Elektros energija susideda iš dviejų komponentų - aktyviosios ir reaktyviosios energijos. Aktyvioji energija yra energijos rūšis, kuri atlieka aktyvų darbą - prietaisai sunaudoja šią energiją darbui arba ji paverčiama kitokio tipo energija, pavyzdžiui, mechanine. Reaktyvioji energija neatlieka aktyvaus darbo. Reaktyvioji galia neatlieka aktyvaus darbo, tik padidina bendrą įrenginiui veikti reikalingą energijos kiekį.
Reaktyvioji galia (Q), matuojama volt-amper-reaktyviąja galia (VAR), yra elektros energija, kuri teka pirmyn ir atgal. Ji juda tarp fazinių laidininkų ir neutralaus laidininko trifazėje sistemoje. Ji neatlieka mechaninio darbo, bet yra būtina indukcinių ir talpinių apkrovų funkcijai. Nors tai padeda išlaikyti šių krovinių funkciją, tai tiesiogiai neprisideda prie užduočių atlikimo. Skirtingai nuo aktyviosios galios, kuri maitina tokius prietaisus kaip šviestuvai ir elektronika, reaktyvioji galia grįžta į tinklą.
Reaktyvioji galia palaiko srautą: kaip slėgis stumia vandenį per vamzdį, įtampa veikia kaip slėgis elektros srovei elektros linijose. Reaktyvioji galia palaiko srovės tekėjimą mūsų įrenginiams maitinti. Nors reaktyvioji galia tiesiogiai nemaitina mūsų įrenginių, ji yra labai svarbi įtampos stabilizavimui ir tinklo patikimumui užtikrinti. Neturint pakankamos reaktyviosios galios, įtampos kritimai gali kelti grėsmę tinklo stabilumui.
Kodėl reaktyviosios galios reikia kompensuoti
Reaktyvioji galia yra apskaitoma komerciniais elektros apskaitos prietaisais ir matuojama kVArh („kilovarvalandėmis“). Už reaktyviąją elektros energiją moka vartotojai (juridiniai objektai), kurių objektų leistinoji naudoti galia yra 30 kW ir daugiau. Už reaktyviosios elektros energijos generavimą į elektros tinklą mokama po 12 ct/kVArh, o už reaktyviosios elektros energijos vartojimą - 6 ct/kVArh.
Abiejų srovės dedamųjų geometrinė suma teka laidininkais ir jei reaktyvioji dedamoji yra nekompensuojama, padidina tinklo apkrovą. Tuo pačiu metu reaktyviоji srovė šildo visus laidus, per kuriuos ji prateka, ir tokiu būdu sudaro papildomus energijos nuostolius grandinėje dėl nenaudingos šilumos susidarymo, mažėja elektros variklių ir transformatorių eksploatavimo laikas. Dėl šios priežasties, elektros paskirstymo operatoriai taiko papildomus mokesčius vartotojams, kurie nekompensuoja susidariusios reaktyvinės dedamosios savo tinkle.
Taip pat skaitykite: Kompensuojamųjų vaistų tvarkos apžvalga
Dėl reaktyvinės galios: 1. padidėja aktyviniai nuostoliai; 2. daugiau reikia mokėti už elektros energiją; 3. padidėja įtampos kritimas; 4. sumažėja variklių ir transformatorių eksploatacijos laikas. Sumažinti šiuos reiškinius leidžia šiuolaikinės reaktyvinės energijos kompensavimo sistemos.
Kas yra reaktyviosios galios kompensacija
Išeitis - prijungti tinkamo galingumo kondensatorių, kuris perduotų reaktyvinę energiją imtuvui, kuriam jos reikia. Tokiu atveju sumažėja reaktyvinės energijos apkrova elektros tinkluose. Toks sprendimas vadinamas reaktyvinės galios kompensavimu. Kompensacijos kokybė apibūdinama galios koeficientu cos φ, tai aktyvios ir visos galios santykis. Idealus santykis yra tuomet, kai cos φ = 1.
Šį procesą žinome kaip reaktyviosios galios kompensacija arba galios koeficiento korekcija. Yra specialūs prietaisai, kurie sumažina reaktyviosios energijos poveikį. Jie vadinami reaktyviosios energijos arba reaktyviosios galios kompensavimo valdikliais. Šie prietaisai matuoja elektros linijų galios koeficientą ir pagal matavimo rezultatą prijungia prie tinklo kondensatorių baterijas.
Kompensacijos tipai
Naudojami šie kompensacijos tipai: individuali, grupinė ir centrinė. Individuali kompensacija yra tuomet, kai kondensatorius prijungtas tiesiai prie vartotojo. Grupinė ir centrinė kompensacijos naudojamos tuomet, kai yra kintama srovės apkrova. Kondensatorių įjungimą reguliuoja mikroprocesorių reguliatorius, kuris nustato tinkamiausią galios koeficientą.
Kompensavimo Įrenginio Parinkimas: kompensavimo įrenginiai parenkami pagal vartotojo naudojamą maksimalią reaktyvinę galią. Norint tiksliai nustatyti, kaip kinta reaktyvinės galios dydis, koks yra tinklo įtampos netiesinių iškraipymų faktorius, rekomenduojama atlikti keletą matavimų su tinklo analizatoriumi. Tais atvejais, kai reaktyvinės galios vartojimas būna mažai kintantis, reaktyvinės galios skaičiavimas gali būti atliekamas pagal komercinės apskaitos reaktyvinės energijos parodymus.
Taip pat skaitykite: Kada negauti išmokos?
Kondensatoriai ir jų jungimo pavyzdžiai
Kondensatoriai naudojami kaip reaktyviosios galios šaltiniai, o varikliai - kaip reaktyviosios galios vartotojai. Ši priemonė sumažina reaktyviąją galį, pagerina efektyvumą ir stabilumą elektros sistemoje. Asinchroninio variklio vartojama reaktyvinė srovė yra pakankamai stabili prie bet kokio apkrovos režimo. Variklio reaktyvinė srovė sudaro 90% tuščios eigos srovė.
Paprastai variklių galios koeficientas būna < 0.9, variklių reaktyvinė galia sudaro apie 30% aktyvinės galios. Variklio su mažesniais apsisukimais (750 min-1) cos φ koeficientas būna mažesnis, todėl reaktyvinė galia siekia 50% aktyvinės galios. Esant tiesioginio paleidimo varikliui, kondensatorius gali būti jungiamas lygiagrečiai varikliui. Kondensatorius bus prijungtas už šiluminės relės. Žvaigždė-trikampis paleidimo sistemos kondensatorius įjungiamas tada, kai variklis perjungiamas į trikampį.
Automatiniai ir modernūs valdikliai
Yra įrenginiai, kurie generuoja priešingos krypties srovę nei apkrovos reaktyvinė dedamoji. Šis įrenginys neturi mechaninių komutavimo įrenginių, o komutacija vykdoma IGBT puslaidininkinių raktų pagalba. Įrenginys yra atsparus įtampų harmonikoms. Kad padidinti kompensavimo galią, galima jungti keletą įrenginių iki 100 vnt.
Aktyvus harmoninis filtras (AHF) stebi galios koeficientą. Jis tikrina šį santykį visose trijose fazėse. AHF automatiškai reguliuoja kompensaciją, palaiko sistemos pusiausvyrą ir padeda išvengti baudų. YT Electric yra didžiausias žemos įtampos AHF ir SVG originalios įrangos gamintojas, turintis daugiau nei 15 metų patirtį. Visi produktai turi ISO9001, CE ir CQC standartų sertifikatus, o juos patvirtina tipo bandymų ataskaitos.
Reaktyviosios energijos kompensavimo valdikliai gali naudoti srovės matavimo transformatorius, kad matuotų galios koeficientą vienoje fazėje 3 fazių tinkle. Tada jie tiesiog daro prielaidą, kad kitos dvi fazės turi identiškus matavimo rezultatus. Tačiau pažangesni valdikliai nuskaito reaktyviosios galios vertes tiesiai iš išmaniojo elektros skaitiklio ir stebi reaktyviąją galią visose 3 fazėse.
Taip pat skaitykite: Parama daugiavaikėms šeimoms Lietuvoje
REEKS, pavyzdžiui, turi 12 kompensavimo pakopų. Kiekvienai pakopai yra priskiriamas kondensatorių blokas. REEKS taip pat turi 2 loginius blokus, todėl gali nuskaityti duomenis iš iki 2 išmaniųjų elektros skaitiklių ir kompensuoti reaktyviąją galią iki 2 elektros linijų. Valdiklis veikia su bet kokiu išmaniuoju skaitikliu, turinčiu DLMS/COSEM ryšio protokolą. Taip pat REEKS gali valdyti bet kurio gamintojo kondensatorių baterijas. Į įrenginį integruota WEB SERVER funkcija leidžia kontroliuoti įrenginio darbą ir tinklo parametrus distanciniu būdu.
Reglamentai ir tinklo reikalavimai
Reaktyvinės galios kompensavimo įrenginių reikalauja ir „Elektros energijos tiekimo ir naudojimo taisyklės": 45.6. įrengti, naudoti ir eksploatuoti savo elektros įrenginius taip, kad jie neblogintų elektros energijos kokybės; 96.1. kai vartotojas nesilaiko optimalaus reaktyviosios galios, naudojamos iš elektros tinklo, dydžio ir kompensavimo įrenginių darbo tvarkos, jis privalo apmokėti už suvartotą ir (ar) į operatoriaus tinklą perduotą reaktyviąją energiją. Per parą bet kurį momentą reaktyviosios galios balansas elektros energijos persiuntimo paslaugos pirkimo ir pardavimo vietoje turi būti lygus 0 (nuliui).
Techniniai tinklo parametrai: vardinis tiekiamos įtampos dažnis turi būti 50 Hz. Normaliomis darbo sąlygomis vidutinis sistemos pagrindinės harmonikos dažnis per 10 s turi būti 50 Hz ±1%, t. y. nuo 49,5 iki 50,5 Hz. Tiekiamos įtampos asimetrija trifazėje sistemoje dažnai gali siekti 3% tam tikrose vietose. Tiekiamos įtampos netiesinių iškraipymų faktorius (įtampos nesinusoidškumas) turi būti mažesnis arba lygus 8% (įskaitant visas harmonikas iki 40). Tiekiamos (gaminamos) elektros tinklo įtampos vardinė reikšmė yra 230 V ir nustatomos leistinos nuo -10% iki +10% darbo įtampos ribos, t. y. nuo 207 V iki 253 V.
Ekonominė nauda ir efektyvumas
Reaktyvinės galios kompensavimo įrenginiai, nesvarbu ar tai vietinis kompensavimas ar pilnai automatiniai centralizuoti įrenginiai, puikiai atlieka savo darbą su pilnu atsiperkamumu mažiau nei 2 metai. Reaktyvinės galios kompensavimo įrenginių efektyvumas yra nuo 75 iki 97 proc., priklausomai nuo valdiklio, esančių įrenginių galingumo ir apkrovos intensyvumo, kompensavimo įrangos ir kompensavimo programos parinkimo.
Įdiegus reaktyviosios energijos kompensavimo įrenginį būtų galima sutaupyti nuo 75 iki 93 proc. išlaidų už reaktyvinę galią. Investicijos atsiperka per 2-3 metus, reaktyvinės galios kompensavimo sistemos tarnavimo laikas - ne mažiau negu 10 metų. Kondensatoriai padeda pagerinti galios koeficientą. Tai gali sumažinti energijos nuostolius gamyklų elektros sistemose 20-30 %. Dėl to sumažiname energijos švaistymą.
Praktiniai žingsniai diegiant kompensavimo sistemą
Jei jūsų elektros tiekėjo sąskaitose yra punktas reaktyvioji energija, už tai mokate elektros tinklams baudas ir jūsų elektros įvadas yra bent 30 kW, tada susisiekite su mumis ir mes imsimės darbo: įvertinsime ar jūsų atveju sistema bus finansiškai naudinga. Atitikus reikiamus kriterijus suplanuosime pirminį vizitą, atliksime tikslius skaičiavimus. Pateiksime pilną ataskaitą apie jūsų įvado būklę, pateiksime jums geriausiai tinkančios galios kompensavimo sistemos komercinį pasiūlymą. Pagal atliktus skaičiavimus suprojektuosime galios kompensavimo sistemą bei ją įdiegsime jums patogiausiu, iš anksto sutartu laiku.
Greiti ir įsiutę - faktai, įdomybės kurių nežinojote
Rekomendacijos parinkimui
Norint tiksliai nustatyti reikalingą kompensacijos galią, rekomenduojama atlikti keletą matavimų su tinklo analizatoriumi. Jeigu vartojamos reaktyvinės galios dydis yra pastovus arba mažai kintantis, tada elektros energijos skaitiklio duomenys per fiksuotą periodą gali būti naudojami skaičiavimui. Fiksuotas periodas paprastai yra pilna darbo diena, pavyzdžiui, aštuonios valandos.
| Rodiklis | Gairės / Pastabos |
|---|---|
| Cos φ | Kuo arčiau 1, tuo geriau; idealus cos φ = 1 |
| Kompensatorių efektyvumas | 75-97% priklausomai nuo sistemos |
| Atsiperkamumas | Dažniausiai 2-3 metai |
| Tarnavimo laikas | Ne mažiau kaip 10 metų |
| Įtampa | 230 V ±10% (207-253 V) |
Kas sumažina tinklo apkrovą ir gerina kokybę
Tinkamas reaktyviosios galios kompensavimas sumažina transformatoriui tenkančią apkrovą ir leidžia jį eksploatuoti liniškumo ribose, taip iš esmės sumažinant įtampos iškraipymą. Pridėjus kondensatorius prie transformatorių, padidėja įtampa, sumažėja srovės apkrova, sumažėja įtampos kritimai ir pagerėja bendra elektros energijos kokybė. Geresnis galios koeficientas sumažina įrangos apkrovą. Tai sumažina temperatūros kilimą ir gali pailginti įrangos tarnavimo laiką.
Taigi reaktyviosios galios kompensavimas pagerina galios koeficientą, todėl taupoma energija ir padidėja sistemos efektyvumas. Energijos vartojimo efektyvumas: tai sumažina energijos švaistymą, pagerina įtampos kokybę ir stabilizuoja įrangos veikimą optimizuojant reaktyviąją galią.
tags: #reaktyviosios #kompensacijos #budai