Prečo je potrebná kompenzácia jalového výkonu a ako sa implementuje

definícia

Plná elektrická energia pozostáva z aktívnej a jalovej energie:

S = Q + P

Tu je Q reaktívne, P je aktívne.

Reaktívny výkon sa vyskytuje v magnetickom a elektrické poliaktoré sú charakteristické pre induktívne a kapacitné záťaže pri práci na striedavých obvodoch. Počas prevádzky s aktívnym zaťažením sú fázy napätia a prúdu rovnaké a sú rovnaké. Pri pripájaní induktívnej záťaže napätie zaostáva za prúdom a keď je kapacitné, je pred nami.

Kosinus šmykového uhla medzi týmito fázami sa nazýva účinník.

cos Φ = P / S

P = S * cos Φ

Kosinus uhla je vždy menší ako jednota, respektíve aktívny výkon je vždy menší ako súčet. Reaktívny prúd tečie v opačnom smere voči aktívnej látke a bráni jej priechodu. Pretože vodičmi prechádza plný prúd:

S = U * I

Aj pri vývoji projektov elektrického vedenia je potrebné zohľadniť spotrebu aktívnej a reaktívnej energie. Ak je to príliš veľa, budete musieť zväčšiť prierez vedení, čo vedie k ďalším nákladom. Preto s tým zápasia. Kompenzácia jalového výkonu znižuje zaťaženie siete a šetrí energiu priemyselných podnikov.

Ak je dôležité vziať do úvahy cosine phi

Pozrime sa, kde a kedy je potrebná kompenzácia jalového výkonu. Ak to chcete urobiť, musíte analyzovať jej zdroje.

Príklad primárnej reaktívnej záťaže je:

• elektrické motory zberateľ a asynchrónne, najmä ak je v prevádzkovom režime jeho zaťaženie pre konkrétny motor malé;
• elektromechanické ovládače (solenoidy, ventily, elektromagnety);
• elektromagnetické spínacie zariadenia;
• transformátory, najmä pri voľnobežných otáčkach.

Graf ukazuje zmenu cos Φ elektromotora pri zmene zaťaženia.

Základom elektrických zariadení väčšiny priemyselných podnikov je elektrický pohon. Preto je vysoká spotreba jalového výkonu. Súkromní spotrebitelia neplatia za svoju spotrebu a podniky platia. To spôsobuje ďalšie náklady, od 10 do 30% alebo viac z celkového množstva účtov za elektrinu.

Druhy kompenzátorov a ich princíp činnosti

Na redukciu činidla sa používajú kompenzačné zariadenia jalového výkonu, tzv UKRM. Ako kompenzátor výkonu sa v praxi najčastejšie používajú:

• kondenzátorové banky;
• synchrónne motory.

Pretože množstvo jalového výkonu sa môže časom meniť, znamená to, že kompenzátory môžu byť:

1. Neregulované - obvykle banka kondenzátorov bez schopnosti odpojiť jednotlivé kondenzátory za účelom zmeny kapacity.
2. Automatické - úrovne kompenzácie sa líšia v závislosti od stavu siete.
3. Dynamický - kompenzuje sa, keď záťaž rýchlo zmení svoju povahu.

Obvod využíva, v závislosti od množstva reaktívnej energie, jednu až celú batériu kondenzátorov, ktoré sa dajú vložiť a odstrániť z obvodu. Potom môže byť manažment:

• manuálne (ističe);
• poloautomatické (tlačidlové stĺpiky so stýkačmi);
• nekontrolovateľné, potom sú pripojené priamo k bremenu, zapínajú a vypínajú sa s ním.

Kondenzátorové batérie je možné inštalovať na rozvodne aj priamo v blízkosti spotrebiteľov, potom je zariadenie pripojené k káblom alebo silovým zberniciam. V druhom prípade sa obvykle počítajú na základe individuálnej kompenzácie činidla konkrétneho motora alebo iného zariadenia - často sa vyskytuje na zariadeniach v elektrických sieťach 0,4 kV.

Centralizovaná kompenzácia sa vykonáva buď na hranici bilančnej časti sietí alebo na trafostanici a môže sa vykonať vo vysokonapäťových sieťach 110 kV. Dobrá vec je, že vyloží vedenia vysokého napätia, ale zlá vec je, že vedenia 0,4 kV a samotný transformátor nie sú vyťažené. Táto metóda je lacnejšia ako ostatné. Súčasne sa dá centrálne vyťažiť aj spodná strana 0,4 kV, potom sa UKRM pripojí na zbernice, na ktoré je pripojené sekundárne vinutie transformátora, a preto je vyťažené.

Môže existovať aj možnosť skupinovej kompenzácie. Toto je stredná forma medzi centralizovanou a individuálnou.

Iným spôsobom je kompenzácia synchrónnymi motormi, ktoré môžu kompenzovať jalový výkon. Zobrazuje sa, keď je motor v prebudení. Takéto riešenie sa používa v sieťach 6 kV a 10 kV a vyskytuje sa aj do 1000V. Výhoda tejto metódy pred inštaláciou kondenzátorových bánk je možnosť použitia kompenzátora na vykonanie užitočnej práce (napríklad rotácia výkonných kompresorov a čerpadiel).

Graf ukazuje charakteristiku synchrónneho motora v tvare U, ktorá odráža závislosť statorového prúdu od budiaceho prúdu. Pod tým vidíte, čo sa s kosínskym phi rovná. Ak je väčšia ako nula, má motor kapacitnú povahu a keď je kosínus menší ako nula, záťaž je kapacitná a kompenzuje jalový výkon zvyšku indukčných spotrebiteľov.

záver

Aby sme to zhrnuli, uvádzame hlavné body kompenzácie jalovej energie:

• Účel - vykladanie elektrických vedení a elektrických sietí podnikov. Zariadenie môže obsahovať antirezonančné tlmivky na zníženie úrovne harmonické siete.
• Súkromné ​​osoby za to neplatia účty, ale podniky platia.
• Kompenzátor obsahuje kondenzátorové banky alebo synchrónne stroje, ktoré sa používajú na rovnaký účel.

Odporúčame tiež pozerať užitočné videá na tému článku:

Súvisiace materiály:

• Dôvody straty elektriny na veľké vzdialenosti
• Ako určiť spotrebu energie
• Bezdrôtový prenos energie na veľké vzdialenosti