Methoden voor blindvermogencompensatie in voedingssystemen

Blindvermogen is het deel van het totale vermogen dat wordt gebruikt om elektromagnetische processen te ondersteunen in belastingen met inductieve en capacitieve reactieve componenten.

Blindvermogen zelf wordt niet gebruikt om enig nuttig werk te doen, in tegenstelling tot actief vermogen, maar de aanwezigheid van reactieve stromen in de draden leidt tot opwarming, dat wil zeggen vermogensverliezen in de vorm van warmte, wat de leverancier van elektriciteit dwingt om te leveren de gebruiker met meer vol vermogen. Ondertussen wordt blindvermogen, in overeenstemming met het besluit van het Ministerie van Industrie en Energie van de Russische Federatie nr. 267 van 4 oktober 2005, geclassificeerd als technische verliezen in elektrische netwerken.

Maar elektromagnetische velden ontstaan ​​​​altijd tijdens de normale bedrijfsmodi van een groot aantal soorten elektrische apparatuur: fluorescentielampen, elektromotoren voor verschillende doeleinden, inductie-installaties, enz.— al dergelijke belastingen verbruiken niet alleen nuttig actief vermogen van het netwerk, maar veroorzaken ook blindvermogen in uitgebreide circuits.

En hoewel zonder reactief vermogen, zouden veel consumenten met tastbare inductieve componenten in principe niet kunnen werken zoals ze nodig hebben reactief vermogen als fractie van het totale vermogen, wordt blindvermogen vaak gerapporteerd als een schadelijke overbelasting met betrekking tot elektriciteitsnetten.

Schade aan reactief vermogen zonder compensatie

In het algemeen, wanneer de hoeveelheid reactief vermogen in het netwerk aanzienlijk wordt, neemt de netwerkspanning af, deze toestand is zeer kenmerkend voor voedingssystemen met een tekort aan de actieve component - de netwerkspanning is altijd onder de nominale . En dan komt het ontbrekende actieve vermogen van naburige elektriciteitssystemen waar momenteel te veel elektriciteit wordt opgewekt.

Maar dergelijke systemen, die altijd moeten worden aangevuld ten koste van buren, blijken uiteindelijk altijd inefficiënt te zijn, en ze kunnen tenslotte gemakkelijk efficiënt worden, het volstaat om voorwaarden te scheppen voor het ter plekke opwekken van reactief vermogen, in speciaal aangepaste compenserende apparaten geselecteerd voor actief-reactieve belastingen dit voedingssysteem.

Feit is dat blindvermogen in een elektriciteitscentrale niet hoeft te worden opgewekt door een generator; in plaats daarvan kan het worden verkregen in compenserende installatie (in condensator, synchrone compensator, in statische reactieve stroombron) in het onderstation.

Compensatie van reactief vermogen is tegenwoordig niet alleen een antwoord op vragen over energiebesparing en het optimaliseren van de netwerkbelasting, maar ook een waardevol hulpmiddel om de economie van ondernemingen te beïnvloeden. De uiteindelijke prijs van elk gefabriceerd product wordt immers niet in de laatste plaats gevormd door de verbruikte elektriciteit, die, indien verlaagd, de productiekosten zal verlagen. Dit is de conclusie van auditors en energiespecialisten, wat ertoe heeft geleid dat veel bedrijven hun toevlucht hebben genomen tot het berekenen en installeren van compensatiesystemen voor blindvermogen.

Om het blindvermogen van een inductieve belasting te compenseren, kiest u een bepaalde capaciteit condensatorAls gevolg hiervan neemt het reactieve vermogen dat direct door het netwerk wordt verbruikt af, het wordt nu verbruikt door de condensator. Met andere woorden, de arbeidsfactor van de verbruiker (met een condensator) neemt toe.

Actieve verliezen worden nu niet meer dan 500 mW per 1 kVar, terwijl de bewegende delen van de installaties ontbreken, er geen geluid is en de exploitatiekosten verwaarloosbaar zijn. De condensatoren kunnen in principe op elk punt van het elektriciteitsnet worden geïnstalleerd en het compensatievermogen wordt individueel gekozen. De installatie wordt uitgevoerd in metalen kasten of in een desktopversie.

Methoden voor blindvermogencompensatie in voedingssystemen

Afhankelijk van het schema van het aansluiten van condensatoren op de consument, zijn er verschillende soorten compensatie: individueel, groeps- en gecentraliseerd.

• Met individuele compensatie zijn de condensatoren (condensator) rechtstreeks verbonden met de plaats van optreden van blindvermogen, dat wil zeggen hun eigen condensator (en) - afzonderlijk met een asynchrone motor - met een gasontladingslamp, individueel - met een lasapparaat , persoonlijke condensator - voor inductieoven, voor transformator, enz. d. Hier worden de voedingsdraden naar elke afzonderlijke verbruiker ontlast van blindstromen.

• Groepscompensatie impliceert de aansluiting van een gemeenschappelijke condensator of een gemeenschappelijke groep condensatoren op meerdere verbruikers met significante inductieve componenten tegelijk. In dit geval is de constante gelijktijdige werking van meerdere verbruikers gerelateerd aan de circulatie van de totale reactieve energie tussen verbruikers en condensatoren. De leiding die stroom levert aan een groep verbruikers wordt ontlast.

• Gecentraliseerde compensatie omvat de installatie van condensatoren met een regelaar in de hoofd- of groepsverdeelkast. De regelaar schat in realtime het huidige reactieve stroomverbruik en koppelt en ontkoppelt snel het vereiste aantal condensatoren. Als gevolg hiervan wordt het totale vermogen dat door het netwerk wordt verbruikt altijd geminimaliseerd in overeenstemming met de momentane waarde van het vereiste blindvermogen.

Elke installatie voor compensatie van blindvermogen omvat verschillende takken van condensatoren, verschillende trappen, die individueel worden gevormd voor een bepaald elektrisch netwerk, afhankelijk van de beoogde verbruikers van blindvermogen. Typische stapgroottes: 5; tien; twintig; dertig; 50; 7,5; 12,5; 25 vierkante meter

Om grote stappen (100 of meer kvar) te verkrijgen, worden meerdere kleine parallel gecombineerd.Als gevolg hiervan worden netwerkbelastingen verminderd, inschakelstromen en bijbehorende storingen verminderd. In netwerken met een groot aantal hogere harmonischen van de netspanning, worden de condensatoren van compensatie-installaties beschermd door smoorspoelen.

Voordelen blindvermogencompensatie

Automatische compensatie-installaties geven een aantal voordelen aan het netwerk dat ermee is uitgerust:

• vermindering van de belasting van transformatoren;

• vereenvoudiging van de vereisten voor de doorsnede van draden; een grotere belasting van de elektrische netwerken toestaan ​​dan zonder compensatie mogelijk is;

• het elimineren van de redenen voor het verlagen van de netwerkspanning, zelfs als de gebruiker is aangesloten op lange draden;

• verhoging van de efficiëntie van mobiele generatoren voor vloeibare brandstof;

• het starten van elektromotoren vergemakkelijken;

• verhoogt automatisch cos phi;

• verwijder reactief vermogen van de lijnen;

• drukvermindering;

• betere controle over netwerkparameters.