Ludziom bardzo łatwo jest zrozumieć moc skuteczną, ale niełatwo jest głęboko zrozumieć władzę nieefektywną.W obwodzie sinusoidalnym pojęcie mocy biernej jest jasne, ale w obecności harmonicznych definicja mocy biernej nie jest jasna.Jednakże koncepcja mocy biernej i znaczenie kompensacji mocy biernej są spójne.Moc bierna powinna obejmować kompensację podstawowej mocy biernej i harmonicznej mocy biernej.
Moc bierna ma ogromne znaczenie dla systemu zasilania i pracy odbiorników.Impedancja elementów sieci elektroenergetycznej ma przede wszystkim charakter indukcyjny.Dlatego do przekazania siły czynnej wymagana jest różnica fazowa pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem, którą można osiągnąć w dość szerokim zakresie.Aby móc przesłać moc bierną, istnieje różnica liczbowa pomiędzy napięciami na obu końcach, co można zrealizować jedynie w wąskim zakresie.Oprócz wielu komponentów sieci zużywających obciążenia reaktywne, wiele obciążeń musi również zużywać obciążenia reaktywne.Moc bierna wymagana przez elementy sieci i obciążenia musi być dostępna gdzieś w sieci.Oczywiście wszystkie te moce bierne są dostarczane przez generatory, a transport na duże odległości jest nieuzasadniony i zwykle niemożliwy.Rozsądnym sposobem jest generowanie mocy biernej tam, gdzie zachodzi potrzeba jej wykorzystania, czyli kompensacja mocy biernej.
1. Znaczenie kompensacji mocy biernej
W systemie rozdziału mocy, dla oceny jakości zasilania, znaczenie kompensacji mocy biernej mają trzy elementy:
1. W celu zmniejszenia wydajności urządzeń sieciowych i zwiększenia mocy wyjściowej sprzętu
Pod warunkiem, że moc czynna nie ulegnie zmianie, współczynnik mocy sieci energetycznej wzrasta, a moc bierna również maleje.Ze wzoru S-√P2+Q2 wynika, że moc nieuchronnie będzie spadać.Na przykład, jeśli jednostka pobierająca energię wymaga obciążenia elektrycznego o mocy 200 kW, a współczynnik mocy wynosi 0,4, można go otrzymać z COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A, czyli współczynnika mocy transformator wymagający 500 kVA wynosi 0,8, wystarczy zainstalować transformator 250 kVA.Można zauważyć, że wraz ze wzrostem współczynnika mocy wymagana wydajność sprzętu może zostać odpowiednio zmniejszona.
2. Czy napięcie i częstotliwość punktu zasilania są zbliżone do stałego.
(A) Czy współczynnik mocy jest bliski 1.
(b) Czy w systemie trójfazowym prądy i napięcia fazowe są zrównoważone.
Zastosowanie kompensacji mocy biernej w celu poprawy współczynnika mocy może nie tylko zmniejszyć straty mocy spowodowane przesyłem prądu biernego, ale także skutecznie poprawić i zwiększyć napięcie odbiorców końcowych oraz poprawić ekonomiczny poziom pracy sprzętu elektrycznego.Dlatego kompensacja mocy biernej zawsze była ważną częścią systemu zasilania i dystrybucji.
3. Aby zaoszczędzić koszty energii elektrycznej
Zgodnie z obowiązującą w naszym kraju polityką taryfową za energię elektryczną, klienci, których moc sprzętu elektrycznego przekracza 100 kV.A (kW), zobowiązani są do korekty rachunku za energię elektryczną i karania, gdy rachunek za energię elektryczną jest niższy od wartości standardowej.Kompensacja mocy biernej poprawiła współczynnik mocy, zmniejszyła lub pozwoliła uniknąć wzrostu rachunków za energię elektryczną z powodu niskiego współczynnika mocy, a także pozwoliła zaoszczędzić na rachunkach za energię elektryczną.
4. W celu zmniejszenia kar przedsiębiorstw energetycznych
Wraz ze wzrostem nacisku na ochronę środowiska przedsiębiorstwa energetyczne stopniowo kontrolują marnotrawstwo energii w przedsiębiorstwach, dlatego przedsiębiorstwa energetyczne nakładają na niektóre przedsiębiorstwa coraz większe kary.Aby zmniejszyć kary nakładane na przedsiębiorstwa energetyczne, zaczęły one przenosić kondensatory w celu kompensacji mocy biernej., Zmniejsz zużycie energii.
5. Przedłuż żywotność sprzętu
Jeśli chodzi o koszty produkcji, firma musi obliczyć stawkę amortyzacji sprzętu, aby obliczyć koszt produkcji i ostatecznie określić roczny zysk netto firmy.Jednak wiele urządzeń trzeba porzucić ze względu na poważne zużycie i często używać przez 3-5 lat, z czego duża część wynika z mocy biernej.Wysokie, prowadzące do starzenia się sprzętu, dlatego coraz więcej firm zaczyna płacić za kondensatory kompensacyjne, aby przedłużyć żywotność sprzętu.
Po drugie, rola kompensacji mocy biernej
Zadaniem szafy kompensacji mocy biernej jest zapewnienie niezbędnej mocy biernej zgodnie ze sprzętem kompensującym moc bierną poprzez kompensację mocy biernej.Środowisko zasilania, popraw jakość sieci.
Szafka kompensacji mocy biernej odgrywa ważną rolę w zasilaniu.Stosowanie rozsądnego urządzenia kompensującego może zmniejszyć straty w sieci energetycznej.Wręcz przeciwnie, dobór i niewłaściwe użytkowanie może powodować różne czynniki, takie jak system zasilania, wahania napięcia i wzrost harmonicznych.
Kompensacja mocy biernej polega na wykorzystaniu zewnętrznego źródła prądu w celu kompensacji mocy biernej pobieranej przez obciążenie podczas pracy.Urządzenie dostarczające to źródło prądu staje się urządzeniem kompensującym moc bierną.Typowym urządzeniem kompensującym jest równoległy kondensator mocy.
1. Ulepsz system zasilania i współczynnik mocy obciążenia, zmniejsz wydajność sprzętu i zmniejsz zużycie energii
2. Poprawa jakości zasilania i warunków pracy sprzętu może zapewnić jego pracę w normalnych warunkach pracy, co sprzyja bezpiecznej produkcji.
3. Oszczędzaj energię elektryczną, obniż koszty produkcji i obniż rachunki za energię elektryczną w przedsiębiorstwie.
4. Może zmniejszyć zużycie energii w linii i poprawić wydajność przesyłu sieci energetycznej.
5. Ustabilizuj napięcie końca odbiorczego i sieci energetycznej oraz popraw jakość zasilania.Dynamiczna kompensacja mocy biernej Dynamiczna moc bierna w odpowiednim miejscu dalekobieżnej linii przesyłowej może poprawić stabilność systemu przesyłowego i zwiększyć zdolność przesyłową.
6. W przypadku niezrównoważonych obciążeń trójfazowych, takich jak koleje zelektryfikowane, efektywne i nieefektywne obciążenia trzech faz można zrównoważyć poprzez odpowiednią nieskuteczną kompensację.
3. Zasada kompensacji mocy biernej
Podłącz urządzenie z pojemnościowym obciążeniem elektrycznym i indukcyjnym obciążeniem elektrycznym do tego samego obwodu, obciążenie indukcyjne pochłania energię, gdy obciążenie pojemnościowe uwalnia energię, a obciążenie pojemnościowe pochłania energię, gdy obciążenie indukcyjne uwalnia energię, a energia jest dzielona pomiędzy wymiana dwóch ładunków pomiędzy.W ten sposób zasada kompensacji biernej polega na tym, że moc bierna absorbowana przez obciążenie indukcyjne jest kompensowana przez moc bierną wyjściową przez obciążenie pojemnościowe.
W rzeczywistym systemie elektroenergetycznym większość obciążeń stanowią silniki asynchroniczne, a obwód zastępczy większości urządzeń elektrycznych, w tym silników asynchronicznych, można uznać za obwód, w którym rezystancja r i indukcyjność l są połączone szeregowo, a jego współczynnik mocy wynosi
W formule
Po równoległym połączeniu obwodów R i L, a następnie podłączeniu ich do kondensatora C, obwód pokazano na rysunku (a) poniżej.Obecne równanie tego obwodu to:
Z wykresu wskazowego na poniższym rysunku widać, że różnica fazowa między napięciem U a prądem I staje się mniejsza po równoległym podłączeniu kondensatora, to znaczy wzrasta współczynnik mocy obwodu zasilającego.W tym momencie faza prądu zasilającego I pozostaje w tyle za napięciem U, co nazywa się niedokompensacją.
Schemat obwodu i wskazów równoległej mocy biernej kompensującej pojemność na rysunku
a) obwody;
(b) Wykres wskazowy (niedokompensowany);
(c) Diagram wskazowy (nadmierna kompensacja)
Pojemność kondensatora c jest zbyt duża, a faza prądu zasilającego I przekracza napięcie u, co nazywa się nadkompensacją, a jej wykres wskazowy pokazano na rysunku (c).Zwykle stan niepożądanej nadkompensacji powoduje wzrost napięcia wtórnego transformatora, a pojemnościowa moc bierna zwiększa straty mocy, podobnie jak linia elektroenergetyczna przesyłowa.Gdy napięcie w linii energetycznej wzrośnie, wzrośnie również utrata mocy samego kondensatora, a wzrost temperatury wzrośnie., wpłynie na żywotność kondensatora.
4. Dlaczego należy zwiększać kompensację mocy biernej i jaki to przynosi efekt?
Wielkość kompensacji mocy biernej wzrasta w pewnym punkcie sieci elektroenergetycznej, a przepływ mocy biernej wszystkich linii łączących i transformatorów z tego punktu do źródła zasilania maleje, a straty mocy podłączone do tego punktu zmniejszają się, zapewniając oszczędność energii i poprawa jakości energii.
Kompensacja mocy biernej wymaga scentralizowanej kompensacji nieważnych odpowiedników ekonomicznych.Wybierz punkt kompensacji i zdolność kompensacji.Wykorzystując energię elektryczną, odbiorcy mogą dokonywać kompensacji mocy biernej zgodnie z zasadą poprawy współczynnika mocy.Dystrybucja kompensacji uwzględnia w pierwszej kolejności wymagania dotyczące regulacji napięcia, aby unieważnić nieprawidłową transmisję na duże odległości.Kompensacja Konfiguracja sprzętu jest planowana zgodnie z zasadą „kompensacja poziomu, równowaga lokalna”, aby uwzględnić nieprawidłowe obciążenia.
Kompensacja mocy biernej zwykle nie chce przekompensować, ponieważ zwiększy napięcie wtórne transformatora, a zdolność przesyłu mocy biernej w linii energetycznej również zwiększy straty mocy, to znaczy sprzęt zasilający odwraca moc bierną siatka.Główną przyczyną takiej sytuacji jest moc bierna sieci elektroenergetycznej.Przepięcie spowodowane nadmiarem może spowodować uszkodzenie sieci w wyniku przepięcia, dlatego konieczne jest zainstalowanie dławika pochłaniającego moc bierną.W systemie elektroenergetycznym, jeśli jest on niezrównoważony, napięcie systemu spadnie, a w poważnych przypadkach sprzęt zostanie uszkodzony, a system zostanie rozbrojony.Jednocześnie spadek współczynnika mocy i napięcia sieci prowadzi do braku możliwości pełnego wykorzystania urządzeń elektrycznych, zmniejszenia zdolności przesyłowych sieci i wzrostu strat.Dlatego duże znaczenie praktyczne ma poprawa jakości napięcia roboczego, poprawa współczynnika mocy, zmniejszenie strat systemowych i poprawa wydajności systemu zasilania.
Czas publikacji: 13 kwietnia 2023 r