طرق تعويض القدرة التفاعلية في أنظمة الإمداد بالطاقة

القوة التفاعلية هي جزء من الطاقة الإجمالية التي تذهب لدعم العمليات الكهرومغناطيسية في الأحمال التي تحتوي على مكونات تفاعلية حثية وسعوية.

لا تُستخدم القدرة التفاعلية نفسها للقيام بأي عمل مفيد ، على عكس الطاقة النشطة ، ومع ذلك ، فإن وجود التيارات التفاعلية في الأسلاك يؤدي إلى تسخينها ، أي فقدان الطاقة على شكل حرارة ، مما يجبر مزود الكهرباء على توفير المستخدم مع زيادة الطاقة الكاملة. وفي الوقت نفسه ، وفقًا لأمر وزارة الصناعة والطاقة في الاتحاد الروسي رقم 267 في 4 أكتوبر 2005 ، يتم تصنيف الطاقة التفاعلية على أنها خسائر فنية في الشبكات الكهربائية.

لكن المجالات الكهرومغناطيسية تنشأ دائمًا أثناء أوضاع التشغيل العادية لعدد كبير من أنواع المعدات الكهربائية: المصابيح الفلورية ، والمحركات الكهربائية لأغراض مختلفة ، والتركيبات الحثية ، وما إلى ذلك.- لا تستهلك كل هذه الأحمال طاقة نشطة مفيدة من الشبكة فحسب ، بل تتسبب أيضًا في ظهور الطاقة التفاعلية في الدوائر الممتدة.

وعلى الرغم من عدم وجود القدرة التفاعلية ، فإن العديد من المستهلكين الذين يحتويون على مكونات حثية ملموسة لا يمكنهم العمل من حيث المبدأ ، كما يحتاجون القوة التفاعلية ككسر من إجمالي الطاقة، غالبًا ما يتم الإبلاغ عن القدرة التفاعلية على أنها حمولة زائدة ضارة فيما يتعلق بشبكات الطاقة.

تلف الطاقة التفاعلي بدون تعويض

بشكل عام ، عندما تصبح كمية الطاقة التفاعلية في الشبكة كبيرة ، ينخفض ​​جهد الشبكة ، تكون هذه الحالة مميزة جدًا لأنظمة الطاقة التي بها عجز في المكون النشط - يكون جهد الشبكة دائمًا أقل من الاسمي. ثم تأتي الطاقة النشطة المفقودة من أنظمة الطاقة المجاورة حيث يتم حاليًا توليد كمية زائدة من الكهرباء.

لكن مثل هذه الأنظمة ، التي تتطلب دائمًا تجديدًا على حساب الجيران ، تتحول دائمًا إلى كونها غير فعالة ، وبعد كل شيء ، يمكن أن تصبح فعالة بسهولة ، وهي كافية لتهيئة الظروف لتوليد الطاقة التفاعلية في الحال ، في أجهزة تعويضية مُكيَّفة خصيصًا تم اختيارها للأحمال التفاعلية النشطة لنظام الطاقة هذا.

الحقيقة هي أن الطاقة التفاعلية لا يجب أن يتم توليدها في محطة للطاقة بواسطة مولد ؛ بدلاً من ذلك ، يمكن الحصول عليها بتنسيق التثبيت التعويضي (في المكثف ، المعوض المتزامن ، في مصدر الطاقة التفاعلية الساكنة) الموجود في المحطة الفرعية.

إن تعويض الطاقة التفاعلية اليوم ليس فقط إجابة للأسئلة المتعلقة بتوفير الطاقة وكيفية تحسين أحمال الشبكة ، ولكنه أيضًا أداة قيمة للتأثير على اقتصاديات المؤسسات. بعد كل شيء ، يتم تشكيل السعر النهائي لأي منتج مصنع ، على الأقل ، من خلال الكهرباء المستهلكة ، والتي ، إذا تم تخفيضها ، ستقلل من تكاليف الإنتاج. هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه المدققون والمتخصصون في الطاقة ، الأمر الذي دفع العديد من الشركات للجوء إلى حساب وتركيب أنظمة تعويض الطاقة التفاعلية.

لتعويض القدرة التفاعلية للحمل الاستقرائي - اختر سعة معينة مكثفنتيجة لذلك ، تقل الطاقة التفاعلية التي تستهلكها الشبكة مباشرة ، ويستهلكها المكثف الآن. بمعنى آخر ، يزيد عامل الطاقة للمستهلك (باستخدام مكثف).

أصبحت الخسائر النشطة الآن لا تزيد عن 500 ميغاواط لكل 1 كيلو فولت ، بينما الأجزاء المتحركة للمنشآت غائبة ، ولا يوجد ضوضاء ، وتكاليف التشغيل لا تكاد تذكر. يمكن تثبيت المكثفات من حيث المبدأ في أي نقطة من الشبكة الكهربائية ويتم تحديد قوة التعويض بشكل فردي. يتم التثبيت في خزانات معدنية أو في إصدار سطح المكتب.

طرق تعويض القدرة التفاعلية في أنظمة الإمداد بالطاقة

اعتمادًا على مخطط توصيل المكثفات بالمستهلك ، هناك عدة أنواع من التعويضات: الفردية والجماعية والمركزية.

• مع التعويض الفردي ، يتم توصيل المكثفات (المكثف) مباشرة بمكان حدوث الطاقة التفاعلية ، أي المكثف (المكثفات) الخاصة بهم - إلى محرك غير متزامن ، بشكل منفصل - بمصباح تفريغ الغاز ، فردي - إلى آلة اللحام ، مكثف شخصي - لفرن الحث ، للمحول ، إلخ د. هنا ، يتم تفريغ أسلاك الإمداد لكل مستهلك معين من التيارات التفاعلية.

• يعني تعويض المجموعة توصيل مكثف مشترك أو مجموعة شائعة من المكثفات بالعديد من المستهلكين بمكونات حثي مهمة في وقت واحد. في هذه الحالة ، يرتبط التشغيل المتزامن المستمر للعديد من المستهلكين بتداول إجمالي الطاقة التفاعلية بين المستهلكين والمكثفات. سيتم تفريغ خط تزويد الكهرباء لمجموعة من المستهلكين.

• يتضمن التعويض المركزي تركيب مكثفات مع منظم في لوحة التوزيع الرئيسية أو الجماعية. يقدر المنظم في الوقت الفعلي استهلاك الطاقة التفاعلية الحالية ويقوم بسرعة بتوصيل وفصل العدد المطلوب من المكثفات. نتيجة لذلك ، يتم دائمًا تقليل إجمالي الطاقة التي تستهلكها الشبكة وفقًا للقيمة اللحظية للطاقة التفاعلية المطلوبة.

يتضمن كل تركيب لتعويض القدرة التفاعلية عدة فروع من المكثفات ، وعدة مراحل ، يتم تشكيلها بشكل فردي لشبكة كهربائية معينة ، اعتمادًا على المستهلكين المستهدفين للطاقة التفاعلية. أحجام الخطوة النموذجية: 5 ؛ عشرة؛ عشرين ؛ ثلاثين ؛ 50 ؛ 7.5 ؛ 12.5 ؛ 25 مترا مربعا

للحصول على خطوات كبيرة (100 kvar أو أكثر) ، يتم الجمع بين عدة خطوات صغيرة بالتوازي.ونتيجة لذلك ، يتم تقليل أحمال الشبكة وتقليل التيارات المتدفقة والاضطرابات المصاحبة. في شبكات بها عدد كبير من التوافقيات العالية لجهد التيار الكهربائي، المكثفات الخاصة بالتركيبات التعويضية محمية بواسطة الإختناقات.

مزايا تعويض القدرة التفاعلية

تعطي التركيبات التعويضية التلقائية عددًا من المزايا للشبكة المجهزة بها:

• تقليل الحمل على المحولات.

• تبسيط متطلبات المقطع العرضي للأسلاك ؛ السماح بحمل أكبر على الشبكات الكهربائية مما هو ممكن بدون تعويض ؛

• القضاء على أسباب تقليل جهد الشبكة ، حتى لو كان المستخدم متصلاً بأسلاك طويلة ؛

• زيادة كفاءة مولدات الوقود السائل المتنقلة ؛

• تسهيل بدء تشغيل المحركات الكهربائية ؛

• يعزز تلقائيًا cos phi ؛

• إزالة القوة التفاعلية من الخطوط ؛

• تخفيف التوتر؛

• تحسين التحكم في معلمات الشبكة.