Компенсация реактивной мощности. Способы компенсации реактивной мощности

Содержание

Слайд 2

В цепях постоянного тока значение мгновенной и средней мощности за какой-то

В цепях постоянного тока значение мгновенной и средней мощности за какой-то

промежуток времени совпадают, а понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока так происходит только в том случае, если нагрузка чисто активная. Это, например, электронагреватель или лампа накаливания. При такой нагрузке в цепи переменного тока фаза напряжения и фаза тока совпадают и вся мощность передается в нагрузку.
Если нагрузка индуктивная (трансформаторы, электродвигатели), то ток отстает по фазе от напряжения, если нагрузка емкостная (различные электронные устройства), то ток по фазе опережает напряжение. Поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе (реактивная нагрузка), то в нагрузку (потребителю) передается только часть мощности (полной мощности), которая могла бы быть передана в нагрузку, если бы сдвиг фаз был равен нулю (активная нагрузка).

Реактивная мощность

Слайд 3

Проведенный анализ существующей нагрузки электроприемников в здании часто указывает на наличие

Проведенный анализ существующей нагрузки электроприемников в здании часто указывает на наличие

в системе внутреннего электроснабжения значительного количества электроприемников, генерирующих реактивную мощность (асинхронные двигатели станков и агрегатов, вентиляции, насосы, компьютерная техника, кондиционеры, люминесцентные лампы и т.д.). Наличие реактивной составляющей в мощности характеризует низкий коэффициент мощности (cosφ). Для определения точного значения коэффициента мощности необходимо провести инструментальные измерения, но по опыту обследований, можно с большой долей вероятности предположить, что значение cosφ в учебных зданиях не выше 0,6.

Реактивная мощность

Слайд 4

Если нагрузка индуктивная, то следует компенсировать ее с помощью емкостей (конденсаторов)

Если нагрузка индуктивная, то следует компенсировать ее с помощью емкостей (конденсаторов)

и наоборот емкостную нагрузку компенсируют с помощью индуктивностей (дросселей и реакторов). Это помогает увеличить косинус фи (cos φ) до приемлемых значений 0.7-0.9. Этот процесс называется компенсацией реактивной мощности.

Способы компенсации реактивной мощности

Слайд 5

Учитывая, что часто оборудование системы электроснабжения морально устарело и физически изношено,

Учитывая, что часто оборудование системы электроснабжения морально устарело и физически изношено,

наличие реактивной мощности приводит к технологическим потерям в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности, позволит не только снизить потери в электросетях, но и существенно разгрузить изношенные кабельные линии, что продлит на срок службы кабельного хозяйства и благоприятно скажется на электробезопасность.
Одним из эффективных мероприятий по компенсации реактивной мощности является установка ЭРМ (электронного регулятора мощности).
В результате применения ЭРМ и доведения коэффициента мощности с показателя 0,6 до нормативного показателя 0,96 электрический ток в кабельной сети после ЭРМ снизится до 30 %. В соответствии с Методическими рекомендациями по снижению технологических потерь при передаче электрической энергии в электрических сетях формула величины потерь электрической энергии в кабельных линиях напряжением 0,4 кВ является линейной:

Способы компенсации реактивной мощности

Слайд 6

Генерируемая генераторами реактивная мощность передается в высоковольтные электрические сети. В отличие

Генерируемая генераторами реактивная мощность передается в высоковольтные электрические сети.

В отличие от

активной мощности реактивная мощность для потребителей не должна поставляться по линиям электропередачи высокого напряжения, так как это значительно увеличивает потери в сети и снижает пропускную способность ВЛ.

Регулирование напряжения в системе электроснабжения осуществляется изменением коэффициентов трансформации трансформаторов, реакторами, синхронными компенсаторами, батареями статических конденсаторов и т.п.

Распределительная сеть не должна быть загружена реактивной мощностью!

Нехватку реактивной мощности потребитель должен компенсировать собственными источниками реактивной мощности. Это выгодно всем: потребителям, электросетевым компаниям, ЕНЭС России и экономике России!

Потоки реактивной мощности в энергосистеме

Слайд 7

Потребители реактивной мощности асинхронные электродвигатели, потребляют 40 % всей мощности; электрические

Потребители реактивной мощности

асинхронные электродвигатели, потребляют 40 % всей мощности;
электрические печи

- 8 %; преобразователи - 10 %; трансформаторы - 35 %;
линии электропередач - 7 %.
Слайд 8

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ Следовательно, потери энергии в сетях так же снизятся до

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Следовательно, потери энергии в сетях так же снизятся до 30%.
Экономический

эффект:
Внедрение данного мероприятия согласно экспертной оценке позволит сэкономить до 5 % от общего потребления электрической энергии здания:
∆ Wобщ = Wобщ • 0,05, где
Wобщ - потребление электрической энергии зданиями за базовый год.
Таким образом экономия электрической энергии, в результате внедрения мероприятия составит:
∆ Wобщ = тыс. кВт•ч , что в денежном выражении составит:
∆ С = ∆ Wобщ•Т•Кт,
Т, руб./кВт•ч– средневзвешенный тариф на электроэнергию установленный для учреждения в базовом году
Кт, – поправочный коэффициент, прогнозирующий рост тарифа на электрическую энергию.
ЭРМ должны быть установлены вблизи электропотребителей, потребляющих основной поток реактивной мощности – электродвигателей приточных вентиляторов и/или насосов ИТП, а так же в электрических распределительных щитах на каждом этаже.
Общая стоимость мероприятия по установке (указать) шт. ЭРМ, в том числе в каждом распределительном щите на этаже (n1, шт.), в ИТП (n2, шт.), в вентиляционных камерах (n3, шт.) составит:
Ст = (n1 + n2 + n3) • З , тыс. руб.,
З – стоимость затрат на одно устройство ЭРМ, тыс.руб.
Таким образом, простой срок окупаемости мероприятия составит:
D = Ст/ ∆С , лет.
Слайд 9

Лабораторное моделирование процесса компенсации реактивной нагрузки

Лабораторное
моделирование процесса
компенсации реактивной нагрузки

Слайд 10

Схема стенда

Схема стенда

Слайд 11

Показания снятые со стенда

Показания снятые со стенда