É muito fácil para as pessoas entenderem o poder efetivo, mas não é fácil entender profundamente o poder ineficaz.Em um circuito senoidal, o conceito de potência reativa é claro, mas na presença de harmônicos, a definição de potência reativa não é clara.No entanto, 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 energia é principalmente indutiva.Portanto, para transmitir a força ativa, é necessária uma diferença de fase entre o transmissor e o receptor, que pode ser alcançada em uma faixa bastante ampla.Para transmitir potência reativa, existe uma diferença numérica entre as tensões em ambas as extremidades, que só pode ser percebida 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, essas potências reativas são todas fornecidas por geradores, e o transporte de longa distância é irracional e geralmente impossível.Uma maneira razoável é gerar energia reativa onde a energia reativa precisa ser consumida, que é a compensação de energia reativa.
1. O significado da compensação de potência reativa
No sistema de distribuição de energia, para avaliar a qualidade do fornecimento de energia, o significado da compensação de potência reativa tem os seguintes três elementos:
1. A fim de reduzir a capacidade do equipamento da rede e aumentar a produção do equipamento
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 ser visto pela fórmula S-√P2+Q2 que a potência inevitavelmente diminuirá.Por exemplo, se uma unidade de consumo de energia requer uma carga elétrica de 200kW e o fator de potência é 0,4, pode ser obtido 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 precisa instalar um transformador de 250kV.A.Pode-se ver 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 alimentação são 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 potência causada pela transmissão de corrente reativa, mas também melhorar e aumentar efetivamente a tensão dos usuários finais e melhorar o nível de operação econômica do equipamento elétrico.Portanto, a compensação de potência reativa sempre foi uma parte importante do sistema de fornecimento e distribuição de energia.
3. A fim de economizar custos de eletricidade
De acordo com a política tarifária de energia elétrica vigente em nosso país, os consumidores cujo volume de equipamentos elétricos ultrapasse 100kV.A (kW) deverão reajustar a conta de luz, e multar quando a conta de luz for inferior ao valor padrão.A compensação de potência 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. A fim de reduzir multas de empresas de energia
Com a crescente ênfase na proteção ambiental, as empresas de energia gradualmente controlam rigorosamente o desperdício de energia das empresas, de modo que as empresas de energia impuseram cada vez mais multas em algumas empresas.A fim de reduzir as multas das empresas de energia, as empresas começaram a transferir capacitores para compensar a energia reativa., Reduza o consumo de energia.
5. Estenda 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 devido à potência reativa.Alta, levando ao envelhecimento do equipamento, então mais e mais empresas começam a pagar por capacitores de compensação para prolongar a vida útil do equipamento.
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, melhore a qualidade da rede.
O gabinete de compensação de energia reativa desempenha um papel importante na fonte de alimentação.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 é 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 fornecimento de energia e o fator de potência de carga, reduza a capacidade do equipamento e reduza o consumo de energia
2. A melhoria da qualidade do fornecimento de energia e das condições operacionais do equipamento pode garantir que o equipamento opere em condições normais de trabalho, o que é propício para uma produção segura.
3. Economize eletricidade, reduza os custos de produção e reduza as contas de eletricidade da empresa.
4. Pode reduzir o consumo de energia da linha e melhorar a eficiência da transmissão da rede elétrica.
5. Estabilize a tensão da extremidade receptora e da rede elétrica e melhore a qualidade do fornecimento de energia.Compensação de potência reativa dinâmica 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 ferrovias eletrificadas, as cargas efetivas e ineficazes das três fases podem ser equilibradas por uma 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 os duas cargas trocam entre si.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 energia 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 são conectadas em série e seu fator de potência é
na fórmula
Depois de conectar os circuitos R e L em paralelo e depois conectá-los ao capacitor C, o circuito é mostrado na Figura (a) abaixo.A equação atual deste circuito é:
Pode ser visto no diagrama fasorial da figura abaixo que a diferença de fase entre a tensão U e a corrente I torna-se menor depois que o capacitor é 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, que é chamada 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 suba, e a potência reativa capacitiva aumentará a perda de potência, assim como a linha de transmissão de energia.Quando a tensão da linha de energia aumenta, a perda de energia do próprio capacitor também aumenta e o aumento da temperatura aumenta., 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 na rede elétrica, e o fluxo de potência reativa de todas as linhas de conexão e transformadores deste ponto para a fonte de alimentação diminui, e a perda de energia conectada a este ponto diminui, realizando economia de energia e melhoria da qualidade de energia.
A compensação de potência reativa requer compensação centralizada para equivalentes econômicos inválidos.Selecione o ponto de compensação e a capacidade de compensação.Usando energia elétrica, os clientes podem realizar a compensação de potência reativa de acordo com o princípio de melhorar o fator de potência.A distribuição de compensação primeiro considera os requisitos de regulação de tensão para tornar inválida a transmissão de longa distância inválida.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 sobrecompensar, porque 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 de sobretensão na rede, por isso é necessário instalar um reator para absorver a potência reativa.No sistema de alimentação, se estiver desequilibrado, a tensão do sistema cairá e, em casos graves, os equipamentos serão danificados e o sistema será desarmado.Ao mesmo tempo, o declínio do fator de potência e da tensão da rede leva à incapacidade de o equipamento elétrico ser totalmente utilizado, 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 a perda do sistema e melhorar a eficiência do sistema de alimentação.
Horário de postagem: 13 de abril de 2023