Economisire de energie cu compensare de putere reactivă pentru consumatori
În funcție de tipul de echipament utilizat, sarcina este următoarea: activă, inductivă și capacitivă. Consumatorul în practica de zi cu zi include, de obicei, lămpi cu incandescență, încălzitoare electrice etc. (sarcină activă) și motoare electrice, transformatoare de distribuție, lămpi fluorescente etc. (sarcină inductivă).
Componenta activă a puterii este utilă, transformându-se în mecanică, în lumină și în alte tipuri de energie. Componenta reactivă a puterii nu realizează o muncă utilă, servește pentru a genera câmpuri magnetice în receptoarele inductive, energia electrică stocată în fiecare element inductiv se extinde în rețea, fără împrăștiere în elementele active și făcând mișcările oscilante (sarcina generatorului și înapoi) .
Indicatorul consumului de putere reactivă Q este factorul de putere cosφ = P / S, care arată raportul puterii active P și puterea totală S. Puterea totală, la rândul său, este.
Ceea ce este necesar pentru compensarea puterii reactive în rețelele electrice de distribuție
Energia activă este generată numai de generatoarele de centrale electrice. Puterea reactivă este generată de generatoarele de centrale electrice (motoare sincrone ale stațiilor în modul de supraexcitație), precum și de dispozitive compensatoare (de exemplu, bănci de condensatoare).
Transferul puterii reactive de la generatoare prin rețeaua electrică către consumatori (receptoare de energie de inducție) determină rețeaua să-și extindă puterea activă sub formă de pierderi și să încarce suplimentar elementele rețelei electrice, reducându-și astfel capacitatea totală.
De exemplu, un generator cu o putere nominală de 1250 kVA la un factor de putere nominal cosφ = 0,8 poate oferi consumatorului o putere activă egală cu 1250 × 0,8 = 1000 kW. Dacă generatorul va funcționa cu cosφ = 0,6, atunci energia activă va fi dată rețelei egale cu 1250 × 0,6 = 750 kW (puterea activă este subutilizată cu un sfert).
Prin urmare, de regulă, creșterea eficienței puterii reactive de către generatoarele de stații în scopul livrării acestora către consumatori este inoportună. Cel mai mare efect economic este obținut prin plasarea dispozitivelor compensatoare (generatoare de putere reactivă) în apropierea receptoarelor de energie de inducție consumatoare de energie reactivă.
Inductori pentru energia electrică sau consumatori de energie reactivă:
Transformer. Este una dintre legăturile-cheie în transmiterea puterii de la sursa de energie electrică către consumator și pentru conversia de inducție electromagnetică prin tensiunea sistemului de curent alternativ într-un alt sistem de tensiune de curent alternativ, la o viteză constantă și fără pierderi semnificative de putere.
Motorul de inducție. Motoarele asincrone, împreună cu puterea activă, consumă până la 65% din puterea reactivă a sistemului de alimentare.
Cuptoare de inducție. Acestea sunt receptoare electrice mari, care necesită o cantitate mare de energie reactivă pentru funcționarea lor. Cuptoarele de inducție cu frecvență industrială sunt adesea folosite pentru topirea metalelor.
Centrale de conversie care convertesc AC la curent continuu folosind redresoare. Aceste instalații sunt utilizate pe scară largă în întreprinderile industriale și în transportul feroviar prin utilizarea curentului direct.
Ce cauzează absența compensării puterii reactive pentru abonați
Cu transformatoarele, pe măsură ce cos φ scade, capacitatea puterii active scade din cauza creșterii sarcinii reactive.
Creșterea puterii totale cu reducerea cosφ conduce la o creștere a curentului și, prin urmare, la pierderi de putere, care sunt proporționale cu pătratul curentului.
Creșterea curentului necesită o creștere a secțiunii transversale a firelor și cablurilor, iar costurile de capital pentru rețelele electrice sunt în creștere.
O creștere a curentului cu o scădere a cosφ conduce la o creștere a pierderii de tensiune în toate legăturile sistemului de alimentare, ceea ce determină o reducere a tensiunii în rândul consumatorilor.
În instalațiile industriale, o scădere de tensiune perturbă funcționarea normală a receptoarelor electrice. lampă de viteză cu motor redusă, ceea ce duce la scăderea performanțelor mașinilor de lucru, performanța redusă a cuptoarelor electrice, deteriorarea calității de sudură se reduce fluxul luminos scade din fabrică electrice de lățime de bandă de rețea, și ca rezultat - deteriorarea calității produselor.
Echipament pentru rezolvarea problemelor de compensare a puterii reactive pentru consumatori
Este posibil pentru a compensa compensatoarele sincrone puterea reactivă, condensatori cosinus (unități de condensatoare) (Fig.), Reactoarele șunt, filtre armonice, compensatoarelor statice cu tiristoare. Utilizarea echipamentelor pentru compensarea energiei reactive depinde în întregime de locația și scopul instalării.
Bateriile cu condensator sunt proiectate pentru a furniza energie reactivă sistemului. Reducerea fluxului de energie reactivă de la generator la sarcina din rețea duce la o scădere a pierderii energiei active, reducând pierderile de tensiune.
Articulațiile de dilatare tiristoare statice pot funcționa atât pentru consumul de putere, cât și pentru puterea reactivă. În rețelele electrice, acestea trebuie să optimizeze modurile de funcționare pentru a spori capacitatea de transmisie și stabilitatea liniilor de transmisie a energiei, să stabilizeze tensiunea în nodurile de sarcină, să reducă pierderile de putere și să-și îmbunătățească calitatea.
Reactoarele cu șunt sunt utilizate pentru a compensa puterea reactivă capacitivă generată de liniile de transmisie încărcate ușor încărcate.
Dispozitivele Filtrokompensiruyuschie sunt proiectate pentru a reduce distorsiunea armonică a tensiunii și compensarea sarcinilor de putere reactivă ale consumatorilor în rețelele de alimentare cu energie a întreprinderilor industriale și în rețelele electrice.
Compensatorul sincron este un aparat sincron care funcționează în modul motor fără o încărcare activă și care generează energie reactivă în rețea. Sinele de dilatare sincrone sunt utilizate pentru reglarea sistemelor energetice, menținerea tensiunii, reducerea pierderilor de energie în rețele, creșterea capacității și asigurarea stabilității sistemelor de alimentare.
În realizarea măsurilor de economisire a energiei ar trebui să fie luate în considerare mecanisme de compensare a puterii reactive direct la receptoarele de putere inductiv sau de consumatori, deoarece puterea reactivă, precum și activă și contabilizate în tariful pentru energia electrică pentru creșterea consumului este plătitor de abonat.
Rețelele de distribuție ale consumatorilor casnici, care conțin cea mai mare parte cu o singură fază dispozitive de compensare a sarcinii de putere reactivă sunt folosite foarte rar, dar consumul de energie în sectorul rezidențial este în creștere, astfel încât luarea în considerare a instalării dispozitivelor de compensare ale acestor abonați este de a deveni un subiect fierbinte.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: