Kodėl reikalinga reaktyviosios galios kompensacija ir kaip ji įgyvendinama?
Apibrėžimas
Visą elektros energiją sudaro aktyvioji ir reaktyvioji energija:
S = Q + P
Čia Q yra reaktyvus, P yra aktyvus.
Reaktyvioji galia atsiranda magnetiniame ir elektriniai laukaikurie būdingi indukcinėms ir talpinėms apkrovoms dirbant kintamosios srovės grandinėse. Aktyviosios apkrovos metu įtampos ir srovės fazės yra vienodos ir sutampa. Prijungiant indukcinę apkrovą, įtampa atsilieka nuo srovės, o kai talpi, ji yra priekyje.
Šlyties kampo kosinusas tarp šių fazių vadinamas galios koeficientu.
cos Φ = P / S
P = S * cos Φ
Kampo kosinusas visada yra mažesnis už vienovę, atitinkamai, aktyvioji galia visada yra mažesnė už bendrą. Reaktyvioji srovė teka priešinga kryptimi aktyviojo atžvilgiu ir neleidžia jai praeiti. Kadangi per laidus teka visa apkrovos srovė:
S = U * I
Net kuriant elektros linijų projektus, reikia atsižvelgti į aktyviosios ir reaktyviosios energijos suvartojimą. Jei pastarojo yra per daug, tada turėsite padidinti linijų skerspjūvį, o tai sukelia papildomų išlaidų. Todėl jie su tuo kovoja. Reaktyviosios galios kompensavimas sumažina tinklo apkrovą ir taupo pramonės įmonių energiją.
Kur svarbu atsižvelgti į kosinuso phi
Pažiūrėkime, kur ir kada reikalinga reaktyviosios galios kompensacija. Norėdami tai padaryti, turite išanalizuoti jo šaltinius.
Pirminės reaktyviosios apkrovos pavyzdys:
- elektros varikliai kolekcininkas ir asinchroninis, ypač jei darbo režime jo apkrova tam tikram varikliui yra maža;
- elektromechaninės pavaros (solenoidai, vožtuvai, elektromagnetai);
- elektromagnetiniai perjungimo įtaisai;
- transformatoriai, ypač dirbant tuščiąja eiga.
Diagrama rodo elektrinio variklio cos Φ pokytį, kai keičiasi apkrova.
Daugelio pramonės įmonių elektros įrenginių pagrindas yra elektrinė pavara. Taigi labai sunaudojama reaktyvioji galia. Privatūs vartotojai nemoka už jo vartojimą, o įmonės moka. Tai sukelia papildomų išlaidų - nuo 10 iki 30% ar daugiau visos sąskaitos už elektrą.
Kompensatorių tipai ir jų veikimo principas
Reagentui sumažinti naudojami reaktyviosios galios kompensavimo įtaisai, vadinamieji UKRM. Kaip galios kompensatorius, jie dažniausiai naudoja:
- kondensatorių bankai;
- sinchroniniai varikliai.
Kadangi reaktyviosios galios dydis laikui bėgant gali kisti, tai reiškia, kad kompensatoriai gali būti:
- Nereguliuojamas - paprastai kondensatorių bankas be galimybės atjungti atskirus kondensatorius, norint pakeisti talpą.
- Automatinis - kompensavimo lygiai skiriasi priklausomai nuo tinklo būsenos.
- Dinaminis - kompensuoja, kai krovinys greitai keičia savo pobūdį.
Priklausomai nuo reaktyviosios energijos kiekio, grandinė naudoja nuo vienos iki visos kondensatorių baterijos, kurią galima įstatyti ir išimti iš grandinės. Tuomet valdymas gali būti:
- rankinis (jungikliai);
- pusiau automatiniai (mygtukiniai postai su kontaktoriais);
- nekontroliuojami, tada jie yra tiesiogiai prijungti prie krovinio, įjungti ir išjungti su juo.
Kondensatorių baterijas galima montuoti tiek pastotėse, tiek tiesiai šalia vartotojų, tada prietaisas prijungiamas prie jų laidų ar maitinimo magistralių. Pastaruoju atveju jie paprastai apskaičiuojami pagal individualią kompensaciją už konkretaus variklio ar kito prietaiso reagentą - jis dažnai randamas 0,4 kV elektros tinklų įrangoje.
Centralizuota kompensacija atliekama tinklų balansinės dalies ribose arba pastotėje ir gali būti atliekama aukštos įtampos 110 kV tinkluose. Gerai tai, kad ji iškrauna aukštos įtampos linijas, bet blogai yra tai, kad 0,4 kV linijos ir pats transformatorius nėra iškraunami. Šis metodas yra pigesnis nei kiti. Tuo pačiu metu žemąją 0,4 kV pusę taip pat galima iškrauti centralizuotai, tada UKRM prijungiama prie autobusų, prie kurių prijungiama transformatoriaus antrinė apvija, ir atitinkamai ji iškraunama.
Taip pat gali būti grupės kompensavimo galimybė. Tai yra tarpinė forma tarp centralizuoto ir individualaus.
Kitas būdas yra kompensacija sinchroniniais varikliais, kurie gali kompensuoti reaktyviąją galią. Jis pasirodo, kai variklis veikia per didelio sužadinimo režimu. Toks sprendimas naudojamas 6 kV ir 10 kV tinkluose, taip pat yra iki 1000 V. Šio metodo pranašumas prieš montuojant kondensatorių bankus yra galimybė naudoti kompensatorių naudingam darbui atlikti (pavyzdžiui, galingų kompresorių ir siurblių sukimasis).
Grafike pavaizduota U formos sinchroninio variklio charakteristika, atspindinti statoriaus srovės priklausomybę nuo sužadinimo srovės. Po juo matote, koks yra kosinuso phi. Kai jis yra didesnis nei nulis, variklis yra talpinio pobūdžio, o kai kosinusas yra mažesnis už nulį, apkrova yra talpi ir kompensuoja likusių indukcinių vartotojų reaktyviąją galią.
Išvada
Apibendrinant pateikiami pagrindiniai reaktyviosios energijos kompensavimo punktai:
- Tikslas - įmonių elektros linijų ir elektros tinklų iškrovimas. Įrenginyje gali būti rezonansiniai droseliai, kad būtų sumažintas lygis tinklo harmonijos.
- Privatūs asmenys už tai nemoka sąskaitų, bet įmonės moka.
- Kompensatorius apima kondensatorių bankus arba tuo pačiu tikslu naudojami sinchroniniai aparatai.
Taip pat rekomenduojame žiūrėti naudingus vaizdo įrašus straipsnio tema:
Susijusios medžiagos:
Įkeliama ...
Pagal V. E. Kitajevo knygą, L.S. Shlyapintokh „Elektrotechnika su pramoninės elektronikos pagrindais“, 1968 m. Leidimo knygos 54 punkte ir 1973 m. Baigimo knygos 53 pastraipoje, aiškiai parašyta: ... „kad kintamos srovės grandinėje, kurioje yra tik induktyvumas, srovė atsilieka nuo įtampos... .. ir lenkia EMF savęs indukciją. Mes galime tai pasakyti indukcinėje grandinėje įtampa 90 laipsnių lenkia srovės fazę.
Kalbant apie talpinį krovimą, ta pati knyga (kita pastraipa Nr. 55 dėl 1968 m. Išleidimo ir Nr. 54 dėl 1973 m. Išleidimo) sako: ..."kraunant ir iškraunant kondensatorių …. Srovė yra ketvirčio fazė priekyje fazės įtampos, t. 90 laipsnių.
Ir jūs parašėte priešingai ...