Metode kompensasi daya reaktif dalam sistem catu daya

Daya reaktif adalah bagian dari daya total yang digunakan untuk mendukung proses elektromagnetik pada beban yang memiliki komponen reaktif induktif dan kapasitif.

Daya reaktif itu sendiri tidak digunakan untuk melakukan pekerjaan yang bermanfaat, tidak seperti daya aktif, namun kehadiran arus reaktif di kabel menyebabkan pemanasannya, yaitu kehilangan daya dalam bentuk panas, yang memaksa pemasok listrik untuk menyediakan pengguna dengan peningkatan kekuatan penuh. Sedangkan sesuai dengan Peraturan Menteri Perindustrian dan Energi Federasi Rusia No. 267 tanggal 4 Oktober 2005, daya reaktif digolongkan sebagai susut teknis pada jaringan listrik.

Tetapi medan elektromagnetik selalu muncul selama mode operasi normal dari sejumlah besar jenis peralatan listrik: lampu neon, motor listrik untuk berbagai keperluan, instalasi induksi, dll.— semua beban tersebut tidak hanya mengkonsumsi daya aktif yang berguna dari jaringan, tetapi juga menyebabkan munculnya daya reaktif di sirkuit yang diperluas.

Dan meskipun tanpa daya reaktif, banyak konsumen yang mengandung komponen induktif nyata pada prinsipnya tidak dapat beroperasi seperti yang mereka butuhkan daya reaktif sebagai sebagian kecil dari daya total, daya reaktif sering dilaporkan sebagai beban berlebih yang berbahaya dalam kaitannya dengan jaringan listrik.

Kerusakan daya reaktif tanpa kompensasi

Secara umum, ketika jumlah daya reaktif dalam jaringan menjadi signifikan, tegangan jaringan menurun, kondisi ini sangat khas untuk sistem tenaga dengan defisit komponen aktif - tegangan jaringan selalu di bawah nominal. Dan kemudian daya aktif yang hilang berasal dari sistem tenaga tetangga di mana jumlah listrik yang berlebihan saat ini dihasilkan.

Tetapi sistem seperti itu, yang selalu membutuhkan pengisian ulang dengan mengorbankan tetangga, pada akhirnya selalu menjadi tidak efisien, dan bagaimanapun, dapat dengan mudah menjadi efisien, cukup dengan menciptakan kondisi untuk menghasilkan daya reaktif tepat di tempat, di perangkat kompensasi yang diadaptasi secara khusus dipilih untuk beban aktif-reaktif sistem tenaga ini.

Faktanya adalah bahwa daya reaktif tidak harus dihasilkan di pembangkit listrik oleh generator; sebagai gantinya, itu dapat diperoleh di instalasi kompensasi (dalam kapasitor, kompensator sinkron, dalam sumber daya reaktif statis) yang terletak di gardu induk.

Kompensasi daya reaktif saat ini bukan hanya jawaban atas pertanyaan tentang penghematan energi dan cara mengoptimalkan beban jaringan, tetapi juga alat yang berharga untuk memengaruhi ekonomi perusahaan. Lagi pula, harga akhir dari setiap produk manufaktur dibentuk, paling tidak, oleh konsumsi listrik, yang, jika dikurangi, akan mengurangi biaya produksi. Ini adalah kesimpulan yang dicapai oleh auditor dan spesialis energi, yang menyebabkan banyak perusahaan menggunakan perhitungan dan pemasangan sistem kompensasi daya reaktif.

Untuk mengkompensasi daya reaktif beban induktif — pilih kapasitansi tertentu kapasitorAkibatnya daya reaktif yang dikonsumsi langsung oleh jaringan berkurang, kini dikonsumsi oleh kapasitor. Dengan kata lain, faktor daya konsumen (dengan kapasitor) meningkat.

Kerugian aktif sekarang menjadi tidak lebih dari 500 mW per 1 kVar, sementara bagian instalasi yang bergerak tidak ada, tidak ada kebisingan, dan biaya pengoperasian dapat diabaikan. Kapasitor pada prinsipnya dapat dipasang di setiap titik jaringan listrik dan daya kompensasi dipilih secara individual. Pemasangan dilakukan di lemari logam atau dalam versi desktop.

Metode kompensasi daya reaktif dalam sistem catu daya

Bergantung pada skema menghubungkan kapasitor ke konsumen, ada beberapa jenis kompensasi: individu, grup, dan terpusat.

• Dengan kompensasi individu, kapasitor (kapasitor) dihubungkan langsung ke tempat terjadinya daya reaktif, yaitu kapasitor mereka sendiri - ke motor asinkron, secara terpisah - ke lampu pelepasan gas, individu - ke mesin las , kapasitor pribadi — untuk tungku induksi, untuk transformator, dll. d. Di sini, kabel suplai ke setiap konsumen tertentu diturunkan dari arus reaktif.

• Kompensasi grup menyiratkan koneksi kapasitor umum atau grup kapasitor umum ke beberapa konsumen dengan komponen induktif yang signifikan sekaligus. Dalam hal ini, operasi simultan yang konstan dari beberapa konsumen terkait dengan sirkulasi energi reaktif total antara konsumen dan kapasitor. Saluran yang memasok listrik ke sekelompok konsumen akan dibongkar.

• Kompensasi terpusat melibatkan pemasangan kapasitor dengan regulator di papan distribusi utama atau grup. Regulator memperkirakan secara real time konsumsi daya reaktif saat ini dan dengan cepat menghubungkan dan memutuskan jumlah kapasitor yang diperlukan. Hasilnya, total daya yang dikonsumsi oleh jaringan selalu diminimalkan sesuai dengan nilai sesaat daya reaktif yang dibutuhkan.

Setiap instalasi untuk kompensasi daya reaktif mencakup beberapa cabang kapasitor, beberapa tahap, yang dibentuk secara individual untuk jaringan listrik tertentu, tergantung pada konsumen daya reaktif yang dituju. Ukuran langkah tipikal: 5; sepuluh; dua puluh; tigapuluh; 50; 7.5; 12,5; 25 persegi.

Untuk mendapatkan langkah besar (100 kvar atau lebih), beberapa langkah kecil digabungkan secara paralel.Akibatnya, beban jaringan berkurang, arus masuk dan gangguan yang menyertainya berkurang. Dalam jaringan dengan jumlah besar harmonik yang lebih tinggi dari tegangan listrik, kapasitor instalasi kompensasi dilindungi oleh choke.

Keuntungan kompensasi daya reaktif

Instalasi kompensasi otomatis memberikan sejumlah keuntungan pada jaringan yang dilengkapi dengannya:

• mengurangi beban pada transformator;

• penyederhanaan persyaratan untuk penampang kabel; memungkinkan beban yang lebih besar pada jaringan listrik daripada yang dimungkinkan tanpa kompensasi;

• menghilangkan alasan untuk mengurangi tegangan jaringan, bahkan jika pengguna terhubung ke kabel yang panjang;

• meningkatkan efisiensi generator bahan bakar cair bergerak;

• memfasilitasi penyalaan motor listrik;

• secara otomatis meningkatkan cos phi;

• hapus daya reaktif dari saluran;

• pelepas stres;

• meningkatkan kontrol atas parameter jaringan.