Реактивная мощность, преимущества ее компенсации.
Реактивная мощность – это паразитная мощность, приводящая к потерям на нагрев и излучение в электрических сетях. За счет внедрения автоматических конденсаторных и дроссельных установок можно добиться снижения энергопотребления до 40%.
Реактивная мощность в электрической сети
Способы компенсации реактивной мощности
Преимущества автоматических установок компенсации реактивной мощности
Реактивная мощность в электрической сети:
Понятие электрической мощности описывается скоростью, с которой генерируется, передается либо потребляется электроэнергия за определенный период. С ее ростом увеличивается и работа, совершаемая электроустановкой.
Полная мощность (S) в цепях переменного тока имеет активную (P) и реактивную (Q) составляющую. При первой (полезной) током совершается эффективная работа, вторая (паразитная) – ничего не выполняет, но разогревает провода и излучается в окружающее пространство.
Формула взаимосвязи мощностей может быть представлена в виде треугольника мощностей:
S2 = P2 + Q2
Где S измеряется в Вольт-амперах (ВА), P – в Ваттах (Вт), а Q – в Вольт амперах реактивных (Вар).
Для работы и синхронизации генераторных установок, вырабатывающих и передающих ток в линию, используются реактивные нагрузки (катушки либо конденсаторы). Но они сдвигают фазу тока на опережение либо отставание от напряжения. То же делают реактивные нагрузки на предприятиях-потребителях электричества. Этот угол между фазами принимают, как косинус фи (cos φ = P/S) и измеряют при помощи фазометра. В результате возникает реактивная составляющая мощности, способствующая появлению электромагнитных полей, поддерживающих функциональность оборудования. Она же способствует и перегрузкам электроподстанций, увеличению сечений передающих линий, снижению сетевого напряжения, так как все сети нагружаются полной мощностью без учета, что ее реактивная составляющая не выполняет полезной работы.
Реактивная мощность может и должна компенсироваться, за счет чего повышается эффективность работы сетей и улучшается качество транспортируемой энергии.
Способы компенсации двух видов реактивной мощности:
Индуктивная нагрузка (фазовое опережение тока относительно напряжения) компенсируется конденсаторами или синхронными двигателями.
Емкостная нагрузка (фазовое отставание тока относительно напряжения) компенсируется дросселями или реакторами.
Полностью выровнять фазы между током и напряжением невозможно, но, даже повысив cos φ с обычных 0,5-0,6 до 0,95-0,97, можно добиться экономического эффекта в 45-50%.
Преимущества автоматических установок компенсации реактивной мощности:
За счет внедрения автоматических конденсаторных и дроссельных установок на проектируемые и модернизируемые объекты можно добиться следующих результатов:
– снижение уровня энергопотребления до 40%,
– уменьшение нагрузки на силовых трансформаторах, что сказывается на долговечности их эксплуатации,
– уменьшение нагрузки на кабельные и проводные линии, что позволит использовать провода с меньшим сечением,
– убрать лишние наводки и гармоники в питающих электросетях, улучшить качество транспортируемого по ним электричества,
– стоимость компенсирующего оборудования и его монтажа может окупиться в течение полгода – года, а использовать полученные преимущества можно будет несколько десятилетий.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com