Metody kompenzace jalového výkonu v napájecích systémech

Jalový výkon je část celkového výkonu, která jde na podporu elektromagnetických procesů v zátěžích, které mají indukční a kapacitní reaktivní složky.

Samotný jalový výkon se na rozdíl od činného výkonu nepoužívá k žádné užitečné práci, nicméně přítomnost jalových proudů ve vodičích vede k jejich zahřívání, tedy ztrátám výkonu ve formě tepla, které nutí dodavatele elektřiny poskytovat uživatel se zvýšeným plným výkonem. Mezitím v souladu s nařízením Ministerstva průmyslu a energetiky Ruské federace č. 267 ze dne 4. října 2005 je jalový výkon klasifikován jako technické ztráty v elektrických sítích.

Elektromagnetická pole však vždy vznikají během normálních provozních režimů velkého množství různých elektrických zařízení: zářivky, elektromotory pro různé účely, indukční instalace atd.— všechny takové zátěže nejen spotřebovávají užitečný činný výkon ze sítě, ale také způsobují výskyt jalového výkonu v rozšířených obvodech.

A ačkoliv bez jalového výkonu, mnoho spotřebičů obsahujících hmotné indukční komponenty by v zásadě nemohlo fungovat, jak potřebují jalový výkon jako zlomek celkového výkonujalový výkon je často uváděn jako škodlivé přetížení ve vztahu k rozvodným sítím.

Poškození jalového výkonu bez náhrady

Obecně platí, že když je množství jalového výkonu v síti významné, napětí sítě klesá, tento stav je velmi charakteristický pro energetické systémy s deficitem aktivní složky — napětí sítě je vždy nižší než jmenovité . A pak chybějící činný výkon pochází ze sousedních energetických soustav, kde se v současnosti vyrábí nadměrné množství elektřiny.

Ale takové systémy, které vždy vyžadují doplňování na úkor sousedů, se nakonec vždy ukáží jako neefektivní, a koneckonců se mohou snadno stát efektivními, stačí vytvořit podmínky pro výrobu jalového výkonu přímo na místě, v speciálně upravená kompenzační zařízení vybraná pro aktivní-reaktivní zátěže tohoto energetického systému.

Faktem je, že jalový výkon nemusí být generován v elektrárně generátorem; místo toho jej lze získat v kompenzační instalace (v kondenzátoru, synchronním kompenzátoru, ve statickém zdroji jalového výkonu) umístěného v rozvodně.

Kompenzace jalového výkonu dnes není jen odpovědí na otázky týkající se úspory energie a optimalizace zatížení sítě, ale také cenným nástrojem ovlivňujícím ekonomiku podniků. Konečnou cenu jakéhokoli vyrobeného produktu totiž tvoří v neposlední řadě spotřebovaná elektřina, která, pokud se sníží, sníží výrobní náklady. K tomuto závěru dospěli auditoři a energetici specialisté, což vedlo mnoho společností k tomu, aby se uchýlily k výpočtu a instalaci systémů kompenzace jalového výkonu.

Pro kompenzaci jalového výkonu indukční zátěže — zvolte určitou kapacitu kondenzátorV důsledku toho klesá jalový výkon spotřebovaný přímo sítí, nyní je spotřebováván kondenzátorem. Jinými slovy, účiník spotřebiče (s kondenzátorem) se zvyšuje.

Aktivní ztráty nyní nepřesahují 500 mW na 1 kVar, přičemž chybí pohyblivé části instalací, nedochází k hluku a provozní náklady jsou zanedbatelné. Kondenzátory lze instalovat v zásadě na libovolné místo elektrické sítě a kompenzační výkon se volí individuálně. Instalace se provádí do kovových skříní nebo ve stolním provedení.

Metody kompenzace jalového výkonu v napájecích systémech

V závislosti na schématu připojení kondenzátorů ke spotřebiteli existuje několik typů kompenzace: individuální, skupinové a centralizované.

• S individuální kompenzací jsou kondenzátory (kondenzátor) připojeny přímo k místu výskytu jalového výkonu, tedy vlastní kondenzátor(y) — k asynchronnímu motoru, samostatně — k plynové výbojce, jednotlivé — ke svářečce , osobní kondenzátor — pro indukční pec, pro transformátor atd. d. Zde jsou napájecí vodiče každého jednotlivého spotřebiče odlehčeny od jalových proudů.

• Skupinová kompenzace znamená připojení společného kondenzátoru nebo společné skupiny kondenzátorů k několika spotřebičům s významnými indukčními součástmi najednou. V tomto případě stálý současný provoz několika spotřebičů souvisí s cirkulací celkové jalové energie mezi spotřebiči a kondenzátory. Vedení dodávající elektřinu skupině spotřebitelů bude vyloženo.

• Centralizovaná kompenzace zahrnuje instalaci kondenzátorů s regulátorem v hlavní nebo skupinové rozvodné desce. Regulátor v reálném čase odhaduje aktuální spotřebu jalového výkonu a rychle připojuje a odpojuje potřebný počet kondenzátorů. Výsledkem je, že celkový výkon spotřebovaný sítí je vždy minimalizován v souladu s okamžitou hodnotou požadovaného jalového výkonu.

Každé zařízení pro kompenzaci jalového výkonu obsahuje několik větví kondenzátorů, několik stupňů, které jsou vytvořeny individuálně pro konkrétní elektrickou síť v závislosti na zamýšlených spotřebičích jalového výkonu. Typické velikosti kroku: 5; deset; dvacet; třicet; 50; 7,5; 12,5; 25 čtverečních

Pro získání velkých kroků (100 nebo více kvar) se paralelně kombinuje několik malých.Výsledkem je snížení zatížení sítě, snížení zapínacích proudů a doprovodných poruch. V sítích s velkým počtem vyšší harmonické síťového napětí, kondenzátory kompenzačních instalací jsou chráněny tlumivkami.

Výhody kompenzace jalového výkonu

Automatická kompenzační zařízení poskytují síti, která je jimi vybavena, řadu výhod:

• snížení zatížení transformátorů;

• zjednodušení požadavků na průřez vodičů; umožnit větší zatížení elektrických sítí, než je možné bez kompenzace;

• odstranění důvodů pro snížení síťového napětí, i když je uživatel připojen k dlouhým vodičům;

• zvýšení účinnosti mobilních generátorů na kapalná paliva;

• usnadnit startování elektromotorů;

• automaticky zvyšuje cos phi;

• odstranit jalový výkon z vedení;

• úleva od stresu;

• zlepšit kontrolu nad parametry sítě.