Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Електрическото оборудване по време на работа консумира енергия. В този случай, общата мощност се състои от два компонента: активен и реактивен. Реактивната мощност не извършва полезна работа, но въвежда допълнителни загуби на веригата. Затова те се стремят да го намалят, за което достигат до различни технически решения за компенсиране на реактивната мощност в електрическите мрежи. В тази статия ще разгледаме какво е то и защо се нуждаете от компенсиращо устройство.

дефиниция

Общата електрическа мощност се състои от активна и реактивна енергия:

S = Q + P

Тук Q е реактивен, P е активен.

Реактивна мощност се случва в магнитни и електрически полета, които са характерни за индуктивни и капацитивни товари при работа в променливотокови вериги. По време на активно натоварване фазите на напрежението и тока са еднакви и съвпадат. Когато е свързан индуктивен товар, напрежението изостава от тока и при капацитивен товар е напред.

Косинусът на ъгъла на изместване между тези фази се нарича фактор на мощността.

cosF = P / S

Р = S * cosF

Косинусът на ъгъла винаги е по-малък от един, съответно, активната мощност е винаги по-малка от пълната. Реактивният ток тече в обратна посока спрямо активната и предотвратява неговото преминаване. Тъй като проводниците текат пълен ток:

S = U * I

Сега и при разработването на проекти за електропроводи е необходимо да се разгледа потреблението на активна и реактивна енергия. Ако последното е твърде много, ще трябва да увеличите напречното сечение на линиите, което води до допълнителни разходи. Затова се борим с него. Компенсацията на реактивната мощност намалява натоварването на мрежата и спестява енергия на промишлените предприятия.

Където е важно да се помисли за косинус фи

Нека видим къде и кога е необходима компенсация на реактивната мощност. За това трябва да анализирате източниците си.

Пример за основно реактивно натоварване е:

  • електрически двигатели, колектори и асинхронни, особено ако в режим на работа на неговия товар е малък за даден двигател;
  • електромеханични задвижващи механизми (соленоиди, клапани, електромагнити);
  • електромагнитни превключващи устройства;
  • трансформатори, особено на празен ход.

Графиката показва промяната в cosF на електродвигател с промяна в натоварването.

Основата на електрическото оборудване на повечето промишлени предприятия е електрическа. Оттук и високата консумация на реактивна мощност. Частните потребители не плащат за неговото потребление, а предприятията плащат. Това води до допълнителни разходи - от 10 до 30% или повече от общата сума на сметката за електроенергия.

Видове компенсатори и принципа на работа

С цел да се намали използването на реагенти на устройства за компенсиране на реактивна мощност, т.нар. UKRM. Като компенсатор на мощност на практика те се използват най-често:

  • банки за кондензатори;
  • синхронни двигатели.

Тъй като количеството реактивна мощност може да варира във времето, това означава, че компенсаторите също могат да бъдат:

  1. Нерегулиран - обикновено кондензаторна батерия без възможност за изключване на отделни кондензатори за промяна на капацитета.
  2. Стъпките за автоматично компенсиране варират в зависимост от състоянието на мрежата.
  3. Dynamic - компенсира, когато товарът бързо променя характера си.

Схемата се използва в зависимост от количеството реактивна енергия от една до цяла батерия кондензатори, които могат да бъдат въведени и отстранени от веригата. Тогава управлението може да бъде:

  • ръчни (прекъсвачи);
  • полуавтоматични (бутони с контактори);
  • тогава те са свързани директно с товара, включени и изключени с него.

Кондензаторните батерии могат да бъдат инсталирани както в подстанции, така и в непосредствена близост до консуматори, след което устройството е свързано с техните кабели или релси за захранване. В последния случай те обикновено се изчисляват за индивидуална компенсация на реагента на конкретен двигател или друго устройство - често намиращо се на оборудване в електрически мрежи от 0.4 kV.

Централизираната компенсация се извършва или на границата на балансовата секция на мрежите, или на подстанция, и може да се изпълнява във високоволтови мрежи от 110 kV. Това е добре, защото разтоварва високоволтови линии, но лошото е, че 0.4 kV линиите и самият трансформатор не се разтоварват. Този начин е по-евтин от останалите. В този случай е възможно централизирано разтоварване на ниската страна на 0.4 kV, след това UKRM е свързан към шините, към които е свързана вторичната намотка на трансформатора, и също така е разтоварена.

Може да има и опция за групово компенсиране. Това е междинна гледна точка между централизирано и индивидуално.

Друг начин е да се компенсират синхронните двигатели, които могат да компенсират реактивната мощност. Появява се, когато двигателят работи в режим на свръхстимулация. Това решение се използва в мрежи от 6 kV и 10 kV, също открити до 1000V. Предимството на този метод при монтирането на кондензаторни батерии е възможността за използване на компенсатор за извършване на полезна работа (например въртене на мощни компресори и помпи).

Графиката показва U-образната характеристика на синхронния двигател, която отразява зависимостта на тока на статора от възбуждащия ток. Под него виждате какво е равно на косинуса phi. Когато е по-голяма от нула, двигателят е с капацитивен характер и когато косинусът е по-малък от нула, товарът е капацитивен и компенсира реактивната мощност на останалите индуктивни потребители.

заключение

Да обобщим, изброявайки основните точки на компенсацията за реактивна енергия:

  • Предназначение - разтоварване на електропроводи и електрически мрежи на предприятия. Устройството може да включва антирезонансни дросели за намаляване на нивото на хармоници в мрежата.
  • Частните лица не плащат за това, но предприятията плащат.
  • Компенсаторът включва кондензаторни банки или за същата цел използва синхронни машини.

Препоръчваме също да гледате полезни видеоклипове по темата на статията:

Материали по темата:

  • Причини за загуба на мощност на дълги разстояния
  • Как да определим консумацията на енергия
  • Безжично предаване на енергия на разстояния

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Знание