Kondenzatorske instalacije za kompenzaciju jalove snage. Kompenzacija reaktivne snage u stanovima, svakodnevnom životu i na radu Uređaj za kompenzaciju jalove snage

Metoda odabira kompenzacijskih uređaja reaktivna snaga(PRM) sastoji se od odabira uređaja koji omogućavaju poboljšanje faktora snage potrošača na traženu vrijednost i sastoji se od sljedećih faza:

• izračunavanje snage PFC uređaja;
• Izvođenje potrebnih provjera i proračuna;
• stvarni izbor PFC uređaja.

Odabir lokacije za ugradnju KRM uređaja

Ovisno o karakteristikama određene električne instalacije, PFC uređaji se mogu instalirati kao što je prikazano na sl. 1.

1. Na ulazu na CH strani.
2. Na glavnom distributivnom autobusu.
3. Na sekundarnoj distributivnoj sabirnici.
4. Pojedinačni kondenzatori opterećenja.

Proračun snage PFC uređaja, provođenje potrebnih provjera i proračuna

Općenito, snaga PFC uređaja određena je formulom:

• Kc = tanϕ1 – tanϕ2;
• Qc – snaga KRM instalacije;
• P – aktivna snaga;
• Kc – izračunati koeficijent.

Za određivanje Kc koeficijenta postoji posebna tablica iz koje, znajući cosϕ1 i cosϕ2, možete odrediti ovaj koeficijent bez pribjegavanja matematičkim proračunima.

Način izračunavanja aktivne snage P, kao i provođenje potrebnih provjera i proračuna PFC uređaja, ovisi o mjestu njegove instalacije. U nastavku ćemo dati primjer njegovog proračuna u slučaju instaliranja PFC uređaja na glavnu distribucijsku sabirnicu.

Odabir PLC uređaja

KRM uređaji se biraju prema sljedećim tehničkim karakteristikama:

• nazivna snaga;
• nazivni napon;
• nazivna struja;
• broj povezanih stepenica;
• potreba za zaštitom od rezonantnih fenomena pomoću reaktora.

Potrebna snaga se dobija u koracima od 25 i 50 kvar, a broj koraka ne bi trebao biti veći od broja izlaza regulatora instaliranih u PFC instalaciji, jer se na svaki izlaz može spojiti jedan korak.

Broj izlaza kontrolera je označen brojem, na primjer, RVC6 (od ABB-a) ima 6 izlaza.

Ako je potrebno zaštititi od rezonantnih pojava, potrebna je upotreba zaštitnih prigušnica (trofaznih prigušnica) u ovom slučaju treba odabrati instalacije kao što su MNS MCR i LK ACUL tip (ABB).

Primjer odabira KRM uređaja

Ispod je primjer odabira PLC uređaja za mrežu prikazanu na slici 2.

Tehničke karakteristike uređaja koji formiraju mrežu su sljedeće:

Napajanje:

• Nazivni napon 10 kV;
• Frekvencija 50 Hz;
• Faktor snage cosϕ = 0,75;

Transformatori 1, 2:

• Nazivni napon primarnog namotaja 10 kV;
• Nazivni napon sekundarnog namotaja 400 V;
• Nazivna snaga S = 800 kVA;

Podaci o kablovima i opterećenjima povezanim preko sekundara razvodne ploče, prikazani su u tabeli 1. Tabela 1

Odabir lokacije za ugradnju KRM uređaja

Glavne razvodne sabirnice su uzete kao mjesto ugradnje za PFC uređaje, kao što je prikazano na sl. 3.

1. Određujemo potrebnu snagu uređaja pomoću formule:

2. Ukupne aktivne snage opterećenja koje primaju snagu iz svakog od dva transformatora odredit će se formulom:

Zamjenom vrijednosti iz tabele 1, dobijamo:

3. Odredite ponderisani prosjek cosφ za prvi transformator koristeći formulu:

4. Odredite ponderisani prosjek cosφ za drugi transformator koristeći formulu:

5. Odredimo koeficijent Kc koristeći tablicu 2, uzimajući u obzir da je traženi cosφ 2 = 0,95.

• za prvi KRM uređaj Kc1 = 0,474;
• za drugi KRM uređaj Ks2 = 0,526.

6. Znajući Kc i P za svaki transformator, određujemo potrebnu snagu PFC uređaja:

• za prvi transformator:

• za drugi transformator:

Proračun snage PFC uređaja na osnovu bilansa snage

7. Odredimo snagu PFC uređaja pomoću formule [L5. str. 229].

• za drugi transformator:

tanϕ2 – traženi tangens ugla;

• 8. Odredite tanϕ1 i tanϕ2 znajući cosϕ1 i cosϕ2:

• za prvi transformator tgϕ1:

• za prvi i drugi transformator tgϕ2:

za drugi transformator tgϕ1:

Kao što se može vidjeti iz dvije opcije za izračunavanje snage kontrolnog uređaja, vrijednosti potrebne snage su praktički iste. Koju od opcija za odabir snage PFC uređaja za korištenje, na vama je da odlučite. Snagu PFC uređaja uzimam prema opciji sa određivanjem koeficijenta Ks prema tabeli 2.

Shodno tome, prihvaćena potrebna snaga PFC uređaja je 270 i 300 kvar.

9. Izračunajmo nazivnu struju PFC uređaja za prvi transformator:

10. Izračunajte nazivnu struju PFC uređaja za drugi transformator:

UKRM zaštita Prilikom odabira Da biste zaštitili KRM uređaj, morate se rukovoditi PUE 7. izdanjem, klauzula 5.6.15. Prema tome, uređaji i strujni dijelovi u kolu kondenzatorske baterije moraju omogućiti dugotrajan prolazak struje koja iznosi 130% nazivne struje baterije.

Određujemo postavku za zaštitu od preopterećenja:

• za UKRM1: 390*1,3 = 507 A;
• za UKRM2: 434*1,3 = 564 A

Postavka zaštite od kratkog spoja mora biti neosjetljiva na udarnu struju. Postavka je 10 x In.

Određujemo postavku zaštite od kratkog spoja:

• za UKRM1: 390 x 10 = 3900 A;
• za UKRM2: 434 x 10 = 4340 A

Provjera KRM instalacije na odsustvo rezonancije

U ovom primjeru, PFC instalacija nije provjerena na odsustvo rezonancije, zbog odsustva nelinearnog opterećenja, kao i odsustva značajnih izobličenja u 10 kV mreži.

Ako imate preovlađujuće nelinearno opterećenje, morate provjeriti UKRM za odsustvo rezonancije, a također izvršiti proračun kvalitete električna energija nakon ugradnje UKRM-a i punjenja baterija statičkih kondenzatora (SCB).

Radi praktičnosti izračunavanja izbora uređaja za kompenzaciju jalove snage, ovom članku prilažem arhivu sa svim tehnička literatura, koji sam koristio kada sam birao UKRM.

književnost:

1. Pravila za izgradnju električnih instalacija (PUE). Sedmo izdanje. 2008
2. Tutorial za električne instalacije kompanije ABB. 2007
3. Priručnik o kompenzaciji jalove snage od RTR-Energia.
4. Izdanje br. 21. Vodič za kompenzaciju reaktivne snage uzimajući u obzir uticaj harmonika iz Schneider Electrica. 2008
5. B.Yu.Lipkin. Električno napajanje industrijskih preduzeća i instalacija, 1990

Dopis za menadžere koji prodaju električnu opremu.

Odjeljak: Uređaji za kompenzaciju reaktivne snage. Osnovni koncepti.

1. Šta je reaktivna snaga?

To je uvjetno dio ukupne snage potrebne za rad induktivnog opterećenja u potrošačkim mrežama: asinhroni elektromotori, transformatori itd.

2. Šta je pokazatelj potrošnje reaktivne snage?

Pokazatelj potrošnje reaktivne snage je faktor snage - Cos φ.

Cos φ se smanjuje kada se potrošnja reaktivne snage opterećenja povećava. Stoga je potrebno težiti povećanju Cos φ, jer nizak Cos φ dovodi do preopterećenja transformatora, zagrijavanja žica i kablova i drugih problema u radu potrošačkih električnih mreža.

3. Šta je kompenzacija reaktivne snage?

Ovo je kompenzacija za nedostatak jalove snage (ili jednostavno kompenzacija za reaktivnu snagu) u mreži, što je tipično za niske Cos φ.

4. Šta je uređaj za kompenzaciju reaktivne snage (RPC)?

Uređaj koji kompenzira nedostatak reaktivne snage potrošača.

5. Koji se uređaji za kompenzaciju reaktivne snage (RPC) koriste?

Najčešći kompenzacijski uređaji su uređaji koji koriste posebne (kosinusne) kondenzatore - kondenzatorske jedinice i kondenzatorske banke.

6. Šta je kondenzatorska jedinica i kondenzatorska baterija?

Kondenzatorska instalacija - instalacija koja se sastoji od kondenzatora i pomoćne opreme - prekidača, rastavljača, regulatora, osigurača, itd. (Sl.1).

Banka kondenzatora je grupa pojedinačnih kondenzatora međusobno električnih spojeva (slika 2).

7. Šta je filter - kompenzacijska jedinica (FKU)?

Ovo je kondenzatorska instalacija u kojoj su kondenzatori zaštićeni od harmonijskih struja posebnim (filterskim) prigušnicama (slika 3).

8. Šta su harmonici?

Ovo je struja i napon koji imaju frekvenciju različitu od frekvencije mreže od 50 Hz.

9. Od kojih harmonika su zaštićeni kondenzatori?

Od neparnih harmonika u odnosu na frekvenciju od 50 Hz (3,5,7,11, itd.). na primjer:

Harmonik br. 3: 3 x 50 Hz = 150 Hz.

Harmonik br. 5: 5 x 50 Hz = 250 Hz.

Harmonik br. 7: 7 x 50 Hz = 350 Hz...itd.

10. Zašto je potrebno zaštititi kondenzatore u PKU?

Konvencionalni kosinusni kondenzatori koji se koriste za kompenzaciju zagrijavaju se harmoničnom strujom do temperature neprihvatljive za normalan rad; Istovremeno, njihov vijek trajanja je znatno smanjen i brzo propadaju.

11. Šta je filter harmonika snage?

Ovo je instalacija koja se koristi za filtriranje (smanjenje nivoa) harmonika u mreži (slika 4). Sastoji se od kondenzatora i induktora (reaktora) podešenih na određeni harmonik (vidi gore).

12. Kako se PKU razlikuje od harmoničkog filtera?

FKU se koristi za kompenzaciju reaktivne snage; kondenzatori i induktivnosti (prigušnice) se biraju na način da harmoničke struje ne prolaze kroz kondenzatore. Kod harmonijskih filtera je obrnuto: kondenzatori i prigušnice (reaktori) se biraju tako da harmonijske struje prolaze (kratki spoj) kroz kondenzatore, pa opšti nivo harmonici u mreži su smanjeni i kvalitet električne energije je poboljšan.

13. Da li to znači da se kondenzatori u filterima harmonika zagrijavaju - jer kroz njih prolaze harmoničke struje?

Da, ali harmonijski filteri koriste kondenzatore posebno dizajnirane za tu svrhu, dizajnirane za velike struje, na primjer, one punjene uljem.

14. U kojim režimima rade kondenzatorske jedinice?

Automatski način rada - kada se kondenzatorskom jedinicom upravlja pomoću regulatora (drugi nazivi: kontroler, PM regulator).

Ručni način rada – kondenzatorskom jedinicom se upravlja ručno sa kontrolne table instalacije.

Statički način rada - instalacija se uključuje i isključuje samo prekidačem, vanjskim ili ugrađenim, bez regulacije.

15. Koji su glavni parametri instalacije?

Glavni parametri UKRM-a su snaga instalacije i nazivni (radni) napon.

16. Kako se mjeri snaga i napon UKRM?

Snaga UKRM-a se mjeri u kVAr - kilovolt amper reaktivan.

Napon se mjeri u kV - kilovoltima.

17. Koje su to faze regulacije?

Sva snaga automatskog ili ručno upravljanog UKRM-a podijeljena je na određene dijelove - kontrolne stepene, koji se spajaju regulatorom ili ručno u mrežu, ovisno o potrebnoj kompenzaciji deficita jalove snage. na primjer:

Instalaciona snaga: 100 kVAr.

Nivoi regulacije: 25+25+25+25 - ukupno 4 koraka.

Dakle, snaga može varirati u koracima od 25 kVAr: 25, 50(25+25), 75(25+25+25) i 100(25+25+25+25) kVAr.

18. Ko određuje koliko i koji koraka je potrebno?

To utvrđuje korisnik na osnovu rezultata ankete mreže.

19. Kako dešifrirati oznaku kondenzatorskih jedinica?

Označavanje SVIH uređaja za kompenzaciju jalove snage slijedi gotovo ista pravila:

1. Oznaka tipa instalacije.

2. Nazivni napon, kV.

3. Instalaciona snaga, kvar.

4. Snaga najmanjeg regulacionog stepena, kVAr (za regulisani UKRM).

5. Klimatski dizajn.

20. Koja je klimatska verzija i kategorija smještaja?

Klimatski dizajn - vrste klimatskog dizajna mašina, instrumenata i drugih tehničkih proizvoda u skladu sa GOST 15150-69. Klimatska verzija obično je naznačena u posljednjoj grupi znakova oznaka svih tehnički uređaji, uključujući UKRM.

Dio slova označava klimatsku zonu:

U - umjerena klima;

CL - hladna klima;

T - tropska klima;

M - primorska umjereno-hladna klima;

O - opšta klimatska verzija (osim za more);

OM - opća klimatska morska verzija;

B - dizajn za sve klime.

Numerički dio iza slova označava kategoriju plasmana:

1 - na na otvorenom;

2 - pod nadstrešnicom ili u zatvorenom prostoru, gde su uslovi isti kao na otvorenom, sa izuzetkom sunčevog zračenja;

3 - in unutra bez vještačkog regulisanja klimatskih uslova;

4 - u zatvorenom prostoru sa veštačkom regulacijom klimatskih uslova (ventilacija, grejanje);

5 - u sobama sa visoka vlažnost, bez vještačkog regulisanja klimatskih uslova.

Tako, na primer, U3 znači da je instalacija predviđena za rad u umerenoj klimi, u zatvorenom prostoru, bez veštačkog regulisanja klimatskih uslova, odnosno bez grejanja i ventilacije.

21. Koje su najčešće oznake za niskonaponski UKRM?

Primjeri notacije:

UKM58-0.4-100-25 U3

Ovo je stara oznaka za UKRM:

UKM58 – Kondenzatorska instalacija, sa kontrolom snage, automatska;

0,4 – nazivni napon, kV;

100 – nazivna snaga, kvar;

25 – snaga najmanjeg stepena, kvar;

U3 – proizvod za umjerena klima, za postavljanje u hladnu prostoriju bez ventilacije.

Još jedna, moderna, često susrećana oznaka:

KRM-0.4-100-25 U3

RPC – instalacija kompenzacije reaktivne snage (ili kompenzatora reaktivne snage).

Ostalo je isto kao u prethodnom primjeru.

22. Kako se označavaju visokonaponske instalacije?

Stara (i češća) oznaka za visokonaponske instalacije ima svoje karakteristike.

UKL(ili P)56(ili 57)-6.3-1350 U3

UKL(P) – instalacija kondenzatora, ulaz za kabl lijevo (L) ili desno (R);

56 – instalacija sa rastavljačem;

57 – instalacija bez rastavljača;

6.3 – nazivni napon, kV;

1350 – nazivna snaga, kvar.

23. Kako se označavaju kondenzatorske banke?

Označavanje kondenzatorskih baterija zasniva se na istom principu:

BSK-110-52000 (ili 52) UHL1

BSK – Static Capacitor Battery (Static Capacitor Battery) – što znači da je ovo neregulisana (statička) kondenzatorska baterija.

110 – nazivni napon, kV;

52000 – nazivna snaga, kvar;

Ili 52 - nazivna snaga, MVAr (megavolt amper reaktivan) - 1 MVAr = 1000 kVAr.

UHL1 - rad u umjereno hladnoj klimi, na otvorenom - na primjer regijama krajnjeg sjevera.

24. Šta znači slovo “M” u oznaci UKRM?

Ponekad se u oznaci UKRM slovo “M” nalazi na kraju. Najčešće to znači da se instalacija nalazi u kontejneru (modulu), rjeđe - modernizirana.

25. Šta je modularna kondenzatorska jedinica?

Instalacija koja se sastoji od kondenzatorskih modula - strukturno i funkcionalno kompletnih blokova (sl. 5).

26. Postoje li fundamentalne razlike u dizajnu UKRM-a od različitih proizvođača?

Nema suštinskih razlika u dizajnu niskonaponskih UKRM sa elektromehaničkim kontaktorima (najčešćima).

Isto se može reći i za visokonaponske instalacije - kontrolirane i statičke, kao i za kondenzatorske baterije.

27. Postoje li fundamentalne razlike u konfiguraciji UKRM-a od različitih proizvođača?

Da, jesam. Različite konfiguracije, odnosno korištenje komponenti različitih proizvođača, uvelike utječu na pouzdanost i konačnu cijenu instalacija. Stoga, kako bi se izbjegli nesporazumi, preporučuje se odabir instalacija opremljenih komponentama poznatih proizvođača, s dobrim MTBF statistikom.

28. Šta je uključeno u UKRM komplet za isporuku?

Standardni UKRM komplet za isporuku:

Kondenzatorska jedinica u standardnom pakovanju;

Operativni priručnik;

Pasoš;

Komplet rezervnih dijelova.

29. Zaključak

Ovaj odjeljak pruža najpotrebnije informacije o uređajima za kompenzaciju reaktivne snage za menadžere prodaje. Sljedeći odjeljak će opisati komponente UKRM-a.

Stručnjaci i direktori preduzeća sve češće postavljaju pitanja uštede energije Mnogi potrošači žele ne samo da budu nezavisni od eksternih izvora energije, već i da smanje troškove potrošnje energije. Stoga sve više preduzeća koristi kompenzatore, koji im omogućavaju da dobiju pouzdanije i manje intenzivnije distributivne mreže. Osim statičkih kompenzatora, postoje i dinamički uređaji. Prvi se koriste za reaktivnu snagu u mrežama bez dinamičkih promjena napona napajanja ne prelaze 8%. Statički kompenzator je kondenzatorska jedinica opremljena sa elektromagnetni kontaktori. Ovaj tip kompenzatora je dostupan s ručnim i automatskim načinima rada. Maksimalan broj uključenja takvog kompenzatora nije veći od 5000 godišnje. Ako vam je potrebna veća količina, onda biste trebali kupiti dinamički kompenzator. Sličan uređaj se koristi u mrežama s brzo promjenjivim opterećenjima, u kojima harmonici napona napajanja ne prelaze 8%. Prema principu rada, takav kompenzator je kondenzatorska jedinica s tiristorskim prekidačem.

Na osnovu metode kontrole faktora snage, kompenzatori se dijele na:

• Automatski uređaji. Ovi kompenzatori se koriste u objektima čija tehnologija dovodi do čestih promjena u potrošnji energije. Njihova prednost je regulacija koja ne zahtijeva osoblje, a koja se provodi pomoću mikroprocesorskog kontrolera. Dodatno, kompenzatori su opremljeni funkcijama za praćenje i nivelisanje radnog veka motora kondenzatora.
• Nepodesivi kompenzatori. Koriste se u objektima gdje se opterećenje ne mijenja duže vrijeme ili njegova promjena ne dovodi do promjene faktora snage preko dozvoljene granice. Takav kompenzator omogućava ručno odvajanje i spajanje stepenica;
• Mješoviti kompenzatori. Dizajniran za kompenzaciju reaktivne snage stalno priključenih potrošača, što je slično radu automatskih kompenzatora.

U tipičnoj verziji, za spajanje kompenzatora na mrežu, koristi se rastavljač s ugrađenom blokadom koja sprječava otvaranje vrata uređaja kada je prekidač-rastavljač uključen. Kompenzator karakterizira modularni princip konstrukcije, koji vam omogućava postupno povećanje nazivne snage.

Nudimo širok izbor kompenzatora, tako da možete odabrati pravi uređaj i kupiti ga po pristupačnoj cijeni u Moskvi.

Kompenzacija jalove snage u preduzeću može značajno smanjiti potrošnju energije, smanjiti opterećenje kablovskih mreža i transformatora, produžavajući im na taj način životni vek.

Gdje su potrebne kondenzatorske jedinice?

Kao što je poznato, glavni potrošači električne energije u industrijska preduzeća su takvi induktivni prijemnici kao što su asinhroni elektromotori, transformatori, indukcijske instalacije itd. Rad ovih prijemnika povezan je sa potrošnjom reaktivne energije za stvaranje elektromagnetnih polja.

Prisustvo reaktivne snage je nepovoljan faktor za mrežu u cjelini
Kao rezultat ovoga:

• Dodatni gubici se javljaju u provodnicima zbog povećane struje
• Kapacitet distributivne mreže se smanjuje
• Napon mreže odstupa od nominalne vrijednosti (pad napona zbog povećanja reaktivne komponente struje napojne mreže).

Indikator potrošnje reaktivne snage je faktor snage (PF), numerički jednak kosinusu ugla (ɸ) između struje i napona. Potrošnja energije potrošača definira se kao omjer potrošene aktivne snage i ukupne snage stvarno preuzete iz mreže, odnosno: COS(ɸ)=R/S. Ovaj koeficijent se obično koristi za karakterizaciju nivoa reaktivne snage motora, generatora i mreže preduzeća u celini. Što je vrijednost COS(ɸ) bliža jedinici, manji je udio reaktivne snage preuzete iz mreže.

Stoga je upotreba kondenzatorskih jedinica hitno potrebna u preduzećima koja koriste:

1. Asinhroni motori (cos(ɸ) ~0,7)
2. Asinhroni motori, pri djelomičnom opterećenju (cos(ɸ) ~0,5)
3. Postrojenja za elektrolizu ispravljača (cos(ɸ) ~0,6)
4. Električne lučne peći (cos(ɸ) ~0,6)
5. Indukcijske peći (cos(ɸ) ~0,2-0,6)
6. Pumpe za vodu (cos(ɸ) ~0,8)
7. Kompresori (cos(ɸ) ~0,7)
8. Mašine, alatne mašine (cos(ɸ) ~0,5)
9. Transformatori za zavarivanje (cos(ɸ) ~0,4)
10. Fluorescentne lampe (cos(ɸ) ~0,5-0,6)

Za povećanje faktora snage koriste se kondenzatori snage i kondenzatorske jedinice, koji su najprofitabilniji izvori reaktivne snage.

Prednosti implementacije jedinica za kompenzaciju jalove snage:

1. Smanjena potrošnja električne energije (od 10-20%, a sa cos φ (0,5 ili manje) potreba za električnom energijom može se smanjiti za više od 30%) i, kao rezultat toga, smanjena plaćanja (zbog „isključivanja“ reaktivne energije sa mreže)
2. Smanjenje opterećenja (do 30%) elemenata distributivne mreže (napojnih vodova, transformatora i razvodnih uređaja), čime se produžava njihov vijek trajanja
3. Povećanje kapaciteta sistema napajanja potrošača (sa 30-40%), što će omogućiti povezivanje dodatnih kapaciteta bez povećanja troškova mreže.

Povećanje CM se rješava spajanjem kondenzatorskih baterija na mrežu, proizvodeći reaktivnu energiju u količini dovoljnoj da kompenzira reaktivnu snagu koja nastaje u opterećenju.

Metode kompenzacije

Većina profitabilan način kompenzacija je određena specifičnim uslovima datog preduzeća, a njen izbor se vrši na osnovu tehničko-ekonomskih proračuna i preporuka naših stručnjaka. Po pravilu, kompenzaciju treba izvršiti u istoj mreži (na istom naponu) na koju je potrošač priključen, čime se osiguravaju minimalni gubici.

Koja rješenja nudimo?

Naša kompanija nudi kompletan spektar usluga, IMENO:

1. Izvođenje mjerenja parametara kvaliteta električne energije na licu mjesta.
2. Priprema projekta, selekcija potrebnu opremu sa ekonomskim opravdanjem za njegovu implementaciju (sa određenim rokovima povrata za instalacije i novčane uštede).
3. Proizvodnja opreme, serijske i nestandardne (uzimajući u obzir specifičnosti određenog preduzeća).
4. Noseći šef instalacijski radovi, kao i garantni i post-garantni servis.
   Možemo ponuditi kako standardna rješenja, te dizajnirati, proizvesti i implementirati u preduzeću Kupca jedinstveni sistem kompenzacije jalove snage koji uzima u obzir specifičnosti određenog preduzeća.

U zavisnosti od potreba Kupca, instalacije se mogu izraditi za unutrašnju i vanjsku instalaciju. Osim toga, moguća je ugradnja jedinica unutar izoliranog blok kontejnera.

Za preduzeća sa brzo promenljivim opterećenjima (poduzeća sa velikim brojem opreme za dizanje i transport, moćnom opremom za zavarivanje, itd.), nudimo tiristorske kondenzatorske jedinice koje omogućavaju prebacivanje stepena kondenzatora sa kašnjenjem ne većim od 20 ms.

Za razvoj optimalnog tehničkog rješenja nudimo mjerenja parametara kvaliteta električne energije na licu mjesta u mreži preduzeća. Ukoliko je potrebno, naši inženjeri će izvršiti nadzor ugradnje opreme, kao i sva garancijska i postgarantna održavanje i popravke.

Nametljivo oglašavanje na internetu, pa čak i na državnim televizijskim kanalima putem teleshopa, uporno nudi stanovništvu uređaj za uštedu električne energije u obliku „novih proizvoda“ iz elektronske industrije. Penzioneri ostvaruju popust od 50% na ukupne troškove.

“Saving Box” je naziv jednog od ponuđenih uređaja. O njima je već pisano u članku. Vrijeme je da nastavimo temu na primjeru konkretnog modela, uz detaljnije objašnjenje:

šta je reaktanca;

kako se stvara aktivna i reaktivna snaga;

kako se vrši kompenzacija jalove snage;

na osnovu čega rade kompenzatori jalove snage i uređaji za uštedu energije.

Ljudi koji kupe takav uređaj dobiju poštom paket sa prelijepom kutijom. Unutra se nalazi elegantno plastično kućište sa dvije LED diode na prednjoj strani i utikačem za ugradnju u utičnicu sa stražnje strane.

Čudesan uređaj za uštedu energije (kliknite na sliku za uvećanje):

Na priloženoj fotografiji prikazane su karakteristike koje je deklarirao proizvođač: 15.000 W pri mrežnom naponu od 90 do 250 V. Procijenimo ih iz ugla električnog električara po formulama datim ispod slika.

Na najnižem navedenom naponu, takav uređaj treba da propušta struju od 166,67 A kroz sebe, a na 250 V - 60 A. Uporedimo dobijene proračune sa opterećenjima aparata za zavarivanje AC napon.

Struja zavarivanja za čelične elektrode promjera 5 mm je 150÷220 ampera, a za debljinu od 1,6 mm dovoljno je 35÷60 A.

Zapamtite težinu i dimenzije aparata za zavarivanje koji zavari elektrodama od 5 mm. Uporedite ih sa plastičnom kutijom veličine punjač mobilni telefon. Razmislite zašto se čelične elektrode od 5 mm tope od struje od 150 A, ali kontakti utikača ovog "uređaja" i sva ožičenja u stanu ostaju netaknuti?

Da bih razumio razlog ovog neslaganja, morao sam otvoriti kućište, pokazujući "unutrašnjost" elektronike. Pored ploče za osvjetljavanje LED dioda i osigurača, tu je još jedna plastična kutija za rekvizite.

Pažnja! Ova shema nema uređaj za uštedu energije ili njenu kompenzaciju.

Da li je to zaista prevara? Pokušajmo to shvatiti koristeći osnove elektrotehnike i postojeće industrijske kompenzatore snage koji rade u energetskim preduzećima.

Principi električnog napajanja

Hajde da razmotrimo standardni dijagram priključenje potrošača električne energije na generator izmjeničnog napona, kao mali analog električne mreže stana. Radi jasnoće prikazane su njegove karakteristike induktivnosti, kapacitivnosti i aktivnog opterećenja, i. Pretpostavit ćemo da rade u ustaljenom stanju kada struja jedne veličine I prođe kroz cijeli krug.

Električna šema (kliknite na sliku za uvećanje):

Ovdje će se distribuirati energija generatora napona U komponente za:

namotaj induktora UL;

kondenzatorske ploče UC;

aktivni otpor grijaćeg elementa UR.

Ako razmatrane veličine predstavimo u vektorskom obliku i izvršimo njihovo geometrijsko sabiranje u polarnom koordinatnom sistemu, dobijamo običan naponski trougao u kojem se veličina aktivne komponente UR poklapa u pravcu sa vektorom struje.

UX se formira dodavanjem padova napona preko namotaja induktora UL i ploča kondenzatora UC. Štaviše, ova akcija uzima u obzir njihov smjer.

Kao rezultat toga, pokazalo se da je vektor napona generatora U odstupio od smjera struje I za ugao φ.

Napominjemo da se struja u kolu I ne mijenja, ista je u svim dijelovima. Stoga dijelimo komponente naponskog trokuta vrijednošću I. Na osnovu Ohmovog zakona dobijamo trokut otpora.

Ukupni otpor induktivnosti XL i kapacitivnosti XC obično se naziva terminom "reaktancija" X. Ukupni otpor našeg kola Z primijenjen na terminale generatora sastoji se od zbira aktivnog otpora grijaćeg elementa R i reaktivne vrijednosti X.

Izvršimo još jednu radnju - množenje vektora naponskog trokuta sa I. Kao rezultat transformacija, formira se trokut snage. Aktivan i stvara punu primijenjenu vrijednost. Ukupna energija koju isporučuje generator S troši se na aktivnu P i reaktivnu Q komponente.

Aktivni dio troše potrošači, a reaktivni se oslobađa pri magnetskom i električne transformacije. Kapacitivnu i induktivnu snagu potrošači ne koriste, ali opterećuju provodnike generatorima.

Pažnja! U svim 3 pravokutnih trouglova proporcije između stranica se održavaju, a ugao φ se ne mijenja.

Sada ćemo razumjeti kako se reaktivna energija manifestira i zašto kućanska brojila to nisu uzela u obzir.

Šta je kompenzacija reaktivne snage u industriji?

U energetskom sektoru zemlje, tačnije, zemalja cijelog kontinenta, u proizvodnji električne energije bavi se ogroman broj proizvođača. Među njima su i jednostavni domaći dizajni entuzijastičnih majstora i najmoćnije industrijske instalacije hidroelektrana i nuklearnih elektrana.

Sva njihova energija se sabira, transformiše i distribuira do krajnjeg potrošača putem sofisticiranih tehnologija i transportnih ruta na ogromnim udaljenostima. Sa ovim načinom prenosa električna struja prolazi kroz veliki broj induktiviteta u obliku namotaja transformatora/autotransformatora, prigušnica, supresora i drugih uređaja koji stvaraju induktivno opterećenje.

Nadzemne žice, a posebno kablovi, stvaraju kapacitivnu komponentu u kolu. Njegovu vrijednost dodaju razne kondenzatorske jedinice. Metal žica kroz koje teče struja ima aktivni otpor.

Dakle, najteže energetski sistem može se pojednostaviti na krug koji smo razmatrali od generatora, induktivnosti, aktivnog opterećenja i kapacitivnosti. Samo to još treba spojiti u tri faze.

Zadatak energetskog sektora je da potrošačima obezbijedi kvalitetnu električnu energiju. U odnosu na konačni objekat, to znači napajanje ulaznog panela električnom energijom napona 220/380 V, frekvencije 50 Hz uz odsustvo smetnji i reaktivnih komponenti. Sva odstupanja ovih vrijednosti ograničena su zahtjevima GOST-a.

U ovom slučaju potrošača ne zanima reaktivna komponenta Q, koja stvara dodatne gubitke, već primanje aktivne snage P, koja obavlja koristan rad. Za karakterizaciju kvaliteta električne energije koristi se bezdimenzionalni omjer P prema primijenjenoj energiji S, za koji se koristi kosinus ugla φ. Aktivnu snagu P uzimaju u obzir sva kućna električna brojila.

Kompenzacijski uređaji električna energija normalizirati električnu energiju za distribuciju između potrošača, smanjiti reaktivne komponente na normalu. Istovremeno se vrši i "usklađivanje" faznih sinusoida, u kojem se uklanjaju smetnje frekvencije i izglađuju posljedice prolazni procesi Prilikom prebacivanja krugova frekvencija se normalizira.

Industrijski kompenzatori jalove snage ugrađuju se nakon ulaza transformatorskih podstanica ispred razvodnih uređaja: kroz njih se propušta puna snaga električne instalacije. Kao primjer pogledajte fragment jednolinijskog električnog dijagrama trafostanice u 10 kV mreži, gdje kompenzator prima struje iz AT-a i tek nakon obrade struja teče dalje, a opterećenje na izvore energije i povezivanje žica je smanjena.

Vratimo se na trenutak uređaju Saving Box i postavimo pitanje: kako može kompenzirati struju kada se nalazi u krajnjoj utičnici, a ne na ulazu u stan ispred brojila?

Pogledajte na fotografiji kako impresivno izgledaju industrijski dilatacijski spojevi. Mogu se kreirati i raditi na različitim elementima. Njihove funkcije:

glatka regulacija reaktivne komponente uz brzo rasterećenje opreme iz tokova energije i smanjenje gubitaka energije;

stabilizacija napona;

povećanje dinamičke i statističke stabilnosti kola.

Ispunjavanje ovih zadataka osigurava pouzdano napajanje strujom i smanjuje troškove za projektovanje strujnih provodnika normalizacijom temperaturnih uslova.

Šta je kompenzacija jalove snage u stanu?

Kućni električni aparati električna mreža takođe imaju induktivni, kapacitivni i aktivni otpor. Za njih vrijede svi odnosi trouglova o kojima smo gore govorili, u kojima su prisutne reaktivne komponente.

Samo trebate razumjeti da se oni stvaraju kada struja (usput brojeći brojilo) prođe kroz opterećenje koje je već povezano na mrežu. Generisani induktivni i kapacitivni naponi stvaraju odgovarajuće reaktivne komponente snage u istom stanu i dodatno opterećuju električne instalacije.

Njihovu vrijednost stari indukcijski brojač ne uzima u obzir. Ali pojedinačni statički računovodstveni modeli su sposobni da to zabilježe. To vam omogućava da preciznije analizirate situaciju sa trenutnim opterećenjima i toplinskim efektima na izolaciju tijekom rada velika količina električni motori. Kapacitivni napon koji stvaraju kućanski aparati je vrlo mali, kao i njegova reaktivna energija, a brojila ga često ne pokazuju.

Kompenzacija reaktivne komponente u ovom slučaju se sastoji od povezivanja kondenzatorskih jedinica koje „prigušuju“ induktivnu snagu. Moraju biti povezani samo u pravom trenutku na određeno vrijeme i imati vlastite uklopne kontakte.

Takvi kompenzatori jalove snage imaju značajne dimenzije i prikladniji su za proizvodne svrhe, često rade s kompletom za automatizaciju. Ni na koji način ne smanjuju potrošnju aktivne energije i ne mogu smanjiti račune za struju.

Zaključak

Deklarisane mogućnosti proizvođača i tehničke specifikacije“Kutije za spremanje” nisu istinite i koriste se za oglašavanje zasnovano na obmani.

Krajnje je vrijeme da Društvo za zaštitu prava potrošača i agencije za provođenje zakona preduzmu mjere za zaustavljanje prodaje nekvalitetnih proizvoda u zemlji, barem putem državnih informativnih kanala.