Важность реактивной мощности возрастает с ростом спроса на электричество многими бытовыми и промышленными предприятиями в сети энергосистемы. Стабильность и надежность электроэнергетической системы зависят от управления реактивной мощностью.
Это необходимо для получения энергии более эффективным, надежным и экономичным способом. Эффективный способ доставки электроэнергии использует такие технологии, как FACTS ( Гибкая система передачи переменного тока ), SVC (компенсация статического напряжения) и т. Д. Для поддержания стабильности напряжения, высокого коэффициента мощности и уменьшения потерь при передаче. Реактивная мощность играет решающую роль в сети энергосистемы.
Важность реактивной мощности
Системы электропитания переменного тока вырабатывают и потребляют два типа мощности: активную и реактивную. Реальная мощность или активная мощность - это истинная мощность, отдаваемая любой нагрузке. Он выполняет полезную работу, например, осветительные лампы, вращающиеся двигатели и т. Д.
С другой стороны, реактивная мощность - это мнимая мощность или полная мощность, которая не выполняет никакой полезной работы, а просто перемещается взад и вперед по линиям энергосистемы. Это побочный продукт систем переменного тока, производимый индуктивными и емкостными нагрузками. Он существует, когда есть фазовый сдвиг между напряжением и током. Он измеряется в реактивных вольт-амперных единицах (ВАР).
3 причины важности реактивной мощности
1. Контроль напряжения
Оборудование энергосистемы рассчитано на работу в пределах ± 5% номинального напряжения. Колебания уровней напряжения приводят к неисправности различных устройств. Высокое напряжение повреждает изоляцию обмоток, тогда как низкое напряжение приводит к ухудшению работы различного оборудования, например, к слабому освещению лампочек, перегреву асинхронных двигателей и т.
Если потребность в мощности больше, чем мощность, подаваемая передающими линиями, ток, потребляемый из линий питания, увеличивается до более высокого уровня, что вызывает резкое падение напряжения на стороне приема. Дальнейшее снижение этого низкого напряжения приводит к отключению генераторных установок, перегреву двигателей и отказу другого оборудования.
Чтобы преодолеть это, реактивная мощность должна подаваться на нагрузку с помощью реактивных катушек индуктивности или реакторов в линиях передачи. Мощность этих реакторов зависит от количества поставляемой полной мощности.
Контроль напряжения по реактивной мощности
Если потребляемая мощность меньше подаваемой реактивной мощности, напряжение нагрузки повышается до более высокого уровня, что приводит к автоматическому отключению передающего оборудования, низкий фактор силы , нарушения изоляции кабелей и обмоток различных механических устройств.
Чтобы преодолеть это, необходимо компенсировать дополнительную реактивную мощность, доступную в системе. Различное компенсационное оборудование - это синхронные конденсаторы, шунтирующие конденсаторы, последовательные конденсаторы и другие фотоэлектрические системы. Эти устройства подают емкостную реактивную мощность для компенсации индуктивной реактивной мощности в системе.
Из приведенного выше обсуждения мы можем сказать, что полная мощность требуется для поддержания уровней напряжения в пределах, установленных для стабильности систем передачи.
2. Отключение электричества
Электрические отключения
Несколько отключений электроэнергии, например, во Франции в 1978 году, северо-восточных странах в 2003 году и во многих частях Индии в 2012 году, показали, что недостаточная реактивная мощность в системе электроснабжения является основной причиной аварийных ситуаций. Это вызвано тем, что потребность в полной мощности необычно высока из-за передачи на большие расстояния.
В конечном итоге это приводит к отключению различного оборудования и энергоблоков из-за низкого напряжения. Поэтому для обеспечения правильной работы электрической системы в ней должно присутствовать достаточное количество реактивной мощности.
3. Правильная работа различных устройств / машин.
Правильная работа различных устройств машин
Трансформаторам, двигателям, генераторам и другим электрическим устройствам требуется реактивная мощность для создания магнитного потока. Это связано с тем, что генерация магнитного потока необходима этим устройствам для выполнения полезной работы. На приведенном выше рисунке реактивная мощность, обозначенная красным цветом, помогает создать магнитное поле в двигателе, но приводит к снижению коэффициента мощности. Вот почему конденсатор помещен для компенсации индуктивной реактивной мощности путем подачи емкостной реактивной мощности.
Источники и приемники реактивной мощности
Большая часть оборудования, подключенного к системам электроснабжения, потребляет или производит полную мощность, но не все они регулируют уровни напряжения. Генераторы электростанций вырабатывают как активную, так и реактивную мощность, тогда как конденсаторы вводят реактивную мощность для поддержания уровней напряжения. Некоторые из источников и стоков показаны на диаграмме ниже.
Источники и приемники реактивной мощности
2 типа источников
Существует два типа источников реактивной мощности: динамические и статические источники реактивной мощности.
Источники динамической реактивной мощности
К ним относятся передающее оборудование и устройства, которые способны быстро реагировать на изменения реактивной мощности, вводя или обеспечивая достаточное количество реактивной мощности в электрическую систему. Они имеют высокую стоимость, и некоторые из этих устройств приведены ниже.
• Синхронные генераторы: в зависимости от напряжения возбуждения генерируемая активная и реактивная мощность изменяется в синхронных машинах. АРН (автоматические регуляторы напряжения) используются для управления реактивной мощностью в рабочем диапазоне этих машин.
• Синхронные конденсаторы: это типы небольших генераторов, используемых для выработки реактивной мощности без выработки реальной мощности.
• Твердотельные устройства: к ним относятся силовые электронные преобразователи и такие устройства, как ФАКТЫ SVC устройств.
Статические источники реактивной мощности
Это недорогие устройства, и реакция на изменение реактивной мощности несколько меньше, чем у устройств с динамической мощностью. Некоторые из статических ресурсов приведены ниже.
• Емкостные и индуктивные компенсаторы: они состоят из нескольких шунтирующих конденсаторов и катушек индуктивности, подключенных к системе для регулировки напряжения системы. Конденсатор генерирует полную мощность, а катушка индуктивности поглощает реактивную мощность.
• Подземные кабели и воздушные линии: ток, протекающий по кабелям и воздушным линиям, создает чистый магнитный поток, который генерирует реактивную мощность. Слабонагруженная линия действует как генератор реактивной мощности, а сильно нагруженная линия действует как поглотитель реактивной мощности.
• Фотоэлектрические системы: они используются для ввода активной мощности, а также для компенсации гармонических и реактивных мощностей в сетевых системах с помощью фотоэлектрической энергии.
Различные приемники реактивной мощности
Реактивная мощность, генерируемая генераторами и другими источниками, поглощается некоторыми из нагрузок, которые указаны ниже. Это вызывает потери в этих устройствах, поэтому на этих нагрузках необходимо размещать компенсирующие устройства.
• Индукционный двигатель (Насосы и вентиляторы)
• Трансформаторы
• При возбуждении синхронных машин
• Сильно загруженные линии передачи
Это все о важности реактивной мощности. Я хотел бы поблагодарить читателей за то, что они потратили время на эту статью. Вот вопрос для заинтересованных читателей - что такое коэффициент мощности и как добиться компенсации коэффициента мощности.Просим писать ответы в разделе комментариев ниже.
Фото:
Важность реактивной мощности по учитель
управление напряжением реактивной мощностью сари-энергия
Электрические отключения от лоннипаул
Правильная работа различных устройств / машин Vanrijnelectric
Источники и приемники реактивной мощности cheers4all
