Elektrik şebekelerinde reaktif güç kompanzasyonu

Elektrikli ekipman çalışma sırasında enerji tüketir. Bu durumda toplam güç iki bileşenden oluşur: aktif ve reaktif. Reaktif güç yararlı bir iş yapmaz, ancak devreye ek kayıplar getirir. Bu nedenle, elektrik şebekelerinde reaktif gücü telafi etmek için çeşitli teknik çözümlere geldikleri onu azaltmaya çalışıyorlar. Bu yazıda, bunun ne olduğuna ve bir kompanzasyon cihazının ne işe yaradığına bakacağız.

Tanım

Toplam elektrik gücü, aktif ve reaktif enerjiden oluşur:

S = S + P

Burada Q reaktif, P aktiftir.

Alternatif akım devrelerinde çalışırken endüktif ve kapasitif yüklerin özelliği olan manyetik ve elektrik alanlarında reaktif güç oluşur. Dirençli bir yük çalışırken gerilim ve akım fazları aynıdır ve çakışır. Endüktif yük bağlandığında gerilim akımın gerisinde kalır, kapasitif yük bağlandığında ise yol açar.

Bu fazlar arasındaki kayma açısının kosinüsüne güç faktörü denir.

cosФ = P / S

P = S * cosФ

Açının kosinüsü her zaman birden küçüktür, bu nedenle aktif güç her zaman tam olandan küçüktür. Reaktif akım, aktif olana göre ters yönde akar ve geçişini engeller. Tam yük akımı tellerden geçtiği için:

S = U * ben

Enerji nakil hatları için proje geliştirirken bile aktif ve reaktif enerji tüketiminin dikkate alınması gerekmektedir. İkincisi çok fazlaysa, ek maliyetlere yol açan hatların enine kesitini artırmak gerekli olacaktır. Bu nedenle, onunla mücadele ediyorlar. Reaktif güç kompanzasyonu, şebeke üzerindeki yükü azaltır ve endüstriyel enerji tasarrufu sağlar.

Kosinüs phi'yi dikkate almanın önemli olduğu yerler

Reaktif güç kompanzasyonunun nerede ve ne zaman gerekli olduğunu bulalım. Bunu yapmak için kaynaklarını analiz etmeniz gerekir.

Temel reaktif yüke bir örnek:

• elektrik motorları, kollektör ve asenkron, özellikle çalışma modunda belirli bir motor için yükü küçükse;
• elektromekanik aktüatörler (solenoidler, valfler, elektromıknatıslar);
• elektromanyetik anahtarlama cihazları;
• transformatörler, özellikle rölantideyken.

Grafik, yük değiştiğinde elektrik motorunun cosФ değişimini göstermektedir.

Çoğu endüstriyel işletmenin elektrikli ekipmanının temeli, elektrikli tahriktir. Bu nedenle yüksek reaktif güç tüketimi. Özel tüketiciler tüketimi için ödeme yapmazken, işletmeler bunun için ödeme yapar. Bu, toplam elektrik faturasının %10 ila %30'u veya daha fazlası arasında ek maliyetlere neden olur.

Kompansatör çeşitleri ve çalışma prensipleri

Reaktifi azaltmak için, sözde reaktif güç kompanzasyon cihazları kullanılır. UKRM. Pratikte, çoğunlukla güç kompansatörü olarak kullanılırlar:

• kapasitör bankaları;
• senkron motorlar.

Reaktif güç miktarı zamanla değişebileceğinden, kompansatörlerin şunlar olabileceği anlamına gelir:

1. Düzenlenmemiş - genellikle kapasiteyi değiştirmek için ayrı kapasitörlerin bağlantısını kesme yeteneği olmayan bir kapasitör bankası.
2. Otomatik - kompanzasyon adımları ağın durumuna göre değişir.
3. Dinamik - yük hızla karakterini değiştirdiğinde telafi edin.

Devre, reaktif enerji miktarına bağlı olarak, devreden giriş ve çıkış olabilen bir kondansatör kümesinden bir bütüne kadar kullanır. O zaman kontrol şunlar olabilir:

• manuel (otomatik anahtarlar);
• yarı otomatik (kontaktörlü buton direkleri);
• kontrolsüz, daha sonra doğrudan yüke bağlanırlar, onunla açılır ve kapanırlar.

Kondansatör pilleri hem trafo merkezlerine hem de doğrudan tüketicilerin yakınına kurulabilir, ardından cihaz kablolarına veya güç buslarına bağlanır. İkinci durumda, genellikle belirli bir motorun veya başka bir cihazın reaktifinin bireysel kompanzasyonu için hesaplanırlar - genellikle 0,4 kV elektrik şebekelerindeki ekipmanda bulunur.

Merkezi kompanzasyon, şebekelerin denge bölümünün sınırında veya trafo merkezinde yapılır ve 110 kV yüksek voltajlı şebekelerde yapılabilir. İyi yanı yüksek gerilim hatlarını boşaltması ama kötü yanı 0,4 kV hatların ve trafonun kendisinin yüksüz olmaması. Bu yöntem diğerlerinden daha ucuzdur. Aynı zamanda 0,4 kV'luk düşük tarafı merkezi olarak boşaltmak mümkündür, daha sonra UKRM trafonun sekonder sargısının bağlı olduğu buslara bağlanır ve buna göre de boşaltılır.

Bir grup tazminat seçeneği de olabilir. Merkezi ve bireysel arasında bir ara tiptir.

Diğer bir yol, reaktif gücü telafi edebilen senkron motorlarla kompanzasyondur. Motor aşırı uyarma modundayken görünür. Bu çözüm 6 kV ve 10 kV şebekelerde kullanılır ve 1000V'a kadar da oluşur. Bu yöntemin kapasitör bankalarının kurulumuna göre avantajı, faydalı işler (örneğin, güçlü kompresörlerin ve pompaların dönüşü) gerçekleştirmek için bir kompansatör kullanma olasılığıdır.

Grafik, stator akımının alan akımına bağımlılığını yansıtan bir senkron motorun U şeklindeki karakteristiğini göstermektedir. Altında kosinüs phi'nin ne olduğunu görüyorsunuz. Sıfırdan büyük olduğunda motor kapasitif bir yapıya sahiptir ve kosinüs sıfırdan küçük olduğunda yük kapasitiftir ve geri kalan endüktif tüketicilerin reaktif gücünü telafi eder.

Çözüm

Reaktif enerji kompanzasyonu ile ilgili ana tezleri sıralayarak özetleyelim:

• Amaç - işletmelerin elektrik hatlarını ve elektrik ağlarını boşaltmak. Cihaz, seviyeyi azaltmak için rezonans önleyici bobinler içerebilir. ağdaki harmonikler.
• Bireyler bunun için fatura ödemezler, ancak işletmeler öder.
• Kompansatör, kapasitör bankları içerir veya aynı amaçlar için kullanılan senkron makineler.

Ayrıca makalenin konusuyla ilgili faydalı videolar izlemenizi öneririz:

İlgili malzemeler:

• Uzun mesafelerde güç kaybının nedenleri
• Güç tüketimi nasıl belirlenir
• Elektriğin mesafeler üzerinden kablosuz iletimi

Kitaev kitabına göre, L.S. Shlyapintokh "Endüstriyel Elektroniğin Temelleri ile Elektrik Mühendisliği" kitap sayısı için 54 numaralı paragraf 1973 baskı kitabı için 1968 ve paragraf # 53, açıkça belirtir:... "sadece içeren bir alternatif akım devresinde indüktans, akım voltajın gerisinde kalıyor... ve kendi kendine indüksiyonun EMF'sinin önündedir. şunu söyleyebiliriz endüktif devrede voltaj, fazdaki akımın 90 derece önündedir..

Aynı kitaptaki kapasitif yüke gelince (sonraki paragraf #55 1968. ve 1973 sayısı için # 54) diyor ki:... "bir kondansatörü şarj ederken ve boşaltırken... Akım, fazdaki voltajdan çeyrek periyot kadar öndedir, yani. 90 derece ".

Ve sen her şeyi tersten yazmışsın...