Metoder för kompensation för reaktiv effekt i strömförsörjningssystem

Reaktiv effekt är den del av den totala effekten som går till att stödja elektromagnetiska processer i laster som har induktiva och kapacitiva reaktiva komponenter.

Reaktiv effekt i sig används inte för att göra något användbart arbete, till skillnad från aktiv effekt, men närvaron av reaktiva strömmar i ledningarna leder till deras uppvärmning, det vill säga effektförluster i form av värme, vilket tvingar elleverantören att tillhandahålla användaren med ökad full effekt. Under tiden, i enlighet med order från Rysslands industri- och energiministerium nr 267 av den 4 oktober 2005, klassificeras reaktiv effekt som tekniska förluster i elektriska nätverk.

Men elektromagnetiska fält uppstår alltid under normala driftlägen för ett stort antal olika typer av elektrisk utrustning: lysrör, elektriska motorer för olika ändamål, induktionsinstallationer, etc.— alla sådana belastningar förbrukar inte bara användbar aktiv effekt från nätverket, utan orsakar också uppkomsten av reaktiv effekt i utökade kretsar.

Och även utan reaktiv effekt kunde många konsumenter som innehåller påtagliga induktiva komponenter i princip inte fungera, eftersom de behöver reaktiv effekt som en bråkdel av total effekt, rapporteras reaktiv effekt ofta som en skadlig överbelastning i förhållande till elnät.

Skada på reaktiv effekt utan ersättning

I allmänhet, när mängden reaktiv effekt i nätverket blir betydande, minskar nätverksspänningen, detta tillstånd är mycket karakteristiskt för kraftsystem med ett underskott av den aktiva komponenten - nätverksspänningen är alltid under den nominella . Och sedan kommer den saknade aktiva kraften från angränsande kraftsystem där det för närvarande genereras för mycket el.

Men sådana system, som alltid kräver påfyllning på bekostnad av grannar, visar sig i slutändan alltid vara ineffektiva, och trots allt kan de lätt bli effektiva, det räcker med att skapa förutsättningar för att generera reaktiv effekt direkt på plats, i speciellt anpassade kompensationsanordningar valda för aktiv-reaktiv belastning detta kraftsystem.

Faktum är att reaktiv effekt inte behöver genereras i ett kraftverk av en generator; istället kan den erhållas i kompenserande installation (i kondensator, synkron kompensator, i statisk reaktiv kraftkälla) placerad i transformatorstationen.

Reaktiv effektkompensation idag är inte bara ett svar på frågor om energibesparing och hur man optimerar nätverksbelastningar, utan också ett värdefullt verktyg för att påverka företagens ekonomi. När allt kommer omkring bildas slutpriset på en tillverkad produkt, inte minst, av den elektricitet som förbrukas, som, om den minskas, kommer att minska produktionskostnaderna. Detta är slutsatsen av revisorer och energispecialister, vilket har fått många företag att tillgripa beräkning och installation av reaktiv effektkompensationssystem.

För att kompensera den reaktiva effekten av en induktiv belastning — välj en viss kapacitans kondensatorSom ett resultat minskar den reaktiva effekten som förbrukas direkt av nätverket, den förbrukas nu av kondensatorn. Med andra ord ökar konsumentens effektfaktor (med en kondensator).

Aktiva förluster blir nu inte mer än 500 mW per 1 kVar, medan de rörliga delarna av installationerna saknas, det finns inget buller och driftskostnaderna är försumbara. Kondensatorerna kan i princip installeras var som helst i elnätet och kompensationseffekten väljs individuellt. Installation utförs i metallskåp eller i en stationär version.

Metoder för kompensation för reaktiv effekt i strömförsörjningssystem

Beroende på systemet för att ansluta kondensatorer till konsumenten finns det flera typer av ersättning: individuell, grupp och centraliserad.

• Med individuell kompensation är kondensatorerna (kondensatorn) anslutna direkt till platsen för förekomsten av reaktiv effekt, det vill säga deras egen kondensator (er) - till en asynkronmotor, separat - till en gasurladdningslampa, individuell - till en svetsmaskin , personlig kondensator — för induktionsugn, för transformator, etc. d. Här avlastas matningsledningarna till varje enskild konsument från de reaktiva strömmarna.

• Gruppkompensation innebär anslutning av en gemensam kondensator eller en gemensam grupp av kondensatorer till flera konsumenter med betydande induktiva komponenter samtidigt. I detta fall är den konstanta samtidiga driften av flera konsumenter relaterad till cirkulationen av den totala reaktiva energin mellan konsumenter och kondensatorer. Linjen som levererar el till en grupp konsumenter kommer att lossas.

• Centraliserad kompensation innebär installation av kondensatorer med en regulator i huvud- eller gruppfördelningscentralen. Regulatorn uppskattar i realtid den aktuella reaktiva energiförbrukningen och kopplar snabbt in och kopplar från det erforderliga antalet kondensatorer. Som ett resultat minimeras den totala effekt som förbrukas av nätverket alltid i enlighet med det momentana värdet av den reaktiva effekten som krävs.

Varje installation för kompensation av reaktiv effekt inkluderar flera grenar av kondensatorer, flera steg, som är utformade individuellt för ett visst elektriskt nätverk, beroende på de avsedda konsumenterna av reaktiv effekt. Typiska stegstorlekar: 5; tio; tjugo; trettio; 50; 7,5; 12,5; 25 kvm

För att få stora steg (100 eller fler kvar) kombineras flera små parallellt.Som ett resultat reduceras nätverksbelastningar, inkopplingsströmmar och medföljande störningar reduceras. I nätverk med ett stort antal högre övertoner i nätspänningen, är kondensatorerna för kompenserande installationer skyddade av chokes.

Fördelar med reaktiv effektkompensation

Automatiska kompenserande installationer ger ett antal fördelar för nätverket som är utrustat med dem:

• minska belastningen på transformatorer;

• förenkling av kraven för tvärsnitt av ledningar; tillåta en större belastning på elnäten än vad som är möjligt utan kompensation;

• eliminera orsakerna till att minska nätverksspänningen, även om användaren är ansluten till långa ledningar;

• öka effektiviteten hos mobila generatorer för flytande bränsle;

• underlätta start av elmotorer;

• ökar automatiskt cos phi;

• ta bort reaktiv effekt från ledningarna;

• stresslindring;

• förbättra kontrollen över nätverksparametrar.