Reaktiv effektkompensation er en målrettet påvirkning af balancen af reaktiv effekt i elkraftsystemets knudepunkt for at regulere spændingen og i distributionsnet for at reducere eltab [1] . Det udføres ved hjælp af kompenserende enheder . For at opretholde de nødvendige spændingsniveauer i det elektriske netværks knudepunkter skal forbruget af reaktiv effekt tilvejebringes af den nødvendige genererede effekt under hensyntagen til den nødvendige reserve. Den genererede reaktive effekt er summen af den reaktive effekt, der genereres af kraftværkernes generatorer, og den reaktive effekt af kompenserende enheder placeret i det elektriske netværk og i de elektriske installationer hos forbrugere af elektrisk energi.
Reaktiv effektkompensation er især relevant for industrivirksomheder, hvoraf de vigtigste elektriske forbrugere er asynkronmotorer , som et resultat af hvilken effektfaktoren uden at tage kompensationsforanstaltninger er 0,7-0,75. Foranstaltninger til kompensation for reaktiv effekt på virksomheden tillader:
Vekselstrøm løber gennem ledningen i begge retninger, ideelt set bør belastningen assimilere fuldt ud og behandle den modtagne energi. I tilfælde af uoverensstemmelser mellem generatoren og forbrugeren flyder strømme samtidigt fra generatoren til belastningen og fra belastningen til generatoren (belastningen returnerer den tidligere lagrede energi). Sådanne forhold er kun mulige for vekselstrøm, hvis der er et reaktivt element i kredsløbet, der har sin egen induktans eller kapacitans. Et induktivt reaktivt element har en tendens til at holde strømmen, der flyder gennem det, uændret, og et kapacitivt element har tendens til at holde spændingen. Gennem ideelle resistive og induktive elementer løber den maksimale strøm ved nul spænding på elementet, og omvendt påføres den maksimale spænding til elementer, der har en kapacitiv karakter, ved en strøm, der løber gennem dem tæt på nul.
En væsentlig del af det elektriske udstyr i enhver virksomhed består af enheder, en forudsætning for deres normale drift er skabelsen af magnetiske felter i dem, nemlig: transformere, asynkronmotorer, induktionsovne og andre enheder, der kan beskrives generelt. som "induktiv belastning". Meget mindre almindeligt anvendte er enheder, der lagrer energi, som generelt kan betragtes som en kapacitiv belastning.
Da en af egenskaberne ved induktansen er evnen til at holde strømmen, der flyder gennem den, uændret, når belastningsstrømmen flyder, opstår der et faseskift mellem strømmen og spændingen (strømmen "halter" efter spændingen med en fasevinkel). Forskellige tegn på strøm og spænding i faseforskydningsperioden fører som følge heraf til et fald i energien af elektromagnetiske felter af induktanser, som genopfyldes fra netværket. For de fleste industrielle forbrugere betyder det følgende: Langs netværkene mellem elektricitetskilden og forbrugeren strømmer der udover aktiv energi, der gør nyttigt arbejde, også reaktiv energi, der ikke gør nyttigt arbejde. Aktive og reaktive energier udgør den samlede energi , mens andelen af aktiv energi i forhold til totalen bestemmes af cosinus af fasevinklen mellem strøm og spænding- cosφ . Men når den strømmer gennem kablerne og viklingerne i den modsatte retning, reducerer den reaktive strøm, inden for deres bæreevne, andelen af den aktive strøm, der strømmer gennem dem, mens den forårsager betydelige yderligere tab i lederne til opvarmning - aktive tab. I det tilfælde, hvor cosφ = 1, vil al energi nå forbrugeren. I tilfælde af cosφ = 0 vil strømmen i ledningen fordobles, da den samme strøm vil flyde i begge retninger på samme tid. I denne tilstand forbruges aktiv effekt ikke af belastningen, undtagen til opvarmning af lederne.
Dermed modtager og leverer belastningen næsten al energi til netværket, og der opstår en situation, hvor forbrugeren er tvunget til at betale for energi, der faktisk ikke blev brugt. I modsætning til induktive elementer har kapacitive elementer (som kondensatorer) en tendens til at holde spændingen over deres terminaler konstant, dvs. for dem "leder" strømmen spændingen. Da mængden af forbrugt elektricitet aldrig er konstant og kan ændre sig i et betydeligt interval over en forholdsvis kort periode, så kan forholdet mellem aktiv energi forbrugt og samlet energi (cosφ) også ændre sig. I dette tilfælde, jo lavere den aktive belastning af forbrugeren er, jo lavere er værdien af cosφ. Heraf følger, at der er behov for udstyr til at kompensere for reaktiv effekt (se artiklen Kompenserende enheder ), som giver cosφ-regulering afhængigt af udstyrets skiftende driftsforhold. Glat regulering af cosφ leveres af synkronmotorer og synkrone kompensatorer, trinvis regulering leveres af reaktive effektkompensationsenheder (RPC), der som regel består af batterier af kapacitive elementer (kondensatorer), koblingsudstyr og kontrolenheder. Funktionsprincippet for UKRM er at forbinde til netværket det antal kondensatorer, der kræves på et givet tidspunkt for en kendt øjeblikkelig værdi af reaktiv effekt.
| Kvaliteten af elektrisk energi | |
|---|---|