Metoder til kompensation af reaktiv effekt i strømforsyningssystemer

Reaktiv effekt er den del af den samlede effekt, der går til at understøtte elektromagnetiske processer i belastninger, der har induktive og kapacitive reaktive komponenter.

Reaktiv effekt i sig selv bruges ikke til at udføre noget nyttigt arbejde, i modsætning til aktiv effekt, men tilstedeværelsen af ​​reaktive strømme i ledningerne fører til deres opvarmning, det vil sige strømtab i form af varme, hvilket tvinger leverandøren af ​​elektricitet til at levere brugeren med øget fuld kraft. I mellemtiden, i overensstemmelse med ordre fra Ministeriet for Industri og Energi i Den Russiske Føderation nr. 267 af 4. oktober 2005, klassificeres reaktiv effekt som tekniske tab i elektriske netværk.

Men elektromagnetiske felter opstår altid under normale driftstilstande for et stort antal varianter af elektrisk udstyr: fluorescerende lamper, elektriske motorer til forskellige formål, induktionsinstallationer osv.— alle sådanne belastninger forbruger ikke kun nyttig aktiv strøm fra netværket, men forårsager også udseendet af reaktiv effekt i udvidede kredsløb.

Og selvom uden reaktiv effekt, kunne mange forbrugere, der indeholder håndgribelige induktive komponenter, i princippet ikke fungere, da de har brug for reaktiv effekt som en brøkdel af den samlede effekt, rapporteres reaktiv effekt ofte som en skadelig overbelastning i forhold til elnet.

Skader på reaktiv effekt uden erstatning

Generelt, når mængden af ​​reaktiv effekt i netværket bliver betydelig, falder netværksspændingen, denne tilstand er meget karakteristisk for strømsystemer med et underskud af den aktive komponent - netværksspændingen er altid under den nominelle . Og så kommer den manglende aktive strøm fra nabostrømsystemer, hvor der i øjeblikket produceres en for stor mængde elektricitet.

Men sådanne systemer, som altid kræver genopfyldning på bekostning af naboer, viser sig i sidste ende altid at være ineffektive, og trods alt kan de nemt blive effektive, det er nok at skabe betingelser for at generere reaktiv effekt lige på stedet, i specielt tilpassede kompenserende enheder valgt til aktiv-reaktive belastninger dette strømsystem.

Faktum er, at reaktiv effekt ikke behøver at blive genereret i et kraftværk af en generator; i stedet kan den fås i kompenserende installation (i kondensator, synkron kompensator, i statisk reaktiv strømkilde) placeret i transformerstationen.

Reaktiv effektkompensation i dag er ikke kun et svar på spørgsmål om energibesparelse og hvordan man optimerer netværksbelastninger, men også et værdifuldt værktøj til at påvirke virksomhedernes økonomi. Den endelige pris på ethvert fremstillet produkt er jo ikke mindst dannet af den forbrugte elektricitet, som, hvis den reduceres, vil reducere produktionsomkostningerne. Dette er konklusionen fra revisorer og energispecialister, som har fået mange virksomheder til at ty til beregning og installation af kompensationssystemer for reaktiv effekt.

For at kompensere den reaktive effekt af en induktiv belastning - vælg en bestemt kapacitans kondensatorSom et resultat falder den reaktive effekt, der forbruges direkte af netværket, den forbruges nu af kondensatoren. Med andre ord stiger forbrugerens effektfaktor (med en kondensator).

Aktive tab bliver nu ikke mere end 500 mW pr. 1 kVar, mens de bevægelige dele af installationerne mangler, der er ingen støj, og driftsomkostningerne er ubetydelige. Kondensatorerne kan i princippet installeres på ethvert punkt i det elektriske netværk, og kompensationseffekten vælges individuelt. Installation udføres i metalskabe eller i en desktop version.

Metoder til kompensation af reaktiv effekt i strømforsyningssystemer

Afhængigt af ordningen for tilslutning af kondensatorer til forbrugeren er der flere typer kompensation: individuel, gruppe og centraliseret.

• Med individuel kompensation er kondensatorerne (kondensatoren) forbundet direkte til stedet for forekomsten af ​​reaktiv effekt, det vil sige deres egne kondensator(er) - til en asynkronmotor, separat - til en gasudladningslampe, individuel - til en svejsemaskine , personlig kondensator — til induktionsovn, til transformer osv. d. Her bliver forsyningsledningerne til hver enkelt forbruger aflastet fra de reaktive strømme.

• Gruppekompensation indebærer tilslutning af en fælles kondensator eller en fælles gruppe af kondensatorer til flere forbrugere med betydelige induktive komponenter på én gang. I dette tilfælde er den konstante samtidige drift af flere forbrugere relateret til cirkulationen af ​​den samlede reaktive energi mellem forbrugere og kondensatorer. Ledningen, der leverer elektricitet til en gruppe forbrugere, vil blive aflæsset.

• Centraliseret kompensation involverer installation af kondensatorer med en regulator i hoved- eller gruppefordelingstavlen. Regulatoren estimerer i realtid det aktuelle reaktive strømforbrug og til- og frakobler hurtigt det nødvendige antal kondensatorer. Som et resultat heraf minimeres den samlede effekt, der forbruges af netværket, altid i overensstemmelse med den øjeblikkelige værdi af den nødvendige reaktive effekt.

Hver installation til kompensation af reaktiv effekt inkluderer flere grene af kondensatorer, flere trin, som er dannet individuelt for et bestemt elektrisk netværk, afhængigt af de tilsigtede forbrugere af reaktiv effekt. Typiske trinstørrelser: 5; ti; tyve; tredive; 50; 7,5; 12,5; 25 kvm.

For at opnå store trin (100 eller flere kvar) kombineres flere små parallelt.Som et resultat reduceres netværksbelastninger, indkoblingsstrømme og medfølgende forstyrrelser reduceres. I netværk med et stort antal af højere harmoniske af netspændingen, er kondensatorerne i kompenserende installationer beskyttet af drosler.

Fordele ved reaktiv effektkompensation

Automatiske kompenserende installationer giver en række fordele til netværket udstyret med dem:

• reduktion af belastningen på transformere;

• forenkling af kravene til tværsnit af ledninger; tillade en større belastning af de elektriske netværk, end det er muligt uden kompensation;

• eliminering af årsagerne til at reducere netværksspændingen, selvom brugeren er forbundet til lange ledninger;

• øge effektiviteten af ​​mobile flydende brændstofgeneratorer;

• lette starten af ​​elektriske motorer;

• øger automatisk cos phi;

• fjern reaktiv effekt fra linjerne;

• stress lindring;

• forbedre kontrol over netværksparametre.