Tại sao cần phải bù công suất phản kháng và thực hiện như thế nào

Định nghĩa

Toàn bộ năng lượng điện bao gồm năng lượng hoạt động và phản ứng:

S = Q + P

Ở đây Q là phản ứng, P là hoạt động.

Công suất phản kháng xảy ra trong từ tính và điện trườngđó là đặc trưng của tải cảm ứng và điện dung khi làm việc trong mạch điện xoay chiều. Trong quá trình hoạt động tải, điện áp và pha hiện tại là như nhau và trùng khớp. Khi kết nối một tải cảm ứng, điện áp tụt lại phía sau dòng điện và khi có điện dung, nó ở phía trước.

Cosin của góc cắt giữa các pha này được gọi là hệ số công suất.

cos = P / S

P = S * cos

Cosin của góc luôn nhỏ hơn thống nhất, tương ứng, công suất hoạt động luôn nhỏ hơn tổng. Dòng điện phản ứng chảy theo hướng ngược lại so với hoạt động và ngăn cản sự đi qua của nó. Vì một dòng tải đầy đủ chạy qua các dây:

S = U * tôi

Ngay cả khi phát triển các dự án đường dây điện, cần phải tính đến việc tiêu thụ năng lượng hoạt động và phản ứng. Nếu cái sau quá nhiều, thì bạn sẽ phải tăng tiết diện của các dòng, dẫn đến chi phí bổ sung. Do đó, họ đang vật lộn với nó. Bồi thường công suất phản kháng làm giảm tải trên mạng và tiết kiệm năng lượng của các doanh nghiệp công nghiệp.

Điều quan trọng là phải xem xét cosine phi

Chúng ta hãy xem nơi nào và khi nào cần bù công suất phản kháng. Để làm điều này, bạn cần phân tích các nguồn của nó.

Một ví dụ về tải phản ứng chính là:

• động cơ điện người sưu tầm và không đồng bộ, đặc biệt nếu trong chế độ vận hành, tải của nó là nhỏ đối với một động cơ cụ thể;
• thiết bị truyền động điện cơ (solenoids, van, nam châm điện);
• thiết bị chuyển mạch điện từ;
• máy biến áp, đặc biệt là lúc nhàn rỗi.

Biểu đồ cho thấy sự thay đổi trong cos của động cơ điện khi tải thay đổi.

Cơ sở của các cơ sở điện của hầu hết các doanh nghiệp công nghiệp là một ổ điện. Do đó tiêu thụ cao của công suất phản kháng. Người tiêu dùng tư nhân không trả tiền cho tiêu dùng của nó và doanh nghiệp trả tiền. Điều này gây ra chi phí bổ sung, từ 10 đến 30% hoặc nhiều hơn tổng số tiền điện.

Các loại máy bù và nguyên lý hoạt động của chúng

Để giảm thuốc thử, các thiết bị bù công suất phản kháng được sử dụng, cái gọi là Anh Là một bộ bù công suất, trong thực tế, họ thường sử dụng:

• tụ điện ngân hàng;
• động cơ đồng bộ.

Vì lượng công suất phản kháng có thể thay đổi theo thời gian, điều đó có nghĩa là các bộ bù có thể là:

1. Không quy định - thường là một ngân hàng tụ điện mà không có khả năng ngắt kết nối các tụ điện riêng lẻ để thay đổi điện dung.
2. Tự động - mức bù khác nhau tùy thuộc vào trạng thái mạng.
3. Động - bù khi tải nhanh thay đổi bản chất của nó.

Mạch sử dụng, tùy thuộc vào lượng năng lượng phản ứng, từ một đến toàn bộ pin của tụ điện có thể được lắp vào và tháo ra khỏi mạch. Sau đó, quản lý có thể là:

• hướng dẫn sử dụng (cầu dao);
• bán tự động (bài nhấn nút với công tắc tơ);
• không thể kiểm soát, sau đó chúng được kết nối trực tiếp với tải, bật và tắt với nó.

Pin ngưng có thể được lắp đặt cả trong các trạm biến áp và trực tiếp gần người tiêu dùng, sau đó thiết bị được kết nối với cáp hoặc xe buýt điện của họ. Trong trường hợp thứ hai, chúng thường được tính dựa trên mức bù riêng của thuốc thử của một động cơ cụ thể hoặc thiết bị khác - nó thường được tìm thấy trên thiết bị trong mạng điện 0,4 kV.

Bồi thường tập trung được thực hiện tại ranh giới của phần cân bằng của mạng hoặc tại một trạm biến áp, và có thể được thực hiện trong các mạng điện áp cao 110 kV. Điều tốt là nó dỡ các đường dây cao thế, nhưng điều tồi tệ là các đường dây 0,4 kV và chính máy biến áp không được tải. Phương pháp này rẻ hơn so với phần còn lại. Đồng thời, phía thấp của 0,4 kV cũng có thể được dỡ tải tập trung, sau đó UKRM được kết nối với các xe buýt mà cuộn dây thứ cấp của máy biến áp được kết nối và theo đó nó được dỡ ra.

Cũng có thể có một lựa chọn bồi thường nhóm. Đây là một hình thức trung gian giữa tập trung và cá nhân.

Một cách khác là bù bằng động cơ đồng bộ, có thể bù công suất phản kháng. Nó xuất hiện khi động cơ ở chế độ kích thích quá mức. Giải pháp này được sử dụng trong các mạng 6 kV và 10 kV, và cũng xảy ra lên đến 1000V. Ưu điểm của phương pháp này trước khi cài đặt ngân hàng tụ điện là khả năng sử dụng bộ bù để thực hiện công việc hữu ích (ví dụ như xoay máy nén và máy bơm mạnh).

Biểu đồ cho thấy một đặc tính hình chữ U của động cơ đồng bộ, phản ánh sự phụ thuộc của dòng điện stato vào dòng điện kích thích. Dưới nó, bạn thấy những gì cosine phi bằng. Khi nó lớn hơn 0, động cơ có bản chất điện dung và khi cosin nhỏ hơn 0, tải là điện dung và bù cho công suất phản kháng của phần còn lại của người tiêu dùng quy nạp.

Kết luận

Tóm lại, liệt kê những điểm chính về bù năng lượng phản ứng:

• Mục đích - dỡ tải đường dây điện và mạng điện của doanh nghiệp. Thiết bị có thể bao gồm cuộn cảm chống cộng hưởng để giảm mức mạng hài.
• Cá nhân không trả hóa đơn cho nó, nhưng doanh nghiệp trả.
• Bộ bù bao gồm các tụ điện hoặc máy đồng bộ được sử dụng cho cùng một mục đích.

Chúng tôi cũng khuyên bạn nên xem các video hữu ích về chủ đề của bài viết:

Tài liệu liên quan:

• Những lý do cho việc mất điện trên một khoảng cách dài
• Cách xác định mức tiêu thụ điện năng
• Truyền tải điện không dây qua khoảng cách