K čemu slouží kompenzace jalového výkonu?

Jalový výkon a energie, jalový proud, kompenzace jalového výkonu

Jalový výkon je potřebný k vytvoření střídavých magnetických polí v indukčních elektrických přijímačích a nevykonává žádnou přímou užitečnou práci. Jalový výkon má přitom významný vliv na takové parametry napájecí soustavy, jako jsou výkonové a elektrické ztráty, úrovně propustnosti a napětí v uzlech energetické sítě.

Jalový výkon a energie zhoršují provoz energetického systému, to znamená, že nabíjení generátorů elektráren jalovými proudy zvyšuje spotřebu paliva, zvyšuje ztráty v energetických sítích a přijímačích a zvyšuje pokles napětí v sítích.

Jalový proud navíc zatěžuje elektrické vedení, což vede ke zvýšení průřezů vodičů a kabelů, a tedy ke zvýšení kapitálových nákladů na externí a místní sítě.

Kompenzace jalového výkonu je v současné době důležitým faktorem, který umožňuje vyřešit otázku úspory energie téměř v každém podniku.

Podle odhadů místních i předních zahraničních odborníků tvoří podíl energetických zdrojů a zejména elektřiny asi 30–40 % nákladů na výrobu. To je dostatečně silný argument, aby manažer bral vážně analýzu a audit spotřeby energie a vývoj metod kompenzace jalového výkonu. Kompenzace jalového výkonu je klíčem k úsporám energie.

Uživatelé jalové energie

Hlavní uživatelé jalového výkonu — asynchronní motorykteré spolu s domácnostmi a vlastními potřebami spotřebují 40 % celkové energie; elektrické trouby 8 %; převodníky 10 %; transformátory všech stupňů transformace 35 %; elektrické vedení 7 %.

U elektrických strojů je střídavý magnetický tok spojen s cívkami. Výsledkem je, že při protékání střídavého proudu se v cívkách indukuje reaktivní emf. způsobující fázový posun (fi) mezi napětím a proudem. Tento fázový posun se obvykle zvyšuje a kosinus phi klesá při nízké zátěži. Pokud je například cos phi střídavých motorů při plném zatížení 0,75-0,80, pak při nízkém zatížení klesne na 0,20-0,40.

Nízkozátěžové transformátory mají také nízkou úroveň Faktor síly (kosinus phi). Proto při použití kompenzace jalového výkonu bude výsledný kosinus phi energetického systému nízký a proud elektrické zátěže bez kompenzace jalového výkonu se zvýší se stejným činným výkonem spotřebovaným sítí.V souladu s tím se při kompenzaci jalového výkonu (pomocí automatických kondenzátorových bloků KRM) sníží proud spotřebovaný sítí v závislosti na kosinusu phi o 30-50 %, v tomto pořadí se sníží zahřívání vodivých vodičů a stárnutí izolace. .

Kromě toho je jalový výkon spolu s činným výkonem zohledněn dodavatelem elektřiny a je tedy placen podle platných tarifů, tvoří tedy významnou část účtu za elektřinu.

Struktura uživatelů jalové energie v energetických soustavách (podle instalovaného činného výkonu):

Další měniče: AC na stejnosměrný proud, průmyslový frekvenční proud na vysokofrekvenční nebo nízkofrekvenční proud, zatížení pecí (indukční pece, ocelové obloukové pece), svařování (svařovací transformátory, jednotky, usměrňovače, bodové, kontaktní).

Celkové absolutní i relativní ztráty jalového výkonu v prvcích napájecí sítě jsou velmi velké a dosahují 50 % výkonu dodávaného do sítě. Přibližně 70 - 75 % všech ztrát jalového výkonu jsou ztráty v transformátorech.

Takže v třívinutém transformátoru TDTN-40000/220 se zatěžovacím faktorem 0,8 jsou ztráty jalového výkonu asi 12%. Na cestě z elektrárny dochází minimálně ke třem transformacím napětí, a proto ztráty jalového výkonu v transformátorech a autotransformátorech dosahují velkých hodnot.

Způsoby, jak snížit spotřebu jalového výkonu. Kompenzace jalového výkonu

Nejúčinnějším a nejefektivnějším způsobem snížení jalového výkonu spotřebovaného sítí je použití kompenzačních jednotek jalového výkonu (kondenzačních jednotek).

Použití kondenzátorových jednotek pro kompenzaci jalového výkonu umožňuje:

• odlehčit elektrické vedení, transformátory a rozvaděče;
• snížení účtů za elektřinu
• při použití určitého typu instalace snižte úroveň vyšších harmonických;
• potlačit síťový šum, snížit fázovou nerovnováhu;
• aby byly distribuční sítě spolehlivější a hospodárnější.

Kompenzace jalového výkonu zajišťuje splnění podmínky rovnováhy jalového výkonu, snižuje ztráty výkonu a elektřiny v síti a také umožňuje regulaci napětí pomocí kompenzačních zařízení.

Významného ekonomického efektu kompenzace jalového výkonu lze dosáhnout správnou kombinací různých opatření, která musí být technicky a ekonomicky zdůvodněna.