Пристрої компенсації реактивної потужності

Економіка, статистика і реалізація компенсації реактивної потужності.

За оцінками вітчизняних фахівців дещиця електроенергії становить 30-40% в ціни продукції. Тому заощадження енергії є дуже значущим чинником в економії ресурсів і досягнення конкурентної переваги.

Одним з напрямків по заощадженню енергії є зниження реактивної потужності (підвищення cosφ), тому що реактивна потужність призводить до зростання втрат електроенергії. При відсутності пристроїв компенсації реактивної потужності, втрати можуть скласти від 10 до 50% від середнього вживання.

джерела втрат

Відзначимо, що при низьких значеннях cosφ (0.3-0.5), трифазні лічильники дають похибка показань до 15%. Споживач буде переплачувати через неправильні показань лічильника, зростання електроспоживання, штрафів за маленький cosφ.

Реактивна потужність призводить до зниження якості електроенергії, перекосів фаз, частотним гармоникам, термічним втрат, перевантажень генераторів, кидкам по частоті і амплітуді. Норми властивості електроенергії визначає ГОСТ 13109-97.

трохи статистики

Окреслені недоліки, тобто погана якість електроенергії, призводять до величезних економічних втрат. Наприклад, в Америці в кінці 90-х років проводилися дослідження, які оцінили шкоду від низької якості електроенергії в 150 млрд доларів на рік.

У нас в країні своя статистика. Робота мікропроцесорної техніки, медичного устаткування, систем телекомунікацій нерідко перериваються маленькими по тривалості (кілька мілісекунд) провалами або перевантаженнями по живлячої напруги, які відбуваються 20-40 разів на рік, але ведуть до дорогого економічному збитку.

Прямий або непрямий шкоду домагається при цьому кілька мільйонів доларів на рік. За статистикою повне зникнення напруги становить всього 10% від загальної кількості дефектів, відключення тривалістю більше 1-3 секунди відбуваються в 2-3 рази рідше відключень тривалістю менше 1 секунди. Методи боротьби з короткостроковими перебоями роботи електромережі ще більш складні і дорогі.

Практичний досвід вимірювань

Розглянемо внесок різних пристроїв в підвищення реактивної потужності. Асинхронні електродвигуни - це близько 40% - електронні печі 8% - перетворювачі 10% - різні трансформатори 35% - лінії електропередач 7%. Але це тільки середні значення. Справа в тому, що cosφ обладнання сильно залежить від його завантаження. Наприклад, якщо cosφ асинхронного електродвигуна при повному навантаженні 0.7-0.8, то при малому навантаженні він всього 0.2-0.4. Аналогічне явище відбувається і з трансформаторами.

Методи і пристрої компенсації реактивної потужності

Тому що позначені реактивні навантаження в більшій мірі мають індуктивний характер, то для їх компенсації вживаються конденсаторні установки. Якщо навантаження має ємнісний характер, для компенсації вживають індуктивності (дроселі та реактори).

У більш складних випадках вживають автоматичні фільтрокомпенсуючі конденсаторні установки. Вони дозволяють звільнити мережі від високочастотних гармонійних складових, підвищити стійкість устаткування.

Регульовані і нерегульовані установки для компенсації реактивної потужності

Установки для компенсації реактивної потужності діляться за ступенем управління діляться на регульовані і нерегульовані. Нерегульовані простіше і дешевше, але беручи до уваги зміну cosφ від ступеня навантаження, вони можуть викликати перекомпенсацію, тобто вони неоптимальні з точки зору найбільшого збільшення cosφ.

Регульовані установки хороші тим, що вистежують зміна в електромережі в динамічному режимі. За допомогою їх можна підняти cosφ до значень 0.97-0.98. Крім того, відбувається моніторинг, запис і індикація поточних показань. Це дозволяє далі використовувати ці дані для аналізу.

Приклади вітчизняної реалізації пристроїв для компенсації реактивної потужності

Прикладом вітчизняної реалізації керованих і некерованих конденсаторних установок на потужність від 10 до 400 квар, може бути продукція компанії «Нюкон», «Матікелектро» до 2000 квар, «ДИАЛ-Електролюкс» та інші.

https://electricalschool.info/ - Школа для електрика