Енергичен проект на проект на строителен инженер

мощност

Съдържание

Не възнамерявам с тази статия да давам много теоретичен подход към проблема с реактивната енергия (мисля, че бих загубил читатели, вместо да ги получа), въпреки че ще дам няколко малки мазки, необходими за по-доброто разбиране. За разлика от Намерението ми е да дам доста практичен подход към предимствата, които компенсацията на реактивната енергия, налична в дадена инсталация, както и основните съществуващи методи за нейното компенсиране. Също така искам да поясня, че тази статия се фокусира повече върху компенсацията на инсталациите с ниско напрежение, оставяйки настрана компенсацията при високо напрежение, интересно поле, кой знае? ще обърнем внимание друг ден.

Реактивна енергия

Реактивната (Q) (kVArh), както обяснихме в тази статия в блога, е енергията, необходима за създаване и поддържане на магнитните полета, необходими за работата на различни електрически устройства като двигатели, трансформатори или разрядни лампи. За разлика от активната енергия (P) (kWh), тя не се трансформира в работа, но се разсейва под формата на топлина.

Фактор на мощността и привидна енергия (S)

Можем да определим привидната енергия като векторна сума на активната и реактивната енергия. Ако разглеждаме активната енергия и реактивната енергия като краката на правоъгълен триъгълник, а привидната енергия като негова хипотенуза, можем да забележим, че колкото по-ниска е реактивната енергия, толкова по-равни ще бъдат видимите и активните енергии.

Виждаме, че ъгълът, образуван от P и S, се обозначава с Φ (fi). Това е ъгълът, чийто косинус ни дава най-високата или най-ниската стойност (и консумация) на Q в нашата инсталация. Като се има предвид, че стойността на косинус може да варира само между 0 и 1, колкото по-висока е стойността на този косинус, толкова по-ниска е реактивната енергия в нашата инсталация. Поради тази причина при компенсацията на реактивната енергия винаги ще се търси най-близката стойност на cosΦ до 1.

Като допълнение можем да кажем, че привидната енергия (S) показва, че захранващата мрежа на дадена верига не само трябва да задоволява консумираната и трансформирана в работа енергия (kW), но и че трябва да има тази, която те представляват ще "съхранява" елементи с реактивен разход (kVAr). ЗащотоТрансформаторите винаги са определени от видимата мощност, която могат да доставят (kVA).

Защо да компенсираме реактивната енергия?

✓ Намаляване на сметката за електроенергия: след компенсиране на реактивната енергия санкцията за потреблението на енергия ще бъде намалена или премахната, с последващи икономии в сметката за електричество.

✓ Техническа оптимизация на инсталацията: реактивната компенсация избягва извънгабаритни много инсталационни компоненти:

✎ Намаляване на сечението на кабелите, поради намаляване на загубите поради прегряване.

✎ Намаляване на падането на напрежението по време на инсталацията.

Available Налична по-висока мощност в трансформатора. Привидната мощност на инсталацията е близка до номиналната мощност в kW, така че силовият трансформатор може да достави повече kW.

След компенсиране на реактивната енергия, санкцията за потреблението на енергия ще бъде намалена или премахната, с последващи икономии в сметката за електричество

Компенсация за ниско напрежение: видове оборудване

Това може да се направи по два начина:

1) Фиксирани кондензатори.

Оборудване с фиксирана стойност kVAr, един или повече се използва за получаване на реактивната реакция, необходима за компенсация.

Те са идеални за индивидуална компенсация на двигатели с висока мощност, трансформатори или самата инсталация, в случай че реактивната консумация е много постоянна.

2) Автоматични кондензаторни батерии.

Оборудване, което осигурява необходимата стойност на kVAr, за да поддържа cosΦ на инсталацията близо до определена целева стойност. Те се адаптират към вариациите в реактивния разход на дадена инсталация. Те се състоят от три основни елемента:

✎ Регулатор: измерва cosΦ на инсталацията и дава необходимата команда за промяна на kVAr, доставена на инсталацията и достига целевия cosΦ.

✎ Контактори: елементи, които управляват кондензаторите, съставляващи батерията, за да осигурят необходимата kVAr.

Кондензатори: елементи, които осигуряват реактивната енергия, необходима за инсталацията. Те обикновено се използват в части от инсталацията, където са отбелязани вариации на реактивната енергия, като например в CGBT шини или във важни вторични разпределителни табла.

Компенсация на ниско напрежение: методи

Можем да говорим основно за 3 метода:

1) Обща компенсация: компенсацията се извършва на CGBT шината.

✎ Отпадат наказанията за прекомерна реактивна консумация.

✎ Привидната мощност на kVA на инсталацията се коригира спрямо нейната реална консумация в kW, така че колкото повече налични kW се изхвърлят към трансформатора.

✎ Реактивният ток присъства в цялата верига, така че загубите, дължащи се на джауловия ефект, не намаляват, което означава, че сечението на кабелите и размерите на разпределителното устройство не могат да бъдат намалени.

2) Компенсация за вторични панели (сектори): компенсацията се извършва върху шините на вторичните панели, които представят реактивно потребление. Освен предимствата, споменати в предишния метод, можем да добавим следното:

✎ Реактивният ток вече не циркулира по цялата инсталация, така че загубите, дължащи се на джауловия ефект нагоре по посока на компенсирания панел, са намалени. Както и необходимите секции на кабелите.

✎ Въпреки това, след тази таблица ще имаме същите проблеми, както при общото обезщетение.

3) Индивидуална компенсация: този метод обикновено се използва за асинхронни двигатели с висока мощност, за самите силови трансформатори или за всеки приемник с реактивно потребление, чиято мощност е значителна по отношение на номиналната мощност на инсталацията. Най-големите му предимства, в допълнение към споменатите са:

Реактивният ток вече не циркулира през инсталацията, тъй като се подава на същото място, където се консумира.

Losses Загубите от джауловия ефект са намалени по време на инсталацията, необходимата част от кабелите и разпределителните уреди са намалени.

Реактивна енергия и хармоници

Както говорихме, когато се запознахме с тези стари приятели, наличието на хармоници в дадена инсталация не е най-добрият възможен сценарий за кондензаторна банка или за фиксирано оборудване.

Защо? Ако резонансната честота на батерията/индуктивния блок на мрежата съвпада или е близка до който и да е хармоник, присъстващ в инсталацията, това ще доведе до резонанс между двете с последващо нагряване или дори разрушаване на кондензаторната банка. Ето защо трябва да бъдем особено внимателни с възможността тези две съставки да се комбинират в нашата рецепта за щастлив и ефективен монтаж.

Трябва да бъдем особено внимателни с възможността за комбиниране на тези две съставки (кондензатор и хармоници) в нашата рецепта за щастлив и ефективен монтаж.

Трябва да се отбележи, че доброто техническо и икономическо проучване на инсталацията, нейните натоварвания и компоненти, нейната реактивна консумация, наличието на хармоници, както и възможните решения на тези два последни фактора ще бъдат от решаващо значение за спестяване на разходи и ще има много по-оптимизирана и ефективна инсталация. Ще се срещнем отново.