Es muy fácil para las personas comprender el poder efectivo, pero no es fácil comprender en profundidad el poder ineficaz.En un circuito sinusoidal, el concepto de potencia reactiva es claro, pero en presencia de armónicos, la definición de potencia reactiva no es clara.Sin embargo, el concepto de potencia reactiva y la importancia de la compensación de potencia reactiva son consistentes.La potencia reactiva debe incluir la compensación de la potencia reactiva básica y la potencia reactiva armónica.
La potencia reactiva es de gran importancia para el sistema de suministro de energía y el funcionamiento de la carga.La impedancia de los componentes de la red del sistema de potencia es principalmente inductiva.Por lo tanto, para transmitir la fuerza activa, se requiere una diferencia de fase entre el transmisor y el receptor, que se puede lograr en un rango bastante amplio.Para transmitir potencia reactiva, existe una diferencia numérica entre los voltajes en ambos extremos, que solo se puede realizar dentro de un rango estrecho.Además de muchos componentes de red que consumen cargas reactivas, muchas cargas también necesitan consumir cargas reactivas.La potencia reactiva requerida por los componentes y las cargas de la red debe estar disponible en algún lugar de la red.Obviamente, todas estas potencias reactivas son suministradas por generadores, y el transporte a larga distancia no es razonable y, por lo general, es imposible.Una forma razonable es generar potencia reactiva donde se necesita consumir potencia reactiva, que es la compensación de potencia reactiva.
1. El significado de la compensación de potencia reactiva
En el sistema de distribución de energía, para evaluar la calidad del suministro de energía, la importancia de la compensación de potencia reactiva tiene los siguientes tres elementos:
1. Para reducir la capacidad de los equipos de la red y aumentar la producción de los equipos
Bajo la condición de que la potencia efectiva no cambie, el factor de potencia de la red eléctrica aumenta y la potencia reactiva también disminuye.Se puede ver a partir de la fórmula S-√P2+Q2 que la potencia inevitablemente disminuirá.Por ejemplo, si una unidad de consumo de energía requiere una carga eléctrica de 200kW y el factor de potencia es 0.4, se puede obtener de COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A, es decir, el factor de potencia de una El transformador que requiere 500kV.A es de 0.8, solo se necesita instalar un transformador de 250kV.A.Puede verse que a medida que aumenta el coeficiente de potencia, la capacidad del equipo requerido puede reducirse en consecuencia.
2. Si el voltaje y la frecuencia del punto de alimentación son casi constantes.
(A) Si el factor de potencia es cercano a 1.
(b) En un sistema trifásico, si las corrientes de fase y los voltajes de fase están balanceados.
El uso de compensación de potencia reactiva para mejorar el factor de potencia no solo puede reducir la pérdida de potencia causada por la transmisión de corriente reactiva, sino también mejorar y aumentar de manera efectiva el voltaje de los usuarios finales y mejorar el nivel de operación económica de los equipos eléctricos.Por lo tanto, la compensación de potencia reactiva siempre ha sido una parte importante del sistema de suministro y distribución de energía.
3. Con el fin de ahorrar costos de electricidad
De acuerdo con la política tarifaria eléctrica vigente en nuestro país, los clientes cuyo volumen de equipo eléctrico supere los 100kV.A (kW) deberán ajustar la factura eléctrica, y multar cuando la factura eléctrica sea inferior al valor estándar.La compensación de potencia reactiva ha mejorado el factor de potencia, ha reducido o evitado el aumento de la factura eléctrica por factor de potencia bajo y ha ahorrado facturas eléctricas.
4. Con el fin de reducir las multas de las compañías eléctricas
Con el creciente énfasis en la protección del medio ambiente, las compañías eléctricas gradualmente controlan estrictamente el desperdicio de energía de las empresas, por lo que las compañías eléctricas han impuesto cada vez más multas a algunas empresas.Con el fin de reducir las multas de las empresas eléctricas, las empresas comenzaron a transferir condensadores para compensar la potencia reactiva., Reducir el consumo de energía.
5. Prolongar la vida útil de los equipos.
En términos de costo de producción, la empresa necesita calcular la tasa de depreciación del equipo para calcular el costo de producción y finalmente determinar la ganancia neta anual de la empresa.Sin embargo, muchos equipos tienen que abandonarse debido al grave desgaste del equipo y, a menudo, se usan durante 3 a 5 años, una gran parte de los cuales se debe a la potencia reactiva.Alto, lo que lleva al envejecimiento de los equipos, por lo que cada vez más empresas comienzan a pagar condensadores de compensación para prolongar la vida útil de los equipos.
En segundo lugar, el papel de la compensación de potencia reactiva.
La función del gabinete de compensación de potencia reactiva es proporcionar la potencia reactiva necesaria de acuerdo con el equipo de compensación de potencia reactiva a través de la compensación de potencia reactiva.Entorno de suministro de energía, mejora la calidad de la red.
El gabinete de compensación de potencia reactiva juega un papel importante en el suministro de energía.El uso de un dispositivo de compensación razonable puede reducir la pérdida de la red eléctrica.Por el contrario, la selección y el uso inadecuado pueden causar varios factores, como el sistema de suministro de energía, la fluctuación de voltaje y el aumento de armónicos.
La compensación de potencia reactiva consiste en utilizar una fuente de corriente externa para compensar la potencia reactiva consumida por la carga durante el funcionamiento.El dispositivo que proporciona esta fuente de corriente se convierte en un dispositivo de compensación de potencia reactiva.El dispositivo de compensación común es un capacitor de potencia en paralelo.
1. Mejore el sistema de suministro de energía y el factor de potencia de carga, reduzca la capacidad del equipo y reduzca el consumo de energía
2. Mejorar la calidad del suministro de energía y las condiciones de funcionamiento del equipo puede garantizar que el equipo funcione en condiciones de trabajo normales, lo que conduce a una producción segura.
3. Ahorre electricidad, reduzca los costos de producción y reduzca las facturas de electricidad de la empresa.
4. Puede reducir el consumo de energía de la línea y mejorar la eficiencia de transmisión de la red eléctrica.
5. Estabilice el voltaje del extremo receptor y la red eléctrica y mejore la calidad del suministro de energía.Compensación de potencia reactiva dinámica La potencia reactiva dinámica en la posición adecuada de la línea de transmisión de larga distancia puede mejorar la estabilidad del sistema de transmisión y aumentar la capacidad de transmisión.
6. En el caso de cargas trifásicas desequilibradas, como los ferrocarriles electrificados, las cargas efectivas e ineficaces de las tres fases se pueden equilibrar mediante una compensación ineficaz adecuada.
3. El principio de compensación de potencia reactiva
Conecte un dispositivo con una carga eléctrica capacitiva y una carga eléctrica inductiva en el mismo circuito, la carga inductiva absorbe energía cuando la carga capacitiva libera energía, y la carga capacitiva absorbe energía cuando la carga inductiva libera energía, y la energía se comparte entre los intercambio de dos cargas entreDe esta forma, el principio de compensación reactiva es que la potencia reactiva absorbida por la carga inductiva es compensada por la potencia reactiva entregada por la carga capacitiva.
En el sistema eléctrico real, la mayoría de las cargas son motores asíncronos, y el circuito equivalente de la mayoría de los equipos eléctricos, incluidos los motores asíncronos, se puede considerar como un circuito en el que la resistencia r y la inductancia l están conectadas en serie, y su factor de potencia es
en la fórmula
Después de conectar los circuitos R y L en paralelo y luego conectarlos al capacitor C, el circuito se muestra en la Figura (a) a continuación.La ecuación actual de este circuito es:
En el diagrama fasorial de la siguiente figura se puede ver que la diferencia de fase entre el voltaje U y la corriente I se vuelve más pequeña después de conectar el condensador en paralelo, es decir, aumenta el factor de potencia del circuito de alimentación.En este momento, la fase de la corriente de suministro I se retrasa con respecto al voltaje U, lo que se denomina subcompensación.
El circuito y el diagrama fasorial de la potencia reactiva de compensación de capacitancia paralela en la figura
(a) circuitos;
(b) Diagrama fasorial (subcompensado);
(c) Diagrama fasorial (sobrecompensación)
La capacitancia del capacitor c es demasiado grande y la fase de la corriente de alimentación I excede el voltaje u, lo que se denomina sobrecompensación, y su diagrama fasorial se muestra en la Figura (c).Por lo general, la condición de sobrecompensación indeseable hará que aumente el voltaje secundario del transformador, y la potencia reactiva capacitiva aumentará la pérdida de potencia al igual que la línea de transmisión de energía.Cuando aumenta el voltaje de la línea de alimentación, la pérdida de potencia del condensador también aumentará y el aumento de temperatura aumentará., afectará la vida útil del capacitor.
4. ¿Por qué necesitamos aumentar la compensación de potencia reactiva y qué efecto trae?
La cantidad de compensación de potencia reactiva aumenta en un punto determinado de la red eléctrica, y el flujo de potencia reactiva de todas las líneas de conexión y transformadores desde este punto hasta la fuente de alimentación disminuye, y la pérdida de potencia conectada a este punto disminuye, logrando ahorro de energía y mejora de la calidad de la energía.
La compensación de potencia reactiva requiere una compensación centralizada para los equivalentes económicos no válidos.Seleccione el punto de compensación y la capacidad de compensación.Usando energía eléctrica, los clientes pueden realizar una compensación de energía reactiva de acuerdo con el principio de mejorar el factor de potencia.La distribución de compensación primero considera los requisitos de regulación de voltaje para invalidar la transmisión de larga distancia no válida.Compensación La configuración de los equipos se planifica según el principio de “compensación de nivel, equilibrio local” para darse cuenta de que hay cargas no válidas.
La compensación de potencia reactiva generalmente no quiere sobrecompensar, porque aumentará el voltaje secundario del transformador, y la capacidad de transmisión de potencia reactiva en la línea de alimentación también aumentará la pérdida de potencia, es decir, el equipo de suministro de energía invierte la potencia reactiva red.Esta situación se debe principalmente a la potencia reactiva de la red eléctrica.La sobretensión provocada por el exceso puede provocar daños por sobretensión en la red, por lo que es necesario instalar un reactor para absorber potencia reactiva.En el sistema de potencia, si está desequilibrado, el voltaje del sistema caerá y, en casos graves, el equipo se dañará y el sistema se desarmará.Al mismo tiempo, la disminución del factor de potencia y el voltaje de la red conduce a la incapacidad de utilizar completamente el equipo eléctrico, la disminución de la capacidad de transmisión de la red y el aumento de las pérdidas.Por lo tanto, es de gran importancia práctica mejorar la calidad del voltaje de trabajo, mejorar el factor de potencia, reducir la pérdida del sistema y mejorar la eficiencia del sistema de suministro de energía.
Hora de publicación: 13-abr-2023