана н опробпрована ка небольшом реакторе мощностью 40 МВт. установленном на блоке N° 1 АЭС Пич BOTTOM. Этот реактор был выведен из эксплуатации после почти восьмилетней успешной работы. Более мощный газоохлаж-даемый реактор (ЗЗО .МВт) на АЭС Форт-Сент-

влияния на температурный коэффициент реактивности реактора, тем самым упрощая проблемы управления. В реакторах с гелием в качестве теплоносителя нет проблемы, аналогичной образованию пузырей натрия в реакторе-размножителе на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Отсутствие замедляющего эффекта сохраняет жесткий спектр нейтронов и улучшает процесс воспроизводства ядерного топлива. Гелий не вызывает коррозию, а его прозрачность позволяет наблюдать процесс перегрузки и работы по техническому обслуживанию. Ввиду отсут-. сТвия радиоактивности горячий гелий может быть направлен в пароперегреватель и паро-_ генератор без промежуточного теплопередаю-щего контура, требуемого для натрия. Можно даже представить возможность одноконтурного энергетического цикла, когда гелий-теплоноситель из реактора направляется прямо в газовую турбину, соединенную с генератором. Многие преимущества этого реактора перед реактором-размножителем на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем, казалось бы, предопределяют его развитие, но, как мы знаем, одни научные предпосылки подчастую недостаточны для принятия принципиальных решений.

Данные включают опыты на Янки с КОН и NH3 и на Сак-стоне с КОН, LiOH, NH3OH и К2$О4 при концентрации бора от 1 до 1100 мг/кг. В последовательных опытах на Сакстоне не наблюдалось заметного влияния на коэффициент реактивности изменения содержания бора от 7 до 1100 мг/кг. Данные с К2$О4 имеют особый интерес, так как они были использованы для разделения эффектов -лонной силы от рН-эффектов. Наблюдаемый

6.18. рН-коэффициент реактивности для реакторов Янки и Сакстон [23]: