É muito fácil para as pessoas compreenderem o poder eficaz, mas não é fácil compreender profundamente o poder ineficaz.Num circuito sinusoidal, o conceito de potência reativa é claro, mas na presença de harmônicos, a definição de potência reativa não é clara.Contudo, o conceito de potência reativa e a importância da compensação de potência reativa são consistentes.A potência reativa deve incluir a compensação da potência reativa básica e da potência reativa harmônica.
A potência reativa é de grande importância para o sistema de alimentação e operação de carga.A impedância dos componentes da rede do sistema de potência é principalmente indutiva.Portanto, para transmitir a força ativa, é necessária uma diferença de fase entre o transmissor e o receptor, o que pode ser alcançado em uma faixa bastante ampla.Para transmitir potência reativa, existe uma diferença numérica entre as tensões em ambas as extremidades, que só pode ser realizada dentro de uma faixa estreita.Além de muitos componentes de rede consumirem cargas reativas, muitas cargas também precisam consumir cargas reativas.A potência reativa exigida pelos componentes e cargas da rede deve estar disponível em algum lugar da rede.Obviamente, estas potências reativas são todas fornecidas por geradores, e o transporte de longa distância não é razoável e geralmente impossível.Uma maneira razoável é gerar energia reativa onde a energia reativa precisa ser consumida, o que é uma compensação de potência reativa.
1. O significado da compensação de potência reativa
No sistema de distribuição de energia, para avaliar a qualidade do fornecimento de energia, a importância da compensação de potência reativa tem os seguintes três elementos:
1. A fim de reduzir a capacidade dos equipamentos da rede e aumentar a produção dos equipamentos
Sob a condição de que a potência efetiva não mude, o fator de potência da rede elétrica aumenta e a potência reativa também diminui.Pode-se ver pela fórmula S-√P2+Q2 que a potência diminuirá inevitavelmente.Por exemplo, se uma unidade consumidora de energia necessita de uma carga elétrica de 200kW e o fator de potência é 0,4, ele pode ser obtido a partir de COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A, ou seja, o fator de potência de um transformador que requer 500kV.A é 0,8, só é necessário instalar um transformador de 250kV.A.Pode-se observar que à medida que o coeficiente de potência aumenta, a capacidade necessária do equipamento pode ser reduzida de acordo.
2. Se a tensão e a frequência do ponto de energia estão próximas de constantes.
(A) Se o fator de potência está próximo de 1.
(b) Em um sistema trifásico, se as correntes e tensões de fase estão equilibradas.
O uso de compensação de potência reativa para melhorar o fator de potência pode não apenas reduzir a perda de energia causada pela transmissão de corrente reativa, mas também melhorar e aumentar efetivamente a tensão dos usuários finais e melhorar o nível de operação econômica dos equipamentos elétricos.Portanto, a compensação de potência reativa sempre foi uma parte importante do sistema de fornecimento e distribuição de energia.
3. Para economizar custos de eletricidade
De acordo com a política tarifária de energia elétrica vigente em nosso país, os clientes cujo volume de equipamentos elétricos exceda 100kV.A (kW) deverão reajustar a conta de luz, e multar quando a conta de luz for inferior ao valor padrão.A compensação de energia reativa melhorou o fator de potência, reduziu ou evitou o aumento nas contas de eletricidade devido ao baixo fator de potência e economizou nas contas de eletricidade.
4. Para reduzir multas das empresas de energia
Com a crescente ênfase na protecção ambiental, as empresas de energia controlam gradualmente e de forma rigorosa o desperdício de energia das empresas, pelo que as empresas de energia impuseram cada vez mais multas a algumas empresas.Para reduzir as multas das concessionárias de energia, as empresas passaram a transferir capacitores para compensar a potência reativa., Reduza o consumo de energia.
5. Prolongue a vida útil do equipamento
Em termos de custo de produção, a empresa precisa calcular a taxa de depreciação do equipamento para calcular o custo de produção e finalmente determinar o lucro líquido anual da empresa.No entanto, muitos equipamentos têm que ser abandonados devido ao sério desgaste do equipamento e muitas vezes são usados por 3 a 5 anos, grande parte dos quais se deve à energia reativa.Alto, levando ao envelhecimento dos equipamentos, então cada vez mais empresas começam a pagar por capacitores de compensação para prolongar a vida útil dos equipamentos.
Em segundo lugar, o papel da compensação de potência reativa
A função do gabinete de compensação de potência reativa é fornecer a potência reativa necessária de acordo com o equipamento de compensação de potência reativa por meio da compensação de potência reativa.Ambiente de fornecimento de energia, melhora a qualidade da rede.
O gabinete de compensação de potência reativa desempenha um papel importante no fornecimento de energia.Usar um dispositivo de compensação razoável pode reduzir a perda da rede elétrica.Pelo contrário, a seleção e o uso inadequado podem causar vários fatores, como sistema de alimentação, flutuação de tensão e aumento de harmônicos.
A compensação de potência reativa consiste em usar uma fonte de corrente externa para compensar a potência reativa consumida pela carga durante a operação.O dispositivo que fornece esta fonte de corrente torna-se um dispositivo de compensação de potência reativa.O dispositivo de compensação comum é um capacitor de potência paralelo.
1. Melhore o sistema de fonte de alimentação e o fator de potência de carga, reduza a capacidade do equipamento e reduza o consumo de energia
2. Melhorar a qualidade do fornecimento de energia e as condições de operação do equipamento pode garantir que o equipamento opere em condições normais de trabalho, o que conduz a uma produção segura.
3. Economize eletricidade, reduza os custos de produção e reduza as contas de eletricidade das empresas.
4. Pode reduzir o consumo de energia da linha e melhorar a eficiência de transmissão da rede elétrica.
5. Estabilize a tensão da extremidade receptora e da rede elétrica e melhore a qualidade do fornecimento de energia.Compensação dinâmica de potência reativa A potência reativa dinâmica na posição apropriada da linha de transmissão de longa distância pode melhorar a estabilidade do sistema de transmissão e aumentar a capacidade de transmissão.
6. No caso de cargas trifásicas desequilibradas, como as ferrovias eletrificadas, as cargas efetivas e ineficazes das três fases podem ser equilibradas por meio de compensação ineficaz apropriada.
3. O princípio da compensação de potência reativa
Conecte um dispositivo com uma carga elétrica capacitiva e uma carga elétrica indutiva no mesmo circuito, a carga indutiva absorve energia quando a carga capacitiva libera energia, e a carga capacitiva absorve energia quando a carga indutiva libera energia, e a energia é compartilhada entre o duas cargas trocam entre elas.Desta forma, o princípio da compensação reativa é que a potência reativa absorvida pela carga indutiva é compensada pela potência reativa produzida pela carga capacitiva.
No sistema de potência real, a maioria das cargas são motores assíncronos, e o circuito equivalente da maioria dos equipamentos elétricos, incluindo motores assíncronos, pode ser considerado como um circuito no qual a resistência r e a indutância l estão conectadas em série, e seu fator de potência é
Na fórmula
Após conectar os circuitos R e L em paralelo e conectá-los ao capacitor C, o circuito é mostrado na Figura (a) abaixo.A equação atual deste circuito é:
Pode-se observar no diagrama fasorial da figura abaixo que a diferença de fase entre a tensão U e a corrente I torna-se menor após o capacitor ser conectado em paralelo, ou seja, o fator de potência do circuito de alimentação aumenta.Neste momento, a fase da corrente de alimentação I fica atrás da tensão U, o que é chamado de subcompensação.
O circuito e o diagrama fasorial da potência reativa de compensação de capacitância paralela na figura
(a) circuitos;
(b) Diagrama fasorial (subcompensado);
(c) Diagrama fasorial (sobrecompensação)
A capacitância do capacitor c é muito grande, e a fase da corrente de alimentação I excede a tensão u, o que é chamado de sobrecompensação, e seu diagrama fasorial é mostrado na Figura (c).Normalmente, a condição de sobrecompensação indesejável fará com que a tensão secundária do transformador aumente, e a potência reativa capacitiva aumentará a perda de potência, assim como a linha de transmissão.Quando a tensão da linha de energia aumenta, a perda de energia do próprio capacitor também aumentará e o aumento da temperatura aumentará., afetará a vida útil do capacitor.
4. Por que precisamos aumentar a compensação de potência reativa e que efeito isso traz?
A quantidade de compensação de potência reativa aumenta em um determinado ponto da rede elétrica, e o fluxo de potência reativa de todas as linhas de conexão e transformadores deste ponto até a fonte de alimentação diminui, e a perda de potência conectada a este ponto diminui, realizando economia de energia e melhoria da qualidade da energia.
A compensação de potência reativa exige uma compensação centralizada para equivalentes económicos inválidos.Selecione o ponto de compensação e a capacidade de compensação.Utilizando energia elétrica, os clientes podem realizar compensação de potência reativa de acordo com o princípio de melhoria do fator de potência.A distribuição de compensação considera primeiro os requisitos de regulação de tensão para tornar inválida a transmissão de longa distância.Compensação A configuração do equipamento é planejada de acordo com o princípio de “compensação de nível, equilíbrio local” para perceber que existem cargas inválidas.
A compensação de potência reativa geralmente não quer compensar demais, pois aumentará a tensão secundária do transformador, e a capacidade de transmissão de potência reativa na linha de energia também aumentará a perda de potência, ou seja, o equipamento de alimentação inverte a potência reativa grade.Esta situação é causada principalmente pela potência reativa da rede elétrica.A sobretensão causada pelo excesso pode causar danos por sobretensão à rede, sendo necessária a instalação de um reator para absorção de potência reativa.No sistema de energia, se estiver desequilibrado, a tensão do sistema cairá e, em casos graves, o equipamento será danificado e o sistema será desarmado.Ao mesmo tempo, o declínio do fator de potência e da tensão da rede leva à incapacidade de utilização total do equipamento elétrico, à diminuição da capacidade de transmissão da rede e ao aumento das perdas.Portanto, é de grande importância prática melhorar a qualidade da tensão de trabalho, melhorar o fator de potência, reduzir as perdas do sistema e melhorar a eficiência do sistema de alimentação.
Horário da postagem: 13 de abril de 2023