لماذا هناك حاجة إلى تعويض الطاقة التفاعلية وكيف يتم تنفيذها

التعريف

تتكون الطاقة الكهربائية الكاملة من الطاقة النشطة والتفاعلية:

ق = س + ف

هنا Q متفاعل ، P نشط.

تحدث قوة رد الفعل في المغناطيسية المجالات الكهربائيةالتي تتميز بها الأحمال الاستقرائية والسعوية عند العمل في دوائر التيار المتردد. أثناء عملية الحمل النشط ، تكون مراحل الجهد والتيار متماثلة وتتطابق. عند توصيل حمل حثي ، يتأخر الجهد خلف التيار ، وعندما يكون بالسعة ، يكون في المقدمة.

يسمى جيب التمام لزاوية القص بين هذه الأطوار عامل القدرة.

cos Φ = P / S

P = S * cos Φ

جيب تمام الزاوية دائمًا أقل من الوحدة ، على التوالي ، تكون القوة النشطة دائمًا أقل من الإجمالي. يتدفق التيار التفاعلي في الاتجاه المعاكس بالنسبة للنشط ويمنع مروره. بما أن تيار الحمل الكامل يتدفق عبر الأسلاك:

S = U * I

حتى عند تطوير مشاريع خطوط الكهرباء ، من الضروري مراعاة استهلاك الطاقة النشطة والتفاعلية. إذا كان الأخير أكثر من اللازم ، فسيتعين عليك زيادة المقطع العرضي للخطوط ، مما يؤدي إلى تكاليف إضافية. لذلك ، فإنهم يكافحون معها. إن تعويض الطاقة التفاعلية يقلل من الحمل على الشبكة ويوفر طاقة المؤسسات الصناعية.

حيث من المهم النظر في جيب التمام

دعونا نرى أين ومتى يلزم تعويض الطاقة التفاعلية. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تحليل مصادره.

مثال على الحمل التفاعلي الأساسي هو:

• المحركات الكهربائية جامع و غير متزامن، خاصة إذا كان حمله في وضع التشغيل صغيرًا لمحرك معين ؛
• المحركات الكهروميكانيكية (الملف اللولبي ، الصمامات ، المغناطيسات الكهربائية) ؛
• أجهزة التحويل الكهرومغناطيسي ؛
• المحولات ، وخاصة في وضع الخمول.

يوضح الرسم البياني التغيير في cos للمحرك الكهربائي عندما يتغير الحمل.

أساس المرافق الكهربائية لمعظم الشركات الصناعية هو محرك كهربائي. وبالتالي ارتفاع استهلاك الطاقة التفاعلية. المستهلكين من القطاع الخاص لا يدفعون مقابل استهلاكها ، والشركات تدفع. هذا يسبب تكاليف إضافية ، من 10 إلى 30٪ أو أكثر من المبلغ الإجمالي لفواتير الكهرباء.

أنواع المعوضات ومبدأ تشغيلها

من أجل الحد من كاشف ، تعويض الأجهزة رد الفعل ، ما يسمى. UKRM. كمعادل للطاقة ، في الممارسة العملية يستخدمون في الغالب:

• البنوك مكثف.
• المحركات المتزامنة.

نظرًا لأن كمية الطاقة التفاعلية يمكن أن تتغير بمرور الوقت ، فهذا يعني أن المعوضات يمكن أن تكون:

1. غير منظم - عادة ما يكون بنك مكثف بدون القدرة على فصل المكثفات الفردية لتغيير السعة.
2. تلقائي - تختلف مستويات التعويض اعتمادًا على حالة الشبكة.
3. ديناميكي - يعوض عندما يغير الحمل طبيعته بسرعة.

تستخدم الدائرة ، اعتمادًا على كمية الطاقة التفاعلية ، من بطارية واحدة إلى بطارية كاملة من المكثفات التي يمكن إدخالها وإزالتها من الدائرة. ثم يمكن أن تكون الإدارة:

• دليل (قواطع الدائرة) ؛
• شبه أوتوماتيكي (وظائف زر ضغط مع المقاولين) ؛
• لا يمكن السيطرة عليها ، ثم يتم توصيلها مباشرة بالحمل ، وتشغيلها وإيقافها.

يمكن تركيب بطاريات المكثف في المحطات الفرعية وبالقرب من المستهلكين مباشرة ، ثم يتم توصيل الجهاز بكابلاتهم أو حافلات الطاقة. في الحالة الأخيرة ، يتم حسابها عادةً على التعويض الفردي لكاشف محرك معين أو جهاز آخر - غالبًا ما يتم العثور عليه على المعدات في الشبكات الكهربائية 0.4 كيلو فولت.

يتم تنفيذ التعويض المركزي إما على حدود قسم التوازن للشبكات أو في محطة فرعية ، ويمكن القيام بذلك في شبكات الجهد العالي 110 كيلو فولت. الشيء الجيد هو أنه يفرغ خطوط الجهد العالي ، ولكن الشيء السيئ هو أن خطوط 0.4 كيلو فولت والمحول نفسه لا يتم تفريغها. هذه الطريقة أرخص من الباقي. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا تفريغ الجانب المنخفض من 0.4 كيلو فولت مركزيًا ، ثم يتم توصيل UKRM بالحافلات التي يتصل بها اللف الثانوي للمحول ، وبالتالي يتم تفريغه.

قد يكون هناك أيضًا خيار تعويض المجموعة. هذا هو شكل وسيط بين المركزية والفردية.

طريقة أخرى هي التعويض عن طريق المحركات المتزامنة ، والتي يمكن أن تعوض الطاقة التفاعلية. يظهر عندما يكون المحرك في وضع الإثارة المفرطة. يتم استخدام هذا الحل في شبكات 6 كيلو فولت و 10 كيلو فولت ، ويحدث أيضًا حتى 1000 فولت. تتمثل ميزة هذه الطريقة قبل تثبيت بنوك المكثفات في القدرة على استخدام معوض لأداء عمل مفيد (تدوير الضواغط والمضخات القوية ، على سبيل المثال).

يوضح الرسم البياني خاصية على شكل حرف U لمحرك متزامن ، مما يعكس اعتماد التيار الثابت على تيار الإثارة. تحته ، ترى ما تساوي phi جيب التمام. عندما يكون أكبر من الصفر ، يكون المحرك سعويًا في الطبيعة ، وعندما يكون جيب التمام أقل من الصفر ، يكون الحمل بالسعة ويعوض الطاقة التفاعلية لبقية المستهلكين الاستقرائي.

الخلاصة

لتلخيص ، سرد النقاط الرئيسية حول تعويض الطاقة التفاعلية:

• الغرض - تفريغ خطوط الكهرباء والشبكات الكهربائية للمؤسسات. قد يتضمن الجهاز ملفات خانقة مضادة للرنين لتقليل المستوى التوافقيات الشبكة.
• لا يدفع الأفراد الفواتير لذلك ، ولكن الشركات تدفع.
• يشمل المعوض بنوك مكثفات أو آلات متزامنة تستخدم لنفس الغرض.

نوصي أيضًا بمشاهدة مقاطع فيديو مفيدة حول موضوع المقالة:

المواد ذات الصلة:

• أسباب انقطاع الكهرباء لمسافات طويلة
• كيفية تحديد استهلاك الطاقة
• انتقال الطاقة اللاسلكية عبر المسافات