Urządzenia do kompensacji mocy biernej

Ekonomia, statystyka i wydajność kompensacja mocy biernej.

Według lokalnych ekspertów udział energii elektrycznej w kosztach produkcji wynosi 30-40%. Dlatego oszczędność energii jest bardzo ważnym czynnikiem oszczędzania zasobów i osiągania przewagi konkurencyjnej.

Jednym z obszarów oszczędzania energii jest zmniejszanie mocy biernej (zwiększanie cosφ), ponieważ moc bierna prowadzi do wzrostu strat energii elektrycznej. W przypadku braku urządzeń do kompensacji mocy biernej straty mogą wynosić od 10 do 50% średniego zużycia.

Źródła strat

Należy zauważyć, że przy niskich wartościach cosφ (0,3-0,5) liczniki trójfazowe dają błąd w odczytach do 15%. Użytkownik zapłaci więcej z powodu błędnych wskazań liczników, zwiększonego zużycia energii, kar za niski cosφ.

Moc bierna prowadzi do obniżenia jakości energii, asymetrii faz, harmonicznych o wysokiej częstotliwości, strat ciepła, przeciążenia generatora, skoków częstotliwości i amplitudy. Normy jakości energii określa GOST 13109-97.

Niektóre statystyki

Te wady, tj. złej jakości energii elektrycznej, prowadzą do dużych strat ekonomicznych. Na przykład w Ameryce pod koniec lat 90. przeprowadzono badania, w których oszacowano szkody spowodowane niską jakością energii na 150 miliardów dolarów rocznie.

Mamy własne statystyki w naszym kraju. Praca techniki mikroprocesorowej, sprzętu medycznego, systemów telekomunikacyjnych jest często przerywana przez krótkie (kilka milisekund) spadki lub przeciążenia napięcia zasilającego, które występują 20-40 razy w roku, ale prowadzą do kosztownych szkód ekonomicznych.

W tym przypadku szkody bezpośrednie lub pośrednie sięgają kilku milionów dolarów rocznie. Według statystyk całkowity zanik napięcia to tylko 10% ogólnej liczby awarii, wyłączenia trwające dłużej niż 1-3 sekundy zdarzają się 2-3 razy rzadziej niż wyłączenia trwające mniej niż 1 sekundę. Radzenie sobie z krótkotrwałymi przerwami w dostawie prądu jest znacznie bardziej skomplikowane i kosztowne.

Praktyczne doświadczenie w pomiarze

Rozważ wkład różnych urządzeń w zwiększenie mocy biernej. Silniki asynchroniczne — to około 40%; piekarniki elektryczne 8%; konwertery 10%; różne transformatory 35%; linie energetyczne 7%. Ale to tylko średnie. Chodzi o to, że sprzęt cosφ jest silnie zależny od jego obciążenia. Na przykład, jeśli asynchroniczny silnik elektryczny cosφ przy pełnym obciążeniu 0,7-0,8, to przy niskim obciążeniu tylko 0,2-0,4. Podobne zjawisko występuje w przypadku transformatorów.

Metody i urządzenia do kompensacji mocy biernej

Ponieważ określone obciążenia reaktywne mają charakter bardziej indukcyjny, są one wykorzystywane do ich kompensacji agregaty skraplające… Jeśli obciążenie ma charakter pojemnościowy, do kompensacji stosuje się cewki indukcyjne (dławiki i dławiki).

W bardziej złożonych przypadkach automatyczne filtrowanie jednostki kompensujące... Pozwalają pozbyć się składowych harmonicznych o wysokiej częstotliwości w sieci, zwiększając odporność sprzętu na zakłócenia.

Regulowane i nieregulowane instalacje do kompensacji mocy biernej

Instalacje kompensacji mocy biernej dzielą się ze względu na stopień regulacji, dzielą się na regulowane i nieregulowane.Nieregulowane są prostsze i tańsze, ale przy zmianie cosφ w zależności od stopnia obciążenia mogą powodować nadkompensację, tj. nie są one optymalne ze względu na maksymalny wzrost cosφ.

Instalacje regulowane są dobre, ponieważ dynamicznie podążają za zmianami w sieci elektrycznej. Z ich pomocą można zwiększyć cosφ do wartości 0,97-0,98. Posiada również monitoring, rejestrację i sygnalizację bieżących odczytów. Pozwala to na dalsze wykorzystanie tych danych do analizy.

Przykłady realizacji wewnętrznych urządzeń kompensacji mocy biernej

Przykładem wewnętrznej implementacji kontrolowanych i niesterowanych bloków kondensatorów dla pojemności od 10 do 400 kVar mogą być produkty Nyukon, Matikelektro do 2000 kVar, DIAL-Electrolux itp.

Zobacz też w tym temacie: Rozmieszczenie urządzeń kompensacyjnych w sieciach dystrybucyjnych przedsiębiorstw