تاسیسات جبران توان راکتیو جبران کننده های توان راکتیو جبران توان راکتیو

انواع واحدهای خازن برای جبران توان راکتیو برای تثبیت عملکرد شبکه های الکتریکی و کاهش تلفات انرژی احتمالی ضروری هستند. این تجهیزات شامل بانک های خازن ساکن (SCB) می باشد. هر BSC از خازن های کسینوسی متصل به سری موازی به شکل ستاره یا مثلث تشکیل شده است. باتری مجهز به راکتورهای محدود کننده جریان است که برای تنظیم جریان در هنگام روشن شدن مورد نیاز است. برای حفاظت از کلید سر یا ترانسفورماتور ولتاژ استفاده می شود.

به لطف این فرآیند، می توان به میزان قابل توجهی بار را کاهش داد:

• سیم ها؛
• تجهیزات سوئیچینگ؛
• مبدل ها.

با کاهش اعوجاج شکل موج مقاومت، کیفیت توان مصرف کننده نهایی و عمر سرویس تمام تجهیزات بهبود می یابد. اما تداخل در عرضه فعلی از کجا می آید و نیاز به جبران از کجا ناشی می شود؟

سوالات عمومی تئوری

در تمام شبکه های الکتریکی بزرگ، دو نوع مقاومت ایجاد می شود:

1. فعال - به عنوان مثال، در لامپ های رشته ای، بخاری های الکتریکی؛
2. القایی - برای موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورهای توزیع، تجهیزات جوشکاری، لامپ های فلورسنت.

کل توان با در نظر گرفتن این دو بار تولید می شود. این وابستگی با جزئیات بیشتری در تصویر زیر نشان داده شده است.

هنگامی که ولتاژ منفی و جریان مثبت می شود و بالعکس، تغییر فاز در جریان رخ می دهد. در این لحظه، برق در جهت مخالف به سمت ژنراتور جریان می یابد، اگرچه باید به سمت بار برود. در این حالت، انرژی الکتریکی به جای حرکت در شبکه، از بار به ژنراتور و عقب نوسان می کند. توانی که در طول این فرآیند ایجاد می شود، توان راکتیو نامیده می شود. این نیرو یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که همچنین فشار بیشتری را بر میدان های نیرو وارد می کند.

برای ایجاد قدرت کامل شبکه، لازم است هر دو مؤلفه فعال و راکتیو تعیین شوند. مقدار بر اساس ضریب توان یا ضریب محاسبه می شود که cosφ است - کسینوس زاویه ای که بین منحنی های اجزای فعال و راکتیو ظاهر می شود.

از توان اکتیو برای تبدیل به انرژی حرارتی، مکانیکی و دیگر انواع مفید استفاده می شود. راکتیو برای استفاده برای این اهداف مناسب نیست، اما بدون آن عملکرد ترانسفورماتورها، ژنراتورها و سایر تجهیزاتی که عملکرد آنها بر اساس خواص میدان الکترومغناطیسی است غیرممکن است. سازمان های تامین برق فقط بارهای فعال را تامین می کنند، زیرا منابع راکتانس:

• افزایش قدرت تجهیزات با کاهش توان عملیاتی؛
• افزایش تلفات فعال؛
• منجر به افت ولتاژ به دلیل وجود یک جزء راکتیو می شود.

ویژگی های نصب تجهیزات جبرانی

راحت تر است که بخش راکتیو را مستقیماً از مصرف کننده تولید کنید، در غیر این صورت کاربر باید دو بار هزینه برق را بپردازد. بار اول برای تامین قطعه فعال و بار دوم برای تامین قطعه راکتیو است. علاوه بر این، چنین عرضه مضاعفی به تجهیزات اضافی نیاز دارد. برای جلوگیری از این وضعیت، از واحدهای جبران توان راکتیو خازن استفاده می شود.

مهم!نصب جبران توان راکتیو (RPC) فراتر از صرفه جویی در انرژی است. در شرکت های صنعتی در روسیه، پتانسیل صرفه جویی در انرژی تنها 13-15٪ از کل مصرف است.

سطح برق مصرفی در یک شرکت به طور مداوم در حال تغییر است، یعنی cosφ می تواند افزایش یا کاهش یابد. بنابراین، هر چه ضریب توان بیشتر باشد، جزء فعال بالاتر است و بالعکس. برای تنظیم این فرآیند، واحدهای خازن مورد نیاز است که می تواند جزء راکتیو را جبران کند.

خازن هایی که این تجهیزات جبرانی بر روی آنها ساخته شده است، مقدار ولتاژ را در یک سطح مشخص نگه می دارند. جریان در خازن ها، برخلاف اندوکتانس، به شیوه ای پیشرو عمل می کند. بنابراین، خازن ها به عنوان تجهیزات تغییر فاز عمل می کنند.

تمامی تاسیسات خازن برای جبران توان راکتیو به دو دسته تنظیم شده و تنظیم نشده تقسیم می شوند. عیب اصلی دومی این است که با تغییر قابل توجه در بار و ضریب توان، جبران بیش از حد امکان پذیر است. اگر احتمال افزایش قابل توجه cosφ در مدار وجود دارد، استفاده از PFC تنظیم نشده توصیه نمی شود.

دستگاه های تنظیم شده قادر به کار در حالت پویا، نظارت و ردیابی خواندن برای تجزیه و تحلیل بیشتر هستند. کنترل کننده موجود در این تجهیزات چندین نشانگر را مستقیماً در محل نظارت و محاسبه می کند:

• سطح بار راکتیو در مدار خارجی؛
• ضریب توان موجود را تعیین می کند.
• ضریب را با مقادیر مشخص شده مقایسه می کند.

اگر مقدار به دست آمده با استاندارد متفاوت باشد، رگولاتور خازن های خاصی را که در نصب جبران کننده موجود است وصل یا قطع می کند. استفاده از این تجهیزات امکان کنترل کامل سطح تامین برق در شرکت های دارای تعداد زیادی دستگاه با اهداف مختلف را فراهم می کند. این امر به ویژه در صورتی مهم است که ردیابی دقیق چگونگی تغییر مولفه واکنشی در سراسر شبکه بسیار دشوار باشد. اصل کلی جبران این امکان را فراهم می کند که تجهیزات جداگانه برای هر دستگاه با یک جزء واکنشی نصب نشود.

کارایی استفاده از واحدهای خازن

علیرغم این واقعیت که جبران بخش راکتیو مستقیماً در مصرف کننده راحت تر است، برای بهبود کیفیت برق عرضه شده، اولین تاسیسات در ایستگاه های فرعی استفاده می شود. این امر باعث می شود که شبکه تخلیه شود و در حال حاضر 10 تا 20 درصد در انرژی صرفه جویی شود. بنابراین، در پست های 0.4 کیلوولت، کاربران از فازهای اضافه بار به فازهای کم بار تغییر می کنند.

برای مشترکین غیر صنعتی، تراز کیفی فازها تنها با استفاده از یک واحد خازن تقریبا غیرممکن است. این امر به ویژه برای ساختمان های مسکونی با بارهای تک فاز صادق است. در اینجا، جبران در هر فاز انجام می شود و از فیلترهایی نیز استفاده می شود که ظرفیت آنها به طور خودکار قابل تغییر است.

ولتاژ نامی واحدهای خازن می تواند بسیار متفاوت باشد. تجهیزات فشار قوی 6، 10، 35 کیلو ولت در پست ها استفاده می شود. دستگاه های ولتاژ پایین 0.4-0.66 کیلو ولت مستقیماً روی بارها استفاده می شوند. به دلیل سرعت بالای خود، دستگاه های ولتاژ پایین می توانند نه تنها توان راکتیو ثابت، بلکه متناوب را نیز تثبیت کنند.

به طور کلی، جبران توان راکتیو شامل 2 مرحله است:

1. نظارت بر کیفیت متمرکز (جبران خشن) با یکسان سازی فاز و فیلتر جریان در پست ها.
2. غرامت فردی در شرکت های صنعتی، بخش های فردی آنها و همچنین در سطح مصرف کنندگان کوچک - صاحبان آپارتمان ها و خانه های خصوصی. در طول این کار، دستگاه جبران توان راکتیو با اطمینان از سینوسی بودن جریان، تلفات انرژی را کاهش می دهد.

قبلاً مشکلات صرفه جویی در مصرف انرژی در میان مصرف کنندگان کوچک عملاً در نظر گرفته نمی شد. اعتقاد بر این بود که جزء واکنشی تنها بر عملکرد شرکت های بزرگی که از کوره های القایی، موتورهای ناهمزمان، ترانسفورماتورهای کاهنده و سایر دستگاه ها استفاده می کنند، تأثیر می گذارد.

اما اخیراً میزان استفاده از تجهیزات متحول کننده و تثبیت کننده در محیط اجتماعی به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. مبدل های نیمه هادی شکل موج جریان را بدتر می کنند و در نتیجه بر عملکرد دستگاه های دیگر تأثیر منفی می گذارند. اما تاکنون، دستگاه های KRM تقریباً هرگز برای مصرف کنندگان خانگی خصوصی استفاده نشده اند.

ویدئو

متخصصان و مدیران شرکت ها به طور فزاینده ای سوالاتی در مورد صرفه جویی در انرژی می پرسند.بسیاری از مصرف کنندگان می خواهند نه تنها از منابع انرژی خارجی مستقل باشند، بلکه هزینه مصرف انرژی را نیز کاهش دهند. بنابراین، شرکت‌های بیشتری از جبران‌کننده‌ها استفاده می‌کنند که به آنها امکان می‌دهد شبکه‌های توزیع قابل اعتمادتر و کم‌مصرف منابع را به دست آورند. علاوه بر جبران کننده های استاتیک، دستگاه های پویا نیز وجود دارد. اولی برای توان راکتیو در شبکه های بدون تغییرات بار دینامیکی استفاده می شود؛ هارمونیک های ولتاژ تغذیه از 8٪ تجاوز نمی کند. جبران کننده استاتیک یک واحد خازن مجهز به کنتاکتورهای الکترومغناطیسی است. این نوع جبران کننده با حالت کار دستی و اتوماتیک موجود است که حداکثر تعداد سوئیچینگ چنین جبران کننده ای بیش از 5000 در سال نیست. اگر به مقدار بیشتری نیاز دارید، باید یک جبران کننده پویا خریداری کنید. یک دستگاه مشابه در شبکه هایی با بارهای سریع در حال تغییر استفاده می شود که در آن هارمونیک ولتاژ تغذیه از 8٪ تجاوز نمی کند. با توجه به اصل عملکرد، چنین جبران کننده یک واحد خازن با یک سوئیچ تریستور است.

بر اساس روش کنترل ضریب توان، جبران کننده ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• دستگاه های اتوماتیک. این جبران کننده ها در تاسیساتی که تکنولوژی آنها منجر به تغییرات مکرر در مصرف برق می شود استفاده می شود.مزیت آنها تنظیم بدون نیاز به پرسنل است که با استفاده از یک کنترل کننده ریزپردازنده انجام می شود. علاوه بر این، جبران کننده ها به عملکردهایی برای نظارت و تراز کردن عمر موتور خازن ها مجهز هستند.
• جبران کننده های غیر قابل تنظیم از آنها در تاسیساتی استفاده می شود که بار برای مدت طولانی تغییر نمی کند یا تغییر آن منجر به تغییر ضریب توان فراتر از حد مجاز نمی شود. چنین جبران کننده ای امکان قطع و وصل مراحل را به صورت دستی فراهم می کند.
• جبران کننده های مختلط طراحی شده برای جبران توان راکتیو مصرف کنندگان متصل دائم، که مشابه عملکرد جبران کننده های خودکار است.

در نسخه معمولی، برای اتصال جبران کننده به شبکه، از یک سوئیچ قطع کننده با یک اینترلاک داخلی استفاده می شود که از باز شدن درب دستگاه هنگام روشن شدن سوئیچ جدا کننده جلوگیری می کند. جبران کننده با یک اصل طراحی مدولار مشخص می شود که به شما امکان می دهد به تدریج قدرت نامی را افزایش دهید.

ما انتخاب گسترده ای از جبران کننده ها را ارائه می دهیم، بنابراین می توانید دستگاه مناسب را انتخاب کنید و آن را با قیمت مقرون به صرفه در مسکو خریداری کنید.

تجهیزات الکتریکی در حین کار انرژی مصرف می کنند. در این حالت، توان کل از دو جزء تشکیل شده است: اکتیو و راکتیو. توان راکتیو کار مفیدی انجام نمی دهد، اما تلفات اضافی را به مدار وارد می کند. بنابراین، آنها در تلاش برای کاهش آن هستند، که برای آن به راه حل های فنی مختلفی برای جبران توان راکتیو در شبکه های الکتریکی می رسند. در این مقاله به این خواهیم پرداخت که چیست و چرا به یک دستگاه جبران کننده نیاز است.

تعریف

کل توان الکتریکی از انرژی فعال و راکتیو تشکیل شده است:

در اینجا Q واکنش پذیر است، P فعال است.

توان راکتیو در میدان های مغناطیسی و الکتریکی رخ می دهد که مشخصه بارهای القایی و خازنی هنگام کار بر روی مدارهای جریان متناوب است. هنگامی که یک بار فعال در حال کار است، فازهای ولتاژ و جریان یکسان و منطبق هستند. هنگامی که یک بار القایی وصل می شود، ولتاژ از جریان عقب می افتد و زمانی که یک بار خازنی وصل می شود، ولتاژ را هدایت می کند.

کسینوس زاویه شیفت بین این فازها را ضریب توان می نامند.

cosФ=P/S

P=S*cosФ

کسینوس زاویه همیشه کمتر از یک است، بنابراین توان فعال همیشه کمتر از توان کل است. جریان راکتیو در جهت مخالف نسبت به جریان فعال جریان می یابد و از عبور آن جلوگیری می کند. از آنجایی که سیم ها جریان بار کامل را حمل می کنند:

هنگام توسعه پروژه های خطوط انتقال نیرو، لازم است که مصرف انرژی فعال و راکتیو در نظر گرفته شود. اگر مورد دوم بیش از حد باشد، سطح مقطع خطوط باید افزایش یابد، که منجر به هزینه های اضافی می شود. به همین دلیل با آن مبارزه می کنند. جبران توان راکتیو بار شبکه ها را کاهش می دهد و انرژی را برای شرکت های صنعتی ذخیره می کند.

در نظر گرفتن کسینوس فی کجا مهم است

بیایید بفهمیم کجا و چه زمانی جبران توان راکتیو مورد نیاز است. برای این کار باید منابع آن را تحلیل کنید.

نمونه ای از بار راکتیو پایه عبارتند از:

• موتورهای الکتریکی، کموتاتور و ناهمزمان، به خصوص اگر در حالت کار بار آن برای یک موتور خاص کم باشد.
• محرک های الکترومکانیکی (سلونوئیدها، شیرها، آهنرباهای الکتریکی)؛
• دستگاه های سوئیچینگ الکترومغناطیسی؛
• ترانسفورماتورها، به خصوص در حالت بدون بار.

نمودار تغییر cosF موتور الکتریکی را هنگام تغییر بار نشان می دهد.

اساس تجهیزات الکتریکی اکثر شرکت های صنعتی یک درایو الکتریکی است. از این رو مصرف توان راکتیو بالاست. مصرف کنندگان خصوصی برای مصرف آن هزینه نمی پردازند، اما شرکت ها می پردازند. این باعث هزینه های اضافی می شود که از 10 تا 30 درصد یا بیشتر از کل صورتحساب انرژی متغیر است.

انواع جبران کننده ها و اصل عملکرد آنها

به منظور کاهش واکنش دهنده، از دستگاه های جبران توان راکتیو، به اصطلاح، استفاده می شود. UKRM موارد زیر اغلب به عنوان جبران کننده قدرت در عمل استفاده می شوند:

• بانک های خازنی؛
• موتورهای سنکرون

از آنجایی که مقدار توان راکتیو می تواند در طول زمان تغییر کند، این بدان معنی است که جبران کننده ها می توانند:

1. تنظیم نشده - معمولاً یک بانک خازن بدون توانایی جدا کردن خازن های جداگانه برای تغییر ظرفیت.
2. خودکار - سطوح جبران بسته به شرایط شبکه تغییر می کند.
3. پویا - زمانی که بار به سرعت شخصیت خود را تغییر می دهد جبران کنید.

مدار بسته به مقدار انرژی راکتیو از یک تا یک بانک کامل خازن استفاده می کند که می تواند وارد مدار شود و از مدار خارج شود. سپس کنترل می تواند:

• دستی (شکن مدار)؛
• نیمه اتوماتیک (ایستگاه های دکمه ای با کنتاکتور)؛
• کنترل نشده، سپس مستقیماً به بار متصل می شوند، همراه با آن روشن و خاموش می شوند.

بانک های خازن را می توان هم در پست ها و هم مستقیماً نزدیک مصرف کنندگان نصب کرد، سپس دستگاه به کابل ها یا اتوبوس های برق آنها متصل می شود. در مورد دوم، آنها معمولاً برای جبران انفرادی واکنش دهنده یک موتور خاص یا دستگاه دیگر محاسبه می شوند - که اغلب در تجهیزات شبکه های الکتریکی 0.4 کیلو ولت یافت می شود.

جبران متمرکز یا در مرز قسمت تعادل شبکه ها و یا در پست انجام می شود و در شبکه های فشار قوی 110 کیلوولت قابل انجام است. خوب است چون خطوط فشار قوی را تخلیه می کند اما بدی آن این است که خطوط 0.4 کیلوولت و خود ترانسفورماتور تخلیه نمی شود. این روش ارزان تر از روش های دیگر است. در این حالت می توان سمت پایین 0.4 کیلو ولت را به صورت مرکزی تخلیه کرد، سپس UKRM به شینه هایی که سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور به آنها متصل است متصل می شود و بر این اساس آن نیز تخلیه می شود.

همچنین ممکن است یک گزینه جبران خسارت گروهی وجود داشته باشد. این یک نوع متوسط ​​بین متمرکز و فردی است.

راه دیگر جبران با موتورهای سنکرون است که می تواند توان راکتیو را جبران کند. هنگامی که موتور در حالت تحریک بیش از حد کار می کند ظاهر می شود. این محلول در شبکه های 6 کیلو ولت و 10 کیلو ولت استفاده می شود و تا 1000 ولت نیز یافت می شود. مزیت این روش نسبت به نصب بانک های خازنی، امکان استفاده از جبران کننده برای انجام کارهای مفید (مثلاً کمپرسورها و پمپ های قدرتمند چرخشی) است.

نمودار مشخصه U شکل یک موتور سنکرون را نشان می دهد که وابستگی جریان استاتور به جریان میدان را نشان می دهد. در زیر آن می توانید ببینید کسینوس فی برابر است. وقتی بزرگتر از صفر باشد، موتور ماهیت خازنی دارد و وقتی کسینوس کمتر از صفر باشد، بار خازنی است و توان راکتیو بقیه مصرف کنندگان القایی را جبران می کند.

نتیجه

اجازه دهید با فهرست کردن نکات اصلی در مورد جبران انرژی راکتیو خلاصه کنیم:

• هدف - تخلیه خطوط برق و شبکه های برق شرکت ها. این دستگاه ممکن است دارای چوک های ضد رزونانس برای کاهش سطح باشد.
• افراد صورتحساب آن را نمی پردازند، اما مشاغل انجام می دهند.
• جبران کننده شامل بانک های خازن یا ماشین های سنکرون برای اهداف مشابه است.

مواد

انواع پایه

• تنظیم نشده (قدرت ثابت)

آنها فقط از مراحل ثابت تشکیل شده اند. اصل کار: جداکننده به صورت دستی روشن و خاموش می شود (در صورت عدم وجود جریان بار). برندهای واحدهای تولیدی KRM، KRM1، UKL، UKL56، UKL57 هستند.

قابل تنظیم (اتوماتیک)

آنها فقط از مراحل قابل تنظیم تشکیل شده اند. اصل عملیات: سوئیچینگ به طور خودکار با روشن و خاموش کردن مراحل انجام می شود. در این حالت، قدرت و لحظه روشن شدن به طور خودکار توسط واحد الکترونیکی تعیین می شود. با تنظیم و افزایش مقدار ضریب cos(φ)، واحدهای خازن فشار قوی SlavEnergo به طور خودکار توان راکتیو بار را در شبکه های الکتریکی با ولتاژ 6.3 - 10.5 کیلو ولت جبران می کنند. رایج ترین اختصارات برای چنین تاسیساتی عبارتند از KRM، UKRM 6، UKRM 6.3، UKRM 10، UKRL، UKRL56، UKRL57.

• نیمه خود کار

SlavEnergo به منظور کاهش هزینه تاسیسات جبران توان راکتیو 10 کیلو ولت و 6 کیلو ولت UKRM، ضمن حفظ سطح کیفی بالا، جبران کننده های توان راکتیو نیمه اتوماتیک - ترکیبی از دو نوع UKRM فوق الذکر را توسعه داده است. آنها شامل مراحل قابل تنظیم (اتوماتیک) و مراحل ثابت (غیر قابل تنظیم) هستند. به دلیل این واقعیت است که تقریباً همیشه بخشی از بار در شبکه فشار قوی به طور مداوم، 24/7 وجود دارد، چنین دستگاه هایی رواج یافته اند. برای این بخش "ثابت" بار، ظرفیت های مربوط به بانک های خازن انتخاب می شوند که در سلول های تنظیم نشده واحدهای خازن قرار می گیرند. چنین مراحلی در مقایسه با مراحل اتوماتیک با توان مشابه 2-3 برابر ارزان تر هستند که به نوبه خود تأثیر مفیدی بر هزینه دستگاه جبران توان راکتیو UKRM به طور کلی دارد.

• فیلتر کنید

هر یک از تاسیسات فشار قوی فوق (غیرقابل تنظیم، قابل تنظیم، نیمه اتوماتیک) در صورت لزوم مجهز به چوک های محافظ در برابر اعوجاج هارمونیک می باشد. شما می توانید در مورد این گونه نصب ها اطلاعات بیشتری کسب کنید

مشخصات فنی UKRM اصلی ولتاژ بالا*

نام	قدرت،	مراحل تنظیم kvar		ابعاد **	(در U=6.3 کیلو ولت)	(در U=10.5 کیلو ولت)
		ثابت.	Reg.
UKRM-6.3 (10.5)-150-50 (100r+50r)	150	1*100	1*50	2394 x 1800 x 770	13,75	8,25	480
UKRM-6.3 (10.5)-300-150 (150f+150r)	300	1*150	1*150	2394 x 1800 x 770	27,49	16,50	530
UKRM-6.3 (10.5)-450-150 (300f+150r)	450	1x300	1*150	2394 x 1800 x 770	41,24	24,74	550
UKRM-6.3 (10.5)-600-300 (300f+300r)	600	1x300	1x300	2394 x 1800 x 770	54,99	32,99	600
UKRM-10.5 (6.3)-900-450 (450f+450r)	900	1x450	1x450	2394 x 1800 x 770	82,48	49,49	600
UKRM-6.3 (10.5)-1350-450 (450f+2x450r)	1350	1x450	2*450	3344 x 1800 x 770	123,72	74,23	910
UKRM-6.3 (10.5)-2250-450 (3x450f+2x450r)	2250	3x450	2*450	4294 x 1800 x 770	206,20	123,72	1375
UKRM-6.3 (10.5)-3150-450 (3x450f+4x450r)	3150	3x450	4*450	6194 x 1800 x 770	288,68	173,21	1850

بار اصلی در شبکه های برق صنعتی، الکتروموتورهای ناهمزمان و ترانسفورماتورهای توزیع است. این بار القایی در حین کار منبع الکتریسیته راکتیو است ( توان راکتیو) که حرکات نوسانی را بین بار و منبع (ژنراتور) انجام می دهد، با انجام کار مفید همراه نیست، بلکه صرف ایجاد میدان های الکترومغناطیسی می شود و بار اضافی بر روی خطوط منبع تغذیه ایجاد می کند. بنابراین، جبران کننده توان راکتیو بسیار مهم است.

توان راکتیو با تاخیر (در عناصر القایی جریان فاز از ولتاژ عقب است) بین سینوسی فاز ولتاژ و جریان شبکه مشخص می شود. نشانگر مصرف توان راکتیو می باشد ضریب قدرت(KM)، از نظر عددی برابر با کسینوس زاویه (φ) بین جریان و ولتاژ است. توان مصرفی مصرف کننده به عنوان نسبت توان اکتیو مصرف شده به کل توان گرفته شده از شبکه تعریف می شود، به عنوان مثال: cos(f) = P/S. این ضریب معمولاً برای مشخص کردن سطح توان راکتیو موتورها، ژنراتورها و شبکه سازمانی به طور کلی استفاده می شود. هر چه مقدار cos(f) به وحدت نزدیکتر باشد، سهم توان راکتیو گرفته شده از شبکه کمتر است.

مثال: با cos(ph) = 1، برای انتقال 500 کیلووات در شبکه AC 400 ولت، جریان 722 A مورد نیاز است. برای انتقال همان توان اکتیو با ضریب cos(ph) = 0.6، مقدار جریان به 1203 افزایش می یابد. آ.

در نتیجه:

• تلفات اضافی در هادی ها به دلیل افزایش جریان رخ می دهد.
• ظرفیت شبکه توزیع کاهش می یابد.
• ولتاژ شبکه از مقدار اسمی انحراف دارد (افت ولتاژ به دلیل افزایش مولفه راکتیو جریان شبکه تغذیه).

همه موارد فوق دلیل اصلی این است که شرکت های تامین برق از مصرف کنندگان می خواهند سهم توان راکتیو در شبکه را کاهش دهند. راه حل این مشکل است جبران توان راکتیو- شرط مهم و ضروری برای عملکرد اقتصادی و قابل اعتماد سیستم منبع تغذیه شرکت. این عملکرد انجام می شود که عناصر اصلی آن هستند خازن ها.

جبران صحیح به شما امکان می دهد:

• کاهش هزینه های کلی انرژی؛
• کاهش بار روی عناصر شبکه توزیع (خطوط تامین، ترانسفورماتورها و تابلو برق)، در نتیجه عمر مفید آنها را افزایش می دهد.
• کاهش تلفات جریان حرارتی و هزینه های انرژی؛
• کاهش تأثیر هارمونیک های بالاتر؛
• دستیابی به قابلیت اطمینان و کارایی بیشتر شبکه های توزیع.

علاوه بر این، در شبکه های موجود

• عدم تولید انرژی راکتیو در شبکه در دوره‌های حداقل بار.
• کاهش هزینه تعمیر و به روز رسانی ناوگان تجهیزات الکتریکی؛
• افزایش ظرفیت سیستم منبع تغذیه مصرف کننده، که امکان اتصال بارهای اضافی را بدون افزایش هزینه شبکه ها فراهم می کند.
• ارائه اطلاعات در مورد پارامترها و وضعیت شبکه.

و در شبکه های تازه ایجاد شده - توان پست ها و مقطع خطوط کابل را کاهش دهید که هزینه آنها را کاهش می دهد.

چرا توان راکتیو را جبران کنیم؟

توان راکتیو و انرژی عملکرد سیستم قدرت را بدتر می کند، یعنی بارگذاری ژنراتورهای نیروگاهی با جریان های راکتیو باعث افزایش مصرف سوخت می شود. تلفات در شبکه های تامین و گیرنده افزایش می یابد. افت ولتاژ در شبکه ها افزایش می یابد.

جریان راکتیو علاوه بر این، خطوط برق را بارگذاری می کند، که منجر به افزایش سطح مقطع سیم ها و کابل ها و بر این اساس، افزایش هزینه های سرمایه برای شبکه های خارجی و در محل می شود.

جبران توان راکتیو در حال حاضر یک عامل مهم در حل مسئله صرفه جویی در انرژی تقریباً در هر شرکتی است.

بر اساس برآورد کارشناسان داخلی و برجسته خارجی، سهم منابع انرژی و به ویژه برق حدود 30 تا 40 درصد از هزینه تولید را تشکیل می دهد. این یک استدلال به اندازه کافی قوی است که یک مدیر به طور جدی به تحلیل و ممیزی مصرف انرژی و توسعه روشی برای جبران توان راکتیو نزدیک شود. جبران توان راکتیو کلید حل مسئله صرفه جویی در انرژی است.

مصرف کنندگان اصلی توان راکتیو:

• موتورهای الکتریکی ناهمزمان که 40٪ از کل برق را به همراه نیازهای خانگی و شخصی مصرف می کنند.
• فرهای برقی 8%;
• مبدل 10%;
• ترانسفورماتورهای تمام مراحل تبدیل 35%؛
• خطوط برق 7 درصد

در ماشین های الکتریکی، شار مغناطیسی متناوب با سیم پیچ ها همراه است. در نتیجه، EMF های راکتیو در سیم پیچ ها هنگام جریان متناوب القا می شوند. باعث تغییر فاز (fi) بین ولتاژ و جریان می شود. این تغییر فاز معمولاً در بارهای سبک افزایش و کسینوس فی کاهش می یابد. به عنوان مثال، اگر کسینوس فی موتورهای AC در بار کامل 0.75-0.80 باشد، در بار سبک به 0.20-0.40 کاهش می یابد.

ترانسفورماتورهای با بار کم نیز دارای ضریب توان پایین (کسینوس فی) هستند. بنابراین، اگر جبران توان راکتیو اعمال شود، کسینوس فی سیستم انرژی کم خواهد بود و جریان بار الکتریکی، بدون جبران توان راکتیو، در همان توان اکتیو مصرف شده از شبکه افزایش می‌یابد. بر این اساس، هنگامی که توان راکتیو جبران می شود (با استفاده از واحدهای خازن خودکار KRM)، جریان مصرفی از شبکه بسته به فی کسینوس 30-50٪ کاهش می یابد و گرمایش سیم های رسانا و پیری عایق به ترتیب کاهش می یابد.

علاوه بر این، توان راکتیو به همراه توان اکتیو توسط تامین کننده برق در نظر گرفته می شود و بنابراین مشمول پرداخت تعرفه های جاری می شود و بنابراین بخش قابل توجهی از قبض برق را تشکیل می دهد.

موثرترین و کارآمدترین راه برای کاهش توان راکتیو مصرفی از شبکه، استفاده از واحدهای جبران توان راکتیو (واحدهای خازن) است.

استفاده از واحدهای خازن برای جبران توان راکتیو به شما امکان می دهد:

• تخلیه خطوط منبع تغذیه، ترانسفورماتورها و تابلو برق؛
• کاهش هزینه های انرژی
• هنگام استفاده از نوع خاصی از نصب، سطح هارمونیک های بالاتر را کاهش دهید.
• سرکوب تداخل شبکه، کاهش عدم تعادل فاز؛
• شبکه های توزیع را قابل اطمینان تر و مقرون به صرفه تر می کند.

جبران توان راکتیو طولی و عرضی