הסיבות להפסדים במעגלים חשמליים הן נוכחות בהם של השראות ויכולות היוצרות הספק תגובתי. במקרה זה, רק חלק מהכוח הכולל - הרכיב הפעיל - מבצע עבודה שימושית. הרכיב התגובתי משמש ליצירת שדות מגנטיים, חימום החיווט והגברת העומס על הרשת. כדי למנוע הפסדים ברשתות, מותקנים מפצי כוח תגובתי.
תוֹכֶן
- כל העוצמה
- מכשירי פיצוי
- הגנה על UKRM
כל העוצמה
ברשתות חשמל, שבהן יש רק עומס התנגדות - עקב התקני חימום, תאורה חשמלית, שינוי זרם ומתח עם היסט פאזה אפס. כל הכוח פעיל שם ועובר לעומס. בשימוש ברשתות של משרנים ויכולות, מופיע רכיב תגובתי. הוא מאופיין בשינוי פאזה בין מתח לזרם.
תזוזה פאזה פירושה שיש מקרים שבהם לערכי המתח והזרם יש קוטביות שונה, זרם שלילי עם מתח חיובי ולהיפך. בתקופות אלו, הכוח אינו משמש לביצוע עבודה מועילה, אלא חוזר למקור האנרגיה. כוח לכאורה מורכב ממרכיבים פעילים ותגובתיים. גורם ההספק (KM) שווה מספרית לקוסינוס של זווית הפאזה בין זרם למתח (cosφ). הוא מבטא את היחס בין ההספק הפעיל להספק הכולל. כאשר ה-cosφ נמוך, מופיעים הגורמים הבאים:
- עלות השימוש בחשמל עולה;
- העומס על השנאים גדל וחיי השירות שלהם פוחתים;
- הפסדי חום גדלים;
- יש נפילת מתח עקב נוכחות של רכיב תגובתי.
נוכחות של רכיב תגובתי מהווה גורם לא חיובי לרשת החשמל ולכן יש צורך לכלול מפצים ברשת.
מכשירי פיצוי
סוג התקן המפצה תלוי איזה סוג של רכיב מתרחש ברשת. אם יש עומס אינדוקטיבי, נעשה שימוש בהתקני פיצוי הספק תגובתי המשתמשים בקבלים. אם יש עומס קיבולי, נעשה שימוש במפצי חנק. משרן בהנדסת חשמל הוא סוג של משרן.
בארגונים, לרוב יש עומס אינדוקציה, הקשור לנוכחות של מנועים אסינכרוניים, שנאים, תנורים חשמליים ברשתות הטכנולוגיות. לכן, נעשה שימוש בהתקני פיצוי קבלים עבור כוח תגובתי.
המטרה העיקרית של התקני פיצוי כוח תגובתי קבלים ברשתות חשמל UKRM היא שמירה על ה-KM של הרשת ברמה הסטנדרטית, הפחתת זרימת הרכיב התגובתי, ייצוב מתח. במקום ההתקנה של ה-UKRM שיטות הפיצוי הבאות שונות:
- פיצוי מרכזי עם התקנה של UKRM בצד המתח הגבוה של 6-10 קילו וולט. במקרה זה, רק קטעי הרשת הממוקמים מעל השנאים פורקים. התקנות צרכנים נשארות לא טעונות.
- התקנת UKRM באוטובוסי מתח נמוך של 0.4 קילו וולט. פריקה של שנאים ורשתות הממוקמים למעלה מסופקת. זהו גם סוג של פיצוי מרוכז. רשתות צרכנים נשארות תחת עומס תגובתי.
- פיצוי קבוצתי כאשר UKRMs מחוברים ישירות לאוטובוסי ייצור של 0.4 קילוואט. רק הרשתות המובילות לצרכנים הבודדים נשארות תחת עומס תגובתי.
- פיצוי פרטני מורכב מחיבור ה-UKRM ישירות למתקנים הצורכים כוח תגובתי.
יחידות קבלים משפרות את התנאים לשימוש באנרגיה: הן מפחיתות את זרם העומס ב-30-50%, מגדילות את חיי השירות של מכשירי חשמל, מפחיתות הפסדי חום, הפחתת רעשי קווים, הפחתת אסימטריית פאזה, שימוש במסננים הרמוניים גבוהים יותר, הפיכת רשתות לחסכוניות יותר והפחתת עלויות חַשְׁמַל.
בבחירת מכשיר מפצה נלקחים בחשבון מאפייני הציוד, תנאי הסביבה ומורכבות תהליכי הבקרה. סוגי הפיצויים הבאים משמשים ברשתות 6-10 קילו וולט:
- לא מווסת - מורכב ממספר שלבים, המוחלפים באופן ידני בהיעדר זרמי עומס.
- אוטומטי - מתבצע על ידי החלפה אוטומטית של שלבים, שכל אחד מהם מורכב משלושה קבלים המחוברים במשולש.
- דינמי - לעומסים המשתנים במהירות, נעשה שימוש במפצה אלקטרוני של רכיבים תגובתיים.
הגנה על UKRM
להפעלה בטוחה של מתקנים מפצים, יש צורך ליצור ציוד מגן ומנעולים במקרה של מצבים בלתי צפויים. הצעדים הבאים צפויים:
-
מנעולים המגנים מפני מגע עם חלקים חיים. - מנתק מובנה למניעת קצר חשמלי.
- הגנה חשמלית מפני חריגה מהסטנדרטים לחוסר איזון זרם, מתח, פאזה.
- מנעולים מונעים הפעלה לא נכונה של התקני מיתוג UKRM.
- השימוש במתג כדי לנטרל את המתקן בעת פתיחת הדלתות.
יש לזכור שכאשר הקבלים מנותקים, קיים מתח שיורי מסוכן במסופים שלהם. פריקה מלאה דרך נגדי הפריקה מתרחשת תוך מספר דקות.
זה התווית לעשות פיצוי מלא, להביא את cosφ לאחדות. זה יכול להוביל לפיצוי יתר. ל-KM צריכים להיות ערכים שלא יהיו גבוהים מ-0.90-0.95. כוחו של ה-UKRM נקבע עבור כל מקטע של הרשת, תוך התחשבות במאפייני העומס וסוג הפיצוי.
ההיקפים הגדלים כל הזמן של צריכת החשמל מאלצים אותנו להיות קשובים יותר לשימורו. ההתקדמות הטכנולוגית מגדילה את הביקוש למשאבי אנרגיה, ואפשרויות היצור מוגבלות. לכן, טכנולוגיות חיסכון באנרגיה באות לידי ביטוי, ומפרקי התפשטות הם אחת הדרכים החשובות לחיסכון.
ההשפעה הכלכלית מהשימוש במתקנים אלו היא רבה. כבר בשלב התכנון ניתן להניח חתך כבלים מצומצם ולחסוך בעלותו. ובתהליך הייצור יש חיסכון בעלות השימוש בחשמל, שבאזורים מסוימים מגיע ל-50% מהעלות הכוללת.
