A cosa serve la compensazione della potenza reattiva?
Potenza ed energia reattiva, corrente reattiva, compensazione della potenza reattiva
La potenza reattiva è necessaria per creare campi magnetici alternati nei ricevitori elettrici induttivi e non svolge alcun lavoro utile diretto. Allo stesso tempo, la potenza reattiva ha un impatto significativo su parametri del sistema di alimentazione come perdite di potenza ed elettricità, livelli di rendimento e tensione ai nodi della rete elettrica.
La potenza e l'energia reattive peggiorano il funzionamento del sistema di alimentazione, ovvero caricare i generatori delle centrali elettriche con correnti reattive aumenta il consumo di carburante, aumenta le perdite nelle reti elettriche e nei ricevitori e aumenta la caduta di tensione nelle reti.
La corrente reattiva carica ulteriormente le linee elettriche, il che porta ad un aumento delle sezioni trasversali di fili e cavi e, di conseguenza, ad un aumento dei costi di capitale per le reti esterne e locali.
La compensazione della potenza reattiva è attualmente un fattore importante che consente di risolvere il problema del risparmio energetico in quasi tutte le imprese.
Secondo le stime di esperti locali e di primo piano stranieri, la quota delle risorse energetiche, e in particolare dell'elettricità, è di circa il 30-40% del costo di produzione. Questo è un argomento abbastanza forte perché il manager prenda sul serio l'analisi e l'audit del consumo energetico e lo sviluppo di metodi di compensazione della potenza reattiva. La compensazione della potenza reattiva è la chiave per il risparmio energetico.
Utenti di energia reattiva
Principali utilizzatori di potenza reattiva — motori asincroniche consumano il 40% dell'energia totale insieme alle esigenze domestiche e proprie; forni elettrici 8%; convertitori 10%; trasformatori di tutte le fasi di trasformazione 35%; linee elettriche 7%.
Nelle macchine elettriche, il flusso magnetico alternato è collegato alle bobine. Di conseguenza, una fem reattiva viene indotta nelle bobine quando scorre la corrente alternata. provocando uno sfasamento (fi) tra tensione e corrente. Questo sfasamento di solito aumenta e coseno phi diminuisce a basso carico. Ad esempio, se il cos phi dei motori CA a pieno carico è 0,75-0,80, a basso carico diminuirà a 0,20-0,40.
Anche i trasformatori a basso carico hanno un livello basso Fattore di potenza (coseno phi). Pertanto, applicando la compensazione della potenza reattiva, il risultante coseno phi del sistema di alimentazione sarà basso e la corrente del carico elettrico, senza compensazione della potenza reattiva, aumenterà a parità di potenza attiva consumata dalla rete.Di conseguenza, quando si compensa la potenza reattiva (utilizzando i blocchi di condensatori automatici KRM), la corrente consumata dalla rete diminuisce, a seconda del coseno phi, rispettivamente del 30-50%, il riscaldamento dei fili conduttivi e l'invecchiamento dell'isolamento diminuiscono .
Inoltre, la potenza reattiva insieme alla potenza attiva viene presa in considerazione dal fornitore di energia elettrica e viene quindi pagata secondo le tariffe vigenti, quindi costituisce una parte significativa della bolletta elettrica.
La struttura degli utenti di energia reattiva nei sistemi di alimentazione (per potenza attiva installata):
Altri convertitori: da CA a CC, corrente da frequenza industriale a corrente ad alta frequenza o bassa frequenza, caricamento forni (forni a induzione, forni ad arco in acciaio), saldatura (trasformatori di saldatura, unità, raddrizzatori, spot, contatto).
Le perdite assolute e relative totali di potenza reattiva negli elementi della rete di alimentazione sono molto elevate e raggiungono il 50% della potenza fornita alla rete. Circa il 70 - 75% di tutte le perdite di potenza reattiva sono perdite nei trasformatori.
Quindi, in un trasformatore a tre avvolgimenti TDTN-40000/220 con un fattore di carico di 0,8, le perdite di potenza reattiva sono di circa il 12%. Sulla strada dalla centrale si verificano almeno tre trasformazioni di tensione e quindi le perdite di potenza reattiva nei trasformatori e negli autotrasformatori raggiungono valori elevati.
Modi per ridurre il consumo di potenza reattiva. Compensazione della potenza reattiva
Il modo più efficace ed efficiente per ridurre la potenza reattiva consumata dalla rete è l'utilizzo di unità di compensazione della potenza reattiva (unità motocondensanti).
L'utilizzo di unità condensatore per la compensazione della potenza reattiva consente:
- scarichi di linee elettriche, trasformatori e quadri;
- riducendo le bollette elettriche
- quando si utilizza un certo tipo di installazione, ridurre il livello delle armoniche superiori;
- sopprimere il rumore di rete, ridurre lo squilibrio di fase;
- per rendere le reti di distribuzione più affidabili ed economiche.
La compensazione della potenza reattiva garantisce il rispetto della condizione di equilibrio della potenza reattiva, riduce le perdite di potenza e di elettricità nella rete e consente inoltre la regolazione della tensione mediante l'utilizzo di dispositivi di compensazione.
Un significativo effetto economico della compensazione della potenza reattiva può essere ottenuto con la giusta combinazione di diverse misure, che devono essere tecnicamente ed economicamente giustificate.