Metoder for reaktiv effektkompensasjon i strømforsyningssystemer

Reaktiv effekt er den delen av den totale effekten som går til å støtte elektromagnetiske prosesser i laster som har induktive og kapasitive reaktive komponenter.

Reaktiv kraft i seg selv brukes ikke til å gjøre noe nyttig arbeid, i motsetning til aktiv kraft, fører imidlertid tilstedeværelsen av reaktive strømmer i ledningene til oppvarming av dem, det vil si krafttap i form av varme, noe som tvinger leverandøren av elektrisitet til å gi brukeren med økt full kraft. I mellomtiden, i samsvar med ordre fra departementet for industri og energi i den russiske føderasjonen nr. 267 av 4. oktober 2005, er reaktiv kraft klassifisert som tekniske tap i elektriske nettverk.

Men elektromagnetiske felt oppstår alltid under normale driftsmoduser for et stort antall varianter av elektrisk utstyr: fluorescerende lamper, elektriske motorer for forskjellige formål, induksjonsinstallasjoner, etc.— alle slike belastninger bruker ikke bare nyttig aktiv kraft fra nettverket, men forårsaker også utseendet av reaktiv effekt i utvidede kretser.

Og selv om uten reaktiv effekt, kunne mange forbrukere som inneholder håndgripelige induktive komponenter ikke fungere i prinsippet, ettersom de trenger reaktiv effekt som en brøkdel av total effekt, rapporteres reaktiv effekt ofte som en skadelig overbelastning i forhold til strømnett.

Skader på reaktiv effekt uten kompensasjon

Generelt, når mengden reaktiv effekt i nettverket blir betydelig, synker nettverksspenningen, denne tilstanden er veldig karakteristisk for kraftsystemer med et underskudd av den aktive komponenten - nettverksspenningen er alltid under den nominelle . Og så kommer den manglende aktive kraften fra nabokraftsystemer hvor det for tiden produseres for mye strøm.

Men slike systemer, som alltid krever etterfylling på bekostning av naboer, viser seg til slutt alltid å være ineffektive, og tross alt kan de lett bli effektive, det er nok å skape forhold for å generere reaktiv kraft rett på stedet, i spesialtilpassede kompenserende enheter valgt for aktiv-reaktiv belastning dette kraftsystemet.

Faktum er at reaktiv kraft ikke trenger å genereres i et kraftverk av en generator; i stedet kan den fås i kompenserende installasjon (i kondensator, synkron kompensator, i statisk reaktiv strømkilde) plassert i transformatorstasjonen.

Reaktiv effektkompensasjon i dag er ikke bare et svar på spørsmål om energisparing og hvordan man kan optimalisere nettverksbelastninger, men også et verdifullt verktøy for å påvirke økonomien til bedrifter. Tross alt dannes den endelige prisen på ethvert produsert produkt, ikke minst, av elektrisiteten som forbrukes, som, hvis den reduseres, vil redusere produksjonskostnadene. Dette er konklusjonen til revisorer og energispesialister, som har ført til at mange selskaper har ty til beregning og installasjon av reaktiv effektkompensasjonssystemer.

For å kompensere den reaktive effekten til en induktiv last - velg en viss kapasitans kondensatorSom et resultat avtar den reaktive effekten som forbrukes direkte av nettverket, den forbrukes nå av kondensatoren. Med andre ord øker effektfaktoren til forbrukeren (med en kondensator).

Aktive tap blir nå ikke mer enn 500 mW per 1 kVar, mens de bevegelige delene av installasjonene mangler, det er ingen støy, og driftskostnadene er ubetydelige. Kondensatorene kan i prinsippet installeres hvor som helst i det elektriske nettverket, og kompensasjonseffekten velges individuelt. Installasjon utføres i metallskap eller i en stasjonær versjon.

Metoder for reaktiv effektkompensasjon i strømforsyningssystemer

Avhengig av ordningen med å koble kondensatorer til forbrukeren, er det flere typer kompensasjon: individuell, gruppe og sentralisert.

• Med individuell kompensasjon er kondensatorene (kondensatoren) koblet direkte til stedet for forekomst av reaktiv effekt, det vil si deres egne kondensator(er) - til en asynkronmotor, separat - til en gassutladningslampe, individuell - til en sveisemaskin , personlig kondensator — for induksjonsovn, for transformator, etc. d. Her blir forsyningsledningene til hver enkelt forbruker avlastet fra de reaktive strømmene.

• Gruppekompensasjon innebærer tilkobling av en felles kondensator eller en felles gruppe av kondensatorer til flere forbrukere med betydelige induktive komponenter samtidig. I dette tilfellet er den konstante samtidige driften av flere forbrukere relatert til sirkulasjonen av den totale reaktive energien mellom forbrukere og kondensatorer. Linjen som leverer strøm til en gruppe forbrukere vil bli losset.

• Sentralisert kompensasjon innebærer installasjon av kondensatorer med en regulator i hoved- eller gruppefordelingstavlen. Regulatoren estimerer i sanntid det nåværende reaktive strømforbruket og kobler raskt til og fra nødvendig antall kondensatorer. Som et resultat blir den totale effekten som forbrukes av nettverket alltid minimert i samsvar med den øyeblikkelige verdien av den reaktive effekten som kreves.

Hver installasjon for kompensasjon av reaktiv effekt inkluderer flere grener av kondensatorer, flere trinn, som er dannet individuelt for et bestemt elektrisk nettverk, avhengig av de tiltenkte forbrukerne av reaktiv effekt. Typiske trinnstørrelser: 5; ti; tjue; tretti; 50; 7,5; 12,5; 25 kvm.

For å få store trinn (100 eller flere kvar), kombineres flere små parallelt.Som et resultat reduseres nettverksbelastninger, innkoblingsstrømmer og medfølgende forstyrrelser reduseres. I nettverk med et stort antall høyere harmoniske av nettspenningen, kondensatorene til kompenserende installasjoner er beskyttet av struper.

Fordeler med reaktiv effektkompensasjon

Automatiske kompenserende installasjoner gir en rekke fordeler til nettverket utstyrt med dem:

• redusere belastningen på transformatorer;

• forenkling av kravene til tverrsnitt av ledninger; tillate en større belastning på de elektriske nettverkene enn det som er mulig uten kompensasjon;

• eliminere årsakene til å redusere nettverksspenningen, selv om brukeren er koblet til lange ledninger;

• øke effektiviteten til mobile flytende drivstoffgeneratorer;

• lette starten av elektriske motorer;

• øker automatisk cos phi;

• fjern reaktiv kraft fra linjene;

• stress lettelse;

• forbedre kontrollen over nettverksparametere.