Metódy kompenzácie jalového výkonu v systémoch napájania

Jalový výkon je časť celkového výkonu, ktorá ide na podporu elektromagnetických procesov v záťažiach, ktoré majú indukčné a kapacitné reaktívne zložky.

Samotný jalový výkon sa na rozdiel od aktívneho výkonu nepoužíva na žiadnu užitočnú prácu, avšak prítomnosť jalových prúdov v drôtoch vedie k ich zahrievaniu, to znamená stratám výkonu vo forme tepla, čo núti dodávateľa elektriny poskytovať užívateľ so zvýšeným plným výkonom. Medzitým, v súlade s nariadením Ministerstva priemyslu a energetiky Ruskej federácie č. 267 zo 4. októbra 2005, je jalový výkon klasifikovaný ako technické straty v elektrických sieťach.

Elektromagnetické polia však vždy vznikajú pri bežných prevádzkových režimoch veľkého množstva rôznych elektrických zariadení: žiarivky, elektromotory na rôzne účely, indukčné inštalácie atď.— všetky takéto záťaže nielenže spotrebúvajú užitočný činný výkon zo siete, ale spôsobujú aj výskyt jalového výkonu v rozšírených obvodoch.

A hoci bez jalového výkonu, mnohé spotrebiče obsahujúce hmatateľné indukčné komponenty by v princípe nemohli fungovať tak, ako by potrebovali jalový výkon ako zlomok celkového výkonujalový výkon sa často uvádza ako škodlivé preťaženie vo vzťahu k rozvodným sieťam.

Poškodenie jalového výkonu bez náhrady

Vo všeobecnosti, keď je množstvo jalového výkonu v sieti významné, sieťové napätie klesá, tento stav je veľmi charakteristický pre energetické systémy s deficitom aktívnej zložky — sieťové napätie je vždy nižšie ako nominálne . A potom chýbajúci činný výkon pochádza zo susedných energetických systémov, kde sa momentálne vyrába nadmerné množstvo elektriny.

Ale takéto systémy, ktoré si vždy vyžadujú doplnenie na úkor susedov, sa nakoniec vždy ukážu ako neefektívne, a koniec koncov, môžu sa ľahko stať efektívnymi, stačí vytvoriť podmienky na výrobu jalového výkonu priamo na mieste, v špeciálne prispôsobené kompenzačné zariadenia vybrané pre aktívne-reaktívne záťaže tohto energetického systému.

Faktom je, že jalový výkon nemusí byť generovaný v elektrárni generátorom; namiesto toho ho možno získať v kompenzačná inštalácia (v kondenzátore, synchrónnom kompenzátore, v statickom zdroji jalového výkonu) umiestnený v rozvodni.

Kompenzácia jalového výkonu dnes nie je len odpoveďou na otázky týkajúce sa úspory energie a optimalizácie zaťaženia siete, ale aj cenným nástrojom na ovplyvnenie ekonomiky podnikov. Koniec koncov, konečnú cenu akéhokoľvek vyrobeného produktu tvorí v neposlednom rade aj spotrebovaná elektrina, ktorá, ak sa zníži, zníži výrobné náklady. K tomuto záveru dospeli audítori a odborníci na energetiku, čo viedlo mnohé spoločnosti k tomu, aby sa uchýlili k výpočtu a inštalácii systémov kompenzácie jalového výkonu.

Na kompenzáciu jalového výkonu indukčnej záťaže — zvoľte určitú kapacitu kondenzátorVýsledkom je, že jalový výkon spotrebovaný priamo sieťou klesá, teraz ho spotrebováva kondenzátor. Inými slovami, účinník spotrebiteľa (s kondenzátorom) sa zvyšuje.

Aktívne straty teraz nepresahujú 500 mW na 1 kVar, pričom chýbajú pohyblivé časti zariadení, nie je hluk a prevádzkové náklady sú zanedbateľné. Kondenzátory môžu byť inštalované v princípe na akomkoľvek mieste elektrickej siete a kompenzačný výkon sa volí individuálne. Inštalácia sa vykonáva v kovových skriniach alebo v stolnom prevedení.

Metódy kompenzácie jalového výkonu v systémoch napájania

V závislosti od schémy pripojenia kondenzátorov k spotrebiteľovi existuje niekoľko typov kompenzácie: individuálna, skupinová a centralizovaná.

• S individuálnou kompenzáciou sú kondenzátory (kondenzátor) pripojené priamo k miestu výskytu jalového výkonu, to znamená vlastný kondenzátor (kondenzátory) - k asynchrónnemu motoru, oddelene - k plynovej výbojke, individuálne - k zváraciemu stroju. , osobný kondenzátor — pre indukčnú pec, pre transformátor atď. d. Tu sú napájacie vodiče ku každému konkrétnemu spotrebiteľovi vyložené z jalových prúdov.

• Skupinová kompenzácia znamená pripojenie spoločného kondenzátora alebo spoločnej skupiny kondenzátorov k niekoľkým spotrebiteľom s významnými indukčnými komponentmi naraz. V tomto prípade stála súčasná prevádzka niekoľkých spotrebičov súvisí s cirkuláciou celkovej jalovej energie medzi spotrebičmi a kondenzátormi. Vedenie dodávajúce elektrinu skupine spotrebiteľov bude vyložené.

• Centralizovaná kompenzácia zahŕňa inštaláciu kondenzátorov s regulátorom v hlavnej alebo skupinovej rozvodnej doske. Regulátor v reálnom čase odhadne aktuálnu spotrebu jalového výkonu a rýchlo pripojí a odpojí potrebný počet kondenzátorov. Výsledkom je, že celkový výkon spotrebovaný sieťou je vždy minimalizovaný v súlade s okamžitou hodnotou požadovaného jalového výkonu.

Každé zariadenie na kompenzáciu jalového výkonu obsahuje niekoľko vetiev kondenzátorov, niekoľko stupňov, ktoré sú vytvorené individuálne pre konkrétnu elektrickú sieť v závislosti od zamýšľaných spotrebiteľov jalového výkonu. Typické veľkosti krokov: 5; desať; dvadsať; tridsať; 50; 7,5; 12,5; 25 štvorcových

Na získanie veľkých krokov (100 alebo viac kvar) sa paralelne kombinuje niekoľko malých.V dôsledku toho sa zníži zaťaženie siete, znížia sa nárazové prúdy a sprievodné poruchy. V sieťach s veľkým počtom vyšších harmonických sieťového napätia, kondenzátory kompenzačných inštalácií sú chránené tlmivkami.

Výhody kompenzácie jalového výkonu

Automatické kompenzačné inštalácie poskytujú sieť, ktorá je nimi vybavená, množstvo výhod:

• zníženie zaťaženia transformátorov;

• zjednodušenie požiadaviek na prierez vodičov; umožniť väčšie zaťaženie elektrických sietí, ako je možné bez kompenzácie;

• odstránenie dôvodov na zníženie sieťového napätia, aj keď je používateľ pripojený k dlhým vodičom;

• zvýšenie účinnosti mobilných generátorov kvapalných palív;

• uľahčiť štartovanie elektromotorov;

• automaticky zvyšuje cos phi;

• odstráňte jalový výkon z vedení;

• zmiernenie stresu;

• zlepšiť kontrolu nad sieťovými parametrami.