วิธีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาในระบบจ่ายไฟ

พลังงานรีแอกทีฟเป็นส่วนหนึ่งของพลังงานทั้งหมดที่สนับสนุนกระบวนการแม่เหล็กไฟฟ้าในโหลดที่มีส่วนประกอบรีแอกทีฟแบบอุปนัยและแบบคาปาซิทีฟ

พลังงานปฏิกิริยานั้นไม่ได้ถูกใช้ในการทำงานที่มีประโยชน์ใด ๆ ซึ่งแตกต่างจากพลังงานที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตาม การปรากฏตัวของกระแสปฏิกิริยาในสายไฟทำให้เกิดความร้อน นั่นคือการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนซึ่งบังคับให้ผู้ผลิตไฟฟ้าจัดหา ผู้ใช้ด้วยพลังเต็มที่ที่เพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกันตามคำสั่งของกระทรวงอุตสาหกรรมและพลังงานของสหพันธรัฐรัสเซียฉบับที่ 267 ลงวันที่ 4 ตุลาคม 2548 พลังงานปฏิกิริยาถูกจัดประเภทเป็นความสูญเสียทางเทคนิคในเครือข่ายไฟฟ้า

แต่สนามแม่เหล็กไฟฟ้ามักเกิดขึ้นเสมอระหว่างโหมดการทำงานปกติของอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิด: หลอดฟลูออเรสเซนต์, มอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ, การติดตั้งแบบเหนี่ยวนำ ฯลฯ— โหลดดังกล่าวทั้งหมดไม่เพียงแต่ใช้พลังงานที่ใช้งานที่เป็นประโยชน์จากเครือข่ายเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดพลังงานปฏิกิริยาในวงจรขยายอีกด้วย

และแม้ว่าจะไม่มีพลังงานรีแอกทีฟ แต่ผู้บริโภคจำนวนมากที่มีส่วนประกอบอุปนัยที่จับต้องได้ก็ไม่สามารถทำงานได้ตามหลักการตามที่ต้องการ พลังงานปฏิกิริยาเป็นเศษส่วนของพลังงานทั้งหมด, พลังงานรีแอกทีฟมักถูกรายงานว่าเกินพิกัดที่เป็นอันตรายซึ่งเกี่ยวข้องกับโครงข่ายไฟฟ้า

ความเสียหายจากพลังงานปฏิกิริยาโดยไม่มีการชดเชย

โดยทั่วไปเมื่อปริมาณพลังงานปฏิกิริยาในเครือข่ายมีนัยสำคัญ แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายจะลดลง เงื่อนไขนี้เป็นลักษณะเฉพาะของระบบไฟฟ้าที่มีการขาดดุลของส่วนประกอบที่ใช้งาน - แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายจะต่ำกว่าค่าเล็กน้อยเสมอ . จากนั้นพลังงานที่ใช้งานหายไปก็มาจากระบบไฟฟ้าข้างเคียงซึ่งกำลังผลิตไฟฟ้าในปริมาณที่มากเกินไป

แต่ระบบดังกล่าวซึ่งต้องการการเติมเต็มด้วยค่าใช้จ่ายของเพื่อนบ้านในท้ายที่สุดมักจะไม่มีประสิทธิภาพ และท้ายที่สุดแล้ว พวกมันสามารถมีประสิทธิภาพได้อย่างง่ายดาย มันก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการสร้างพลังงานปฏิกิริยา ณ จุดนั้น อุปกรณ์ชดเชยที่ดัดแปลงเป็นพิเศษที่เลือกสำหรับโหลดแบบแอคทีฟ-รีแอกทีฟในระบบไฟฟ้านี้

ความจริงก็คือไม่จำเป็นต้องสร้างพลังงานปฏิกิริยาในโรงไฟฟ้าโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แทนได้ใน ชดเชยการติดตั้ง (ในตัวเก็บประจุ, ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส, ในแหล่งพลังงานปฏิกิริยาแบบคงที่) ซึ่งอยู่ในสถานีย่อย

การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟในปัจจุบันไม่ได้เป็นเพียงคำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับการประหยัดพลังงานและวิธีเพิ่มประสิทธิภาพการโหลดเครือข่ายเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมืออันมีค่าที่ส่งผลต่อเศรษฐกิจขององค์กรอีกด้วย ท้ายที่สุดแล้ว ราคาสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้น ไม่น้อยไปกว่าการใช้ไฟฟ้า ซึ่งถ้าลดลง ต้นทุนการผลิตก็จะลดลง นี่คือข้อสรุปที่ได้รับจากผู้ตรวจสอบและผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงาน ซึ่งทำให้หลายบริษัทหันไปใช้การคำนวณและติดตั้งระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยา

เพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของโหลดอุปนัย — เลือกค่าความจุที่ต้องการ ตัวเก็บประจุเป็นผลให้พลังงานปฏิกิริยาที่ใช้โดยตรงโดยเครือข่ายลดลง ตอนนี้ตัวเก็บประจุใช้ไปแล้ว กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวประกอบกำลังของผู้บริโภค (พร้อมตัวเก็บประจุ) จะเพิ่มขึ้น

การสูญเสียที่ใช้งานอยู่ตอนนี้ไม่เกิน 500 mW ต่อ 1 kVar ในขณะที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของการติดตั้ง ไม่มีเสียงรบกวน และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานนั้นเล็กน้อย ตามหลักการแล้วตัวเก็บประจุสามารถติดตั้งได้ที่จุดใดก็ได้ของเครือข่ายไฟฟ้าและเลือกพลังงานชดเชยแยกกัน การติดตั้งดำเนินการในตู้โลหะหรือในรุ่นเดสก์ท็อป

วิธีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาในระบบจ่ายไฟ

ขึ้นอยู่กับรูปแบบการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับผู้บริโภคมีการชดเชยหลายประเภท: รายบุคคลกลุ่มและส่วนกลาง

• ด้วยการชดเชยส่วนบุคคลตัวเก็บประจุ (ตัวเก็บประจุ) จะเชื่อมต่อโดยตรงกับตำแหน่งของพลังงานปฏิกิริยานั่นคือตัวเก็บประจุของตัวเอง - กับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสแยกกัน - กับหลอดปล่อยก๊าซ แต่ละตัว - กับเครื่องเชื่อม , ตัวเก็บประจุส่วนบุคคล — สำหรับเตาเหนี่ยวนำ, สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า ฯลฯ ที่นี่สายไฟสำหรับผู้บริโภคแต่ละรายจะถูกปลดออกจากกระแสปฏิกิริยา

• การชดเชยกลุ่มหมายถึงการเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุทั่วไปหรือกลุ่มของตัวเก็บประจุทั่วไปกับผู้บริโภคหลายรายที่มีส่วนประกอบอุปนัยที่สำคัญพร้อมกัน ในกรณีนี้ การทำงานพร้อมกันอย่างต่อเนื่องของผู้บริโภคหลายรายเกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนของพลังงานปฏิกิริยาทั้งหมดระหว่างผู้บริโภคและตัวเก็บประจุ สายที่จ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคกลุ่มหนึ่งจะถูกยกเลิกการโหลด

• การชดเชยแบบรวมศูนย์เกี่ยวข้องกับการติดตั้งตัวเก็บประจุพร้อมตัวควบคุมในแผงจ่ายไฟหลักหรือกลุ่ม เรกูเลเตอร์จะประมาณตามเวลาจริงของการใช้พลังงานรีแอคทีฟในปัจจุบัน และเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุตามจำนวนที่ต้องการอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ พลังงานทั้งหมดที่ใช้โดยเครือข่ายจึงลดลงตามค่าพลังงานรีแอกทีฟที่ต้องการในทันที

การติดตั้งแต่ละครั้งเพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยาประกอบด้วยตัวเก็บประจุหลายสาขาหลายขั้นตอนซึ่งสร้างขึ้นแยกกันสำหรับเครือข่ายไฟฟ้าเฉพาะขึ้นอยู่กับผู้ใช้ไฟฟ้าปฏิกิริยา ขนาดขั้นบันไดทั่วไป: 5; สิบ; ยี่สิบ; สามสิบ; 50; 7.5; 12.5; 25 ตร.ม.

เพื่อให้ได้ขั้นตอนขนาดใหญ่ (100 kvar หรือมากกว่า) ขนาดเล็กหลาย ๆ อันจะรวมกันแบบขนานเป็นผลให้โหลดของเครือข่ายลดลง กระแสไหลเข้าและการรบกวนที่ตามมาลดลง ในเครือข่ายที่มีจำนวนมาก ฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นของแรงดันไฟหลัก, ตัวเก็บประจุของการติดตั้งชดเชยได้รับการป้องกันโดยโช้ค

ข้อดีของการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา

การติดตั้งการชดเชยอัตโนมัติให้ข้อดีหลายประการแก่เครือข่ายที่ติดตั้ง:

• ลดภาระของหม้อแปลง

• ลดความซับซ้อนของข้อกำหนดสำหรับส่วนตัดขวางของสายไฟ อนุญาตให้มีการโหลดบนเครือข่ายไฟฟ้ามากกว่าที่เป็นไปได้โดยไม่มีการชดเชย

• ขจัดสาเหตุของการลดแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายแม้ว่าผู้ใช้จะเชื่อมต่อกับสายยาวก็ตาม

• การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดเชื้อเพลิงเหลวเคลื่อนที่

• อำนวยความสะดวกในการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้า

• เพิ่ม cos phi โดยอัตโนมัติ

• ลบพลังงานปฏิกิริยาออกจากสาย

• บรรเทาความเครียด

• ปรับปรุงการควบคุมพารามิเตอร์เครือข่าย