Metodi di compensazione della potenza reattiva nei sistemi di alimentazione

La potenza reattiva è la parte della potenza totale che va a supportare i processi elettromagnetici nei carichi che hanno componenti reattivi induttivi e capacitivi.

La stessa potenza reattiva non viene utilizzata per svolgere alcun lavoro utile, a differenza della potenza attiva, tuttavia, la presenza di correnti reattive nei fili porta al loro riscaldamento, ovvero perdite di potenza sotto forma di calore, che costringe il fornitore di elettricità a fornire l'utente con piena potenza aumentata. Nel frattempo, in conformità con l'ordine del Ministero dell'Industria e dell'Energia della Federazione Russa n. 267 del 4 ottobre 2005, la potenza reattiva è classificata come perdite tecniche nelle reti elettriche.

Ma i campi elettromagnetici sorgono sempre durante le normali modalità operative di un numero enorme di varietà di apparecchiature elettriche: lampade fluorescenti, motori elettrici per vari scopi, installazioni a induzione, ecc.— tutti questi carichi non solo consumano potenza attiva utile dalla rete, ma provocano anche la comparsa di potenza reattiva nei circuiti estesi.

E sebbene senza potenza reattiva, molti consumatori contenenti componenti induttivi tangibili non potrebbero funzionare in linea di principio, come hanno bisogno potenza reattiva come frazione della potenza totale, la potenza reattiva è spesso segnalata come un sovraccarico dannoso in relazione alle reti elettriche.

Potenza reattiva danneggiata senza risarcimento

In generale, quando la quantità di potenza reattiva nella rete diventa significativa, la tensione di rete diminuisce, questa condizione è molto caratteristica dei sistemi di alimentazione con un deficit del componente attivo: la tensione di rete è sempre inferiore al nominale . E poi la potenza attiva mancante proviene dai sistemi elettrici vicini dove attualmente viene generata una quantità eccessiva di elettricità.

Ma tali sistemi, che richiedono sempre il rifornimento a spese dei vicini, alla fine si rivelano sempre inefficienti, e dopotutto possono facilmente diventare efficienti, basta creare le condizioni per generare potenza reattiva sul posto, in dispositivi di compensazione appositamente adattati selezionati per carichi attivi-reattivi questo sistema di alimentazione.

Il fatto è che la potenza reattiva non deve essere generata in una centrale elettrica da un generatore; invece, può essere ottenuto in installazione compensativa (in condensatore, compensatore sincrono, in fonte di potenza reattiva statica) situato nella sottostazione.

La compensazione della potenza reattiva oggi non è solo una risposta alle domande sul risparmio energetico e su come ottimizzare i carichi di rete, ma anche uno strumento prezioso per incidere sull'economia delle imprese. Del resto, il prezzo finale di qualsiasi manufatto è formato, non da ultimo, dall'energia elettrica consumata, che, se ridotta, ridurrà i costi di produzione. Questa è la conclusione raggiunta da revisori e specialisti dell'energia, che ha portato molte aziende a ricorrere al calcolo e all'installazione di sistemi di compensazione della potenza reattiva.

Per compensare la potenza reattiva di un carico induttivo, scegli una determinata capacità condensatoreDi conseguenza, la potenza reattiva consumata direttamente dalla rete diminuisce, ora viene consumata dal condensatore. In altre parole, il fattore di potenza del consumatore (con un condensatore) aumenta.

Le perdite attive ora diventano non più di 500 mW per 1 kVar, mentre le parti mobili degli impianti sono assenti, non c'è rumore e i costi di esercizio sono irrisori. I condensatori possono essere installati in linea di principio in qualsiasi punto della rete elettrica e la potenza di compensazione viene selezionata individualmente. L'installazione viene eseguita in armadi metallici o in versione desktop.

Metodi di compensazione della potenza reattiva nei sistemi di alimentazione

A seconda dello schema di collegamento dei condensatori al consumatore, esistono diversi tipi di compensazione: individuale, di gruppo e centralizzata.

• Con compensazione individuale, i condensatori (condensatore) sono collegati direttamente al luogo in cui si verifica la potenza reattiva, ovvero il proprio condensatore (i) - a un motore asincrono, separatamente - a una lampada a scarica di gas, individuale - a una saldatrice , condensatore personale - per forno a induzione, per trasformatore, ecc. d. Qui, i cavi di alimentazione di ogni particolare consumatore vengono scaricati dalle correnti reattive.

• La compensazione di gruppo implica il collegamento di un condensatore comune o di un gruppo comune di condensatori a più consumatori con componenti induttivi significativi contemporaneamente. In questo caso, il funzionamento simultaneo costante di più utenze è correlato alla circolazione dell'energia reattiva totale tra utenze e condensatori. La linea che fornisce elettricità a un gruppo di consumatori verrà scaricata.

• La compensazione centralizzata prevede l'installazione di condensatori con regolatore nel quadro di distribuzione principale o di gruppo. Il regolatore stima in tempo reale l'attuale consumo di potenza reattiva e collega e scollega rapidamente il numero richiesto di condensatori. Di conseguenza, la potenza totale assorbita dalla rete è sempre minimizzata in base al valore istantaneo della potenza reattiva richiesta.

Ogni impianto per la compensazione della potenza reattiva comprende diversi rami di condensatori, diversi stadi, che sono formati individualmente per una particolare rete elettrica, a seconda dei consumatori previsti di potenza reattiva. Dimensioni tipiche dei gradini: 5; dieci; venti; trenta; 50; 7,5; 12,5; 25 mq.

Per ottenere passi grandi (100 o più kvar), se ne combinano diversi piccoli in parallelo.Di conseguenza, i carichi di rete vengono ridotti, le correnti di spunto ei disturbi associati vengono ridotti. Nelle reti con un gran numero di armoniche superiori della tensione di rete, i condensatori degli impianti di compensazione sono protetti da induttanze.

Vantaggi della compensazione della potenza reattiva

Gli impianti di compensazione automatica offrono una serie di vantaggi alla rete che ne è dotata:

• ridurre il carico sui trasformatori;

• semplificazione dei requisiti per la sezione dei cavi; consentire un carico maggiore sulle reti elettriche di quanto sia possibile senza compensazione;

• eliminare i motivi per ridurre la tensione di rete, anche se l'utente è collegato a cavi lunghi;

• aumentare l'efficienza dei generatori mobili a combustibile liquido;

• facilitare l'avviamento di motori elettrici;

• aumenta automaticamente cos phi;

• rimuovere potenza reattiva dalle linee;

• alleviare lo stress;

• migliorare il controllo sui parametri di rete.