Jaká je podstata a problém kompenzace jalového výkonu?

Hlavní zátěží v průmyslových elektrických sítích jsou asynchronní elektromotory a distribuční transformátory. Tato indukční zátěž během provozu je zdrojem jalové elektřiny (jalový výkon), který provádí oscilační pohyby mezi zátěží a zdrojem (generátorem), není spojen s výkonem užitečné práce, ale vynakládá se na vytváření elektromagnetických polí a vytváří další zátěž na napájecích vedeních. Proto je velmi důležitý kompenzátor jalového výkonu.

Jalový výkon je charakterizován zpožděním (u indukčních prvků fázový proud zaostává za napětím) mezi fázovými sinusoidami napětí a síťového proudu. Ukazatel spotřeby jalového výkonu je Faktor síly (KM), číselně rovné kosinu úhlu (φ) mezi proudem a napětím. Příkon spotřebitele je definován jako poměr spotřebovaného činného výkonu k celkovému výkonu skutečně odebranému ze sítě, tj.: cos(f) = P/S. Tento koeficient se obvykle používá k charakterizaci úrovně jalového výkonu motorů, generátorů a podnikové sítě jako celku. Čím blíže je hodnota cos(f) jednotce, tím menší je podíl jalového výkonu odebraného ze sítě.

Příklad: s cos(ph) = 1, pro přenos 500 KW v síti AC 400 V je potřeba proud 722 A Pro přenos stejného činného výkonu s koeficientem cos(ph) = 0,6 se hodnota proudu zvýší na 1203. A.

V souladu s tím musí být veškerá síťová napájecí, přenosová a distribuční zařízení navržena pro velké zatížení. Kromě toho může být v důsledku velkého zatížení odpovídajícím způsobem snížena životnost tohoto zařízení. Dalším faktorem zvyšujícím náklady jsou výsledné tepelné ztráty v kabelech a jiných rozvaděčích, transformátorech a generátorech v důsledku zvýšeného celkového proudu. Vezměme například v našem výše uvedeném případě s cos(ph) = 1, ztrátový výkon je roven 10 KW. Při cos(f) = 0,6 se zvýší o 180 % a je již 28 KW. To znamená, že přítomnost jalového výkonu je parazitním faktorem, nepříznivé pro síť jako celek.

• ve vodičích dochází k dalším ztrátám v důsledku zvýšeného proudu;
• kapacita distribuční sítě je snížena;
• Napětí sítě se odchyluje od jmenovité hodnoty (úbytek napětí v důsledku zvýšení jalové složky proudu napájecí sítě).

To vše je hlavním důvodem, proč společnosti dodávající energii vyžadují, aby spotřebitelé snížili podíl jalového výkonu v síti. Řešením tohoto problému je kompenzace jalového výkonu – důležitá a nezbytná podmínka pro hospodárné a spolehlivé fungování podnikového napájecího systému. Tato funkce se provádí zařízení pro kompenzaci jalového výkonu KRM-0,4 (UKM-58) – kondenzátorové jednotky, jehož hlavními prvky jsou конденсаторы.

Správná kompenzace vám umožní:

• snížit celkové náklady na energii;
• snížit zatížení prvků distribuční sítě (přívodní vedení, transformátory a rozvaděče), a tím prodloužit jejich životnost;
• snížit tepelné ztráty proudu a náklady na energii;
• snížit vliv vyšších harmonických;
• potlačit rušení sítě, snížit fázové nesymetrie;
• dosáhnout vyšší spolehlivosti a efektivity distribučních sítí.

Navíc ve stávajících sítích

• vyloučit generování jalové energie do sítě během období minimální zátěže;
• snížit náklady na opravy a modernizaci vozového parku elektrických zařízení;
• zvýšit kapacitu napájecího systému spotřebitele, což umožní připojení dalších zátěží bez zvýšení nákladů na sítě;
• poskytují informace o parametrech a stavu sítě.

A v nově vytvořených sítích snížit výkon rozvoden a průřez kabelových vedení, což sníží jejich cenu.

Proč kompenzovat jalový výkon?

Jalový výkon a energie zhoršují výkon energetického systému, to znamená, že zatížení generátorů elektráren jalovými proudy zvyšuje spotřebu paliva; zvyšují se ztráty v napájecích sítích a přijímačích; Úbytek napětí v sítích se zvyšuje.

Jalový proud dodatečně 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 při řešení otázky úspory energie téměř v každém podniku.

Podle odhadů domácích i předních zahraničních odborníků tvoří podíl energetických zdrojů, a zejména elektřiny, asi 30-40 % nákladů na výrobu. To je dostatečně silný argument, aby manažer vážně přistoupil k analýze a auditu spotřeby energie a vývoji metody kompenzace jalového výkonu. Kompenzace jalového výkonu je klíčem k řešení otázky úspory energie.

Hlavní spotřebitelé jalového výkonu:

• asynchronní elektromotory, které spotřebují 40 % celkového výkonu spolu s domácími a vlastními potřebami;
• elektrické trouby 8 %;
• převodníky 10 %;
• transformátory všech stupňů transformace 35 %;
• elektrické vedení 7 %.

U elektrických strojů je střídavý magnetický tok spojen s vinutím. Výsledkem je, že při protékání střídavého proudu se ve vinutí indukují 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 kosinus phi střídavých motorů při plném zatížení 0,75-0,80, pak se při nízké zátěži sníží na 0,20-0,40.

Lehce zatížené transformátory mají také nízký účiník (kosinus phi). Pokud se tedy použije kompenzace jalového výkonu, výsledné kosinus phi energetického systému bude nízké a elektrický zátěžový proud se bez kompenzace jalového výkonu zvýší při stejném činném výkonu odebraném ze sítě. V souladu s tím, když je kompenzován jalový výkon (pomocí automatických kondenzátorových jednotek KRM), proud odebíraný ze sítě se sníží v závislosti na kosinus fí o 30-50% a odpovídajícím způsobem se sníží zahřívání vodivých drátů a stárnutí izolace.

Kromě toho je jalový výkon spolu s činným výkonem zohledněn dodavatelem elektřiny, a proto podléhá platbě podle aktuálních sazeb, a tvoří tedy významnou část účtu za elektřinu.

Nejúčinnějším a nejefektivnějším způsobem snížení jalového výkonu odebíraného ze sítě je použití kompenzačních jednotek jalového výkonu (kondenzátorových jednotek).

Použití kondenzátorových jednotek pro kompenzaci jalového výkonu umožňuje:

• odlehčit napájecí vedení, transformátory a rozvaděče;
• snížit náklady na energii
• při použití určitého typu instalace snižte úroveň vyšších harmonických;
• potlačit rušení sítě, snížit fázové nesymetrie;
• aby byly distribuční sítě spolehlivější a nákladově efektivnější.

podélná a příčná kompenzace jalového výkonu

Další informace, konzultace, ceny

Nabídneme efektivní a cenově výhodné řešení. Využijte zkušeností našich technických specialistů – vyplňte formulář vpravo, nebo zavolejte.

Výpočet, výroba a dodávka kondenzátorových jednotek. Kompenzační jednotky jalového výkonu, skladem a na objednávku.