Le ragioni delle perdite nei circuiti elettrici sono la presenza in essi di induttanze e capacità che generano potenza reattiva. In questo caso, solo una parte della potenza totale - il componente attivo - svolge un lavoro utile. Il componente reattivo viene utilizzato per creare campi magnetici, riscaldare il cablaggio e aumentare il carico sulla rete. Per prevenire perdite nelle reti, sono installati compensatori di potenza reattiva.
Contenuto
- Piena potenza
- Dispositivi di compensazione
- Protezione dell'UKRM
Piena potenza
Nelle reti elettriche, dove c'è solo un carico attivo, a causa di dispositivi di riscaldamento, illuminazione elettrica, variazione di corrente e tensione con sfasamento zero. Tutta la potenza è attiva lì e va al carico. Quando viene utilizzato in reti di induttori e capacità, appare un componente reattivo. È caratterizzato da uno sfasamento tra tensione e corrente.
Sfasamento significa che ci sono momenti in cui i valori di tensione e corrente hanno polarità diverse, corrente negativa con tensione positiva e viceversa. In questi periodi la potenza non viene utilizzata per svolgere lavori utili, ma ritorna alla fonte energetica. La potenza apparente è costituita da componenti attivi e reattivi. Il fattore di potenza (KM) è numericamente uguale al coseno dell'angolo di fase tra corrente e tensione (cosφ). Esprime il rapporto tra potenza attiva e potenza totale.
- il costo dell'utilizzo dell'elettricità è in aumento;
- il carico sui trasformatori aumenta e la loro durata diminuisce;
- aumentano le perdite di calore;
- c'è una caduta di tensione dovuta alla presenza di un componente reattivo.
La presenza di un componente reattivo è un fattore sfavorevole per la rete elettrica e quindi è necessario inserire dei compensatori nella rete.
Dispositivi di compensazione
Il tipo di dispositivo di compensazione dipende da che tipo di componente si verifica nella rete. Se è presente un carico induttivo, vengono utilizzati dispositivi di compensazione della potenza reattiva che utilizzano condensatori. Se è presente un carico capacitivo, vengono utilizzati compensatori di induttanza. Un induttore in ingegneria elettrica è un tipo di induttore.
Nelle imprese, molto spesso c'è un carico di induzione, che è associato alla presenza di motori asincroni, trasformatori, forni elettrici nelle catene tecnologiche. Pertanto, vengono utilizzati dispositivi di compensazione del condensatore per la potenza reattiva.
Lo scopo principale dei dispositivi di compensazione della potenza reattiva del condensatore nelle reti elettriche UKRM è mantenere il KM della rete a livello standard, ridurre il flusso della componente reattiva, stabilizzare voltaggio. Nel luogo di installazione dell'UKRM le seguenti modalità di compensazione differiscono:
- Compensazione centralizzata con installazione di UKRM sul lato alta tensione di 6-10 kV. In questo caso vengono scaricate solo le sezioni di rete poste sopra i trasformatori. Le installazioni dei consumatori rimangono scariche.
- Installazione di UKRM su bus a bassa tensione da 0,4 kV. È previsto lo scarico dei trasformatori e delle reti poste sopra. Anche questo è un tipo di compensazione centralizzata. Le reti dei consumatori rimangono sotto carico reattivo.
- Compensazione di gruppo quando gli UKRM sono collegati direttamente ai bus di produzione da 0,4 kV. Solo le reti che portano ai singoli consumatori rimangono sotto carico reattivo.
- La compensazione individuale consiste nel collegare l'UKRM direttamente agli impianti che consumano potenza reattiva.
Le unità di condensatori migliorano le condizioni per l'uso dell'energia: riducono la corrente di carico del 30-50%, aumentano la durata degli apparecchi elettrici, riducono perdite di calore, ridurre il rumore di linea, ridurre l'asimmetria di fase, utilizzare filtri armonici più elevati, rendere le reti più economiche e ridurre i costi elettricità.
Quando si sceglie un dispositivo di compensazione, vengono prese in considerazione le caratteristiche dell'attrezzatura, le condizioni ambientali e la complessità dei processi di controllo. I seguenti tipi di compensazione sono utilizzati nelle reti da 6-10 kV:
- Non regolato: è costituito da più fasi, che vengono commutate manualmente in assenza di correnti di carico.
- Automatico: eseguito mediante commutazione automatica di gradini, ciascuno costituito da tre condensatori collegati da un triangolo.
- Dinamico: per carichi che cambiano rapidamente, viene utilizzato un compensatore elettronico del componente reattivo.
Protezione dell'UKRM
Per il funzionamento sicuro degli impianti di compensazione, è necessario creare dispositivi di protezione e interblocchi in caso di situazioni impreviste. Sono previste le seguenti misure:
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Interblocchi che proteggono dal contatto con le parti in tensione. - Sezionatore incorporato per prevenire la corrente di cortocircuito.
- Protezione elettrica contro il superamento degli standard per corrente, tensione, squilibrio di fase.
- Interblocchi che impediscono l'accensione errata dei dispositivi di commutazione UKRM.
- L'uso di un interruttore per diseccitare l'impianto all'apertura delle porte.
Va tenuto presente che quando i condensatori sono scollegati, ai loro terminali è presente una pericolosa tensione residua. La scarica completa attraverso le resistenze di scarica avviene in pochi minuti.
E' controindicato effettuare un indennizzo integrale, portando il cosφ all'unità. Questo può portare a una sovracompensazione. KM dovrebbe avere valori non superiori a 0,90-0,95. La potenza dell'UKRM è determinata per ciascuna sezione della rete, tenendo conto delle caratteristiche di carico e del tipo di compensazione.
I volumi di consumo di energia elettrica in costante crescita ci costringono ad essere più attenti alla sua conservazione. Il progresso tecnologico aumenta la domanda di risorse energetiche e le possibilità di generazione sono limitate. Pertanto, le tecnologie per il risparmio energetico vengono alla ribalta e i giunti di dilatazione sono uno dei modi importanti per risparmiare.
L'effetto economico dell'uso di questi impianti è grande. Già in fase di progettazione è possibile posare cavi di sezione ridotta e risparmiare sul loro costo. E nel processo produttivo c'è un risparmio nel costo di utilizzo dell'elettricità, che in alcune regioni raggiunge il 50% del costo totale.
