الأهمية والوظيفة الأساسية والغرض من تعويض الطاقة التفاعلية

من السهل جدًا على الناس أن يفهموا القوة الفعالة، ولكن ليس من السهل أن يفهموا بعمق القوة غير الفعالة.في الدائرة الجيبية، يكون مفهوم القدرة التفاعلية واضحًا، ولكن في وجود التوافقيات، فإن تعريف القدرة التفاعلية غير واضح.ومع ذلك، فإن مفهوم القوة التفاعلية وأهمية تعويض الطاقة التفاعلية متسقان.يجب أن تتضمن القدرة التفاعلية تعويض القدرة التفاعلية الأساسية والقدرة التفاعلية التوافقية.

تعتبر الطاقة التفاعلية ذات أهمية كبيرة لنظام إمداد الطاقة وتشغيل التحميل.إن معاوقة مكونات شبكة نظام الطاقة هي في المقام الأول حثي.لذلك، من أجل نقل القوة النشطة، يلزم وجود اختلاف في الطور بين المرسل والمستقبل، وهو ما يمكن تحقيقه على نطاق واسع إلى حد ما.من أجل نقل الطاقة التفاعلية، هناك فرق عددي بين الفولتية عند كلا الطرفين، وهو ما لا يمكن تحقيقه إلا ضمن نطاق ضيق.بالإضافة إلى أن العديد من مكونات الشبكة تستهلك الأحمال التفاعلية، تحتاج العديد من الأحمال أيضًا إلى استهلاك الأحمال التفاعلية.يجب أن تكون الطاقة التفاعلية التي تتطلبها مكونات الشبكة وأحمالها متاحة في مكان ما في الشبكة.من الواضح أن هذه القوى التفاعلية يتم توفيرها جميعًا بواسطة المولدات، كما أن النقل لمسافات طويلة غير معقول وعادة ما يكون مستحيلًا.إحدى الطرق المعقولة هي توليد طاقة تفاعلية حيث يلزم استهلاك الطاقة التفاعلية، وهو تعويض الطاقة التفاعلية.

1. معنى تعويض الطاقة التفاعلية
في نظام توزيع الطاقة، من أجل تقييم جودة مصدر الطاقة، فإن أهمية تعويض الطاقة التفاعلية لها العناصر الثلاثة التالية:

1. من أجل تقليل قدرة معدات الشبكة وزيادة إنتاج المعدات
في حالة عدم تغيير الطاقة الفعالة، يزداد عامل الطاقة لشبكة الطاقة وتنخفض أيضًا الطاقة التفاعلية.يمكن أن نرى من الصيغة S-√P2+Q2 أن القدرة ستنخفض حتماً.على سبيل المثال، إذا كانت وحدة استهلاك الطاقة تتطلب حملًا كهربائيًا بقدرة 200 كيلو وات، وعامل القدرة هو 0.4، فيمكن الحصول عليه من COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A، أي عامل القدرة لـ المحول الذي يتطلب 500 كيلو فولت أمبير هو 0.8، ويحتاج فقط إلى تركيب محول 250 كيلو فولت أمبير.ويمكن ملاحظة أنه مع زيادة معامل الطاقة، يمكن تقليل سعة المعدات المطلوبة وفقًا لذلك.

2. ما إذا كان الجهد والتردد لنقطة الطاقة قريبين من الثابت.
(أ) ما إذا كان عامل القدرة قريبًا من 1.
(ب) في نظام ثلاثي الطور، ما إذا كانت تيارات الطور وجهود الطور متوازنة.
إن استخدام تعويض الطاقة التفاعلية لتحسين عامل الطاقة لا يمكن أن يقلل فقط من فقدان الطاقة الناجم عن نقل التيار التفاعلي، ولكن أيضًا يحسن ويزيد بشكل فعال جهد المستخدمين النهائيين، ويحسن مستوى التشغيل الاقتصادي للمعدات الكهربائية.لذلك، كان تعويض الطاقة التفاعلية دائمًا جزءًا مهمًا من نظام إمداد الطاقة وتوزيعها.

3. من أجل توفير تكاليف الكهرباء
وفقًا لسياسة تعرفة الكهرباء الحالية في بلدنا، يجب على العملاء الذين يتجاوز حجم معداتهم الكهربائية 100 كيلو فولت أمبير (كيلوواط) تعديل فاتورة الكهرباء، ويتم فرض غرامة عليهم عندما تكون فاتورة الكهرباء أقل من القيمة القياسية.أدى تعويض الطاقة التفاعلية إلى تحسين عامل الطاقة، وخفض أو تجنب الزيادة في فواتير الكهرباء بسبب انخفاض عامل الطاقة، وتوفير فواتير الكهرباء.

4. من أجل تقليل الغرامات المفروضة على شركات الكهرباء
مع التركيز المتزايد على حماية البيئة، تتحكم شركات الطاقة تدريجيًا بشكل صارم في هدر الطاقة في المؤسسات، لذلك فرضت شركات الطاقة المزيد والمزيد من الغرامات على بعض الشركات.ومن أجل تقليل الغرامات المفروضة على شركات الطاقة، بدأت الشركات بنقل المكثفات لتعويض الطاقة التفاعلية., تقليل استهلاك الطاقة.

5. إطالة عمر خدمة المعدات
ومن حيث تكلفة الإنتاج، تحتاج الشركة إلى حساب معدل استهلاك المعدات لحساب تكلفة الإنتاج وتحديد صافي الربح السنوي للشركة في النهاية.ومع ذلك، يجب التخلي عن العديد من المعدات بسبب التآكل الخطير للمعدات وغالبًا ما يتم استخدامها لمدة تتراوح بين 3 و5 سنوات، ويرجع جزء كبير منها إلى الطاقة التفاعلية.عالية، مما يؤدي إلى شيخوخة المعدات، لذلك يبدأ المزيد والمزيد من الشركات في دفع ثمن المكثفات التعويضية لإطالة عمر خدمة المعدات.

ثانيا، دور تعويض الطاقة التفاعلية
تتمثل وظيفة خزانة تعويض الطاقة التفاعلية في توفير الطاقة التفاعلية اللازمة وفقًا لمعدات تعويض الطاقة التفاعلية من خلال تعويض الطاقة التفاعلية.بيئة إمدادات الطاقة، وتحسين جودة الشبكة.

تلعب خزانة تعويض الطاقة التفاعلية دورًا مهمًا في إمداد الطاقة.إن استخدام جهاز تعويض معقول يمكن أن يقلل من فقدان شبكة الطاقة.على العكس من ذلك، قد يتسبب الاختيار والاستخدام غير السليم في عوامل مختلفة مثل نظام إمداد الطاقة، وتقلب الجهد، وزيادة التوافقيات.

تعويض الطاقة التفاعلية هو استخدام مصدر تيار خارجي لتعويض الطاقة التفاعلية التي يستهلكها الحمل أثناء التشغيل.يصبح الجهاز الذي يوفر هذا المصدر الحالي جهازًا لتعويض الطاقة التفاعلية.جهاز التعويض الشائع هو مكثف طاقة متوازي.

1. تحسين نظام إمداد الطاقة وعامل طاقة التحميل، وتقليل سعة المعدات، وتقليل استهلاك الطاقة
2. تحسين جودة إمدادات الطاقة وظروف تشغيل المعدات يمكن أن يضمن أن المعدات تعمل في ظل ظروف العمل العادية، مما يفضي إلى الإنتاج الآمن.
3. توفير الكهرباء، وخفض تكاليف الإنتاج، وخفض فواتير الكهرباء للمؤسسات.
4. يمكن أن يقلل من استهلاك طاقة الخط ويحسن كفاءة نقل شبكة الطاقة.
5. استقرار الجهد الكهربائي للطرف المستقبل وشبكة الطاقة، وتحسين جودة إمدادات الطاقة.تعويض الطاقة التفاعلية الديناميكية يمكن للقوة التفاعلية الديناميكية في الموضع المناسب لخط النقل لمسافات طويلة تحسين استقرار نظام النقل وزيادة قدرة النقل.
6. في حالة الأحمال غير المتوازنة ثلاثية الطور مثل السكك الحديدية المكهربة، يمكن موازنة الأحمال الفعالة وغير الفعالة للأطوار الثلاثة عن طريق التعويض المناسب غير الفعال.
3. مبدأ تعويض الطاقة التفاعلية
قم بتوصيل جهاز بحمل كهربائي سعوي وحمل كهربائي حثي على نفس الدائرة، فإن الحمل الحثي يمتص الطاقة عندما يطلق الحمل السعوي الطاقة، ويمتص الحمل السعوي الطاقة عندما يطلق الحمل الحثي الطاقة، ويتم تقاسم الطاقة بين الجهازين. تبادل حمولتين بين.بهذه الطريقة، مبدأ التعويض التفاعلي هو أن الطاقة التفاعلية التي يمتصها الحمل الاستقرائي يتم تعويضها من خلال خرج الطاقة التفاعلية بواسطة الحمل السعوي.
في نظام الطاقة الفعلي، تكون معظم الأحمال عبارة عن محركات غير متزامنة، ويمكن اعتبار الدائرة المكافئة لمعظم المعدات الكهربائية بما في ذلك المحركات غير المتزامنة بمثابة دائرة يتم فيها توصيل المقاومة r والحث l على التوالي، وعامل الطاقة الخاص بها هو

في الصيغة

بعد توصيل دائرتي R وL على التوازي ومن ثم توصيلهما بالمكثف C، تظهر الدائرة في الشكل (أ) أدناه.المعادلة الحالية لهذه الدائرة هي:

يمكن أن نرى من مخطط الطور في الشكل أدناه أن فرق الطور بين الجهد U والتيار I يصبح أصغر بعد توصيل المكثف على التوازي، أي أن عامل الطاقة لدائرة إمداد الطاقة يزداد.في هذا الوقت، مرحلة التيار الكهربائي I تتخلف عن الجهد U، وهو ما يسمى نقص التعويض.

الرسم البياني للدائرة والطور لتعويض السعة المتوازية للطاقة التفاعلية في الشكل
(أ) الدوائر؛
( ب ) مخطط طوري (تعويض ناقص) ؛
(ج) مخطط مرحلي (التعويض الزائد)
سعة المكثف c كبيرة جدًا، ومرحلة تيار التغذية I تتجاوز الجهد u، وهو ما يسمى التعويض الزائد، ويظهر مخطط الطور الخاص به في الشكل (ج).عادةً، ستؤدي حالة التعويض الزائد غير المرغوب فيه إلى ارتفاع الجهد الثانوي للمحول، وستؤدي الطاقة التفاعلية السعوية إلى زيادة فقدان الطاقة تمامًا مثل خط نقل الطاقة.عندما يرتفع جهد خط الكهرباء، فإن فقدان الطاقة للمكثف نفسه سيزداد أيضًا، وسيزداد ارتفاع درجة الحرارة.سوف يؤثر على عمر المكثف

4. لماذا نحتاج إلى زيادة تعويض الطاقة التفاعلية، وما تأثير ذلك؟
يزداد مقدار تعويض الطاقة التفاعلية عند نقطة معينة في شبكة الطاقة، وينخفض ​​تدفق الطاقة التفاعلية لجميع خطوط التوصيل والمحولات من هذه النقطة إلى مصدر الطاقة، وينخفض ​​فقدان الطاقة المتصل بهذه النقطة، مما يحقق توفير الطاقة و تحسين جودة الطاقة.
يتطلب تعويض القوة التفاعلية تعويضًا مركزيًا للمعادلات الاقتصادية غير الصالحة.حدد نقطة التعويض وسعة التعويض.باستخدام الطاقة الكهربائية، يمكن للعملاء إجراء تعويض الطاقة التفاعلية وفقًا لمبدأ تحسين عامل الطاقة.يأخذ توزيع التعويض أولاً في الاعتبار متطلبات تنظيم الجهد لجعل النقل غير الصالح لمسافات طويلة غير صالح.التعويض تم تخطيط تكوين المعدات وفقًا لمبدأ "تعويض المستوى، التوازن المحلي" لإدراك وجود أحمال غير صالحة.
عادة لا يرغب تعويض الطاقة التفاعلية في التعويض الزائد، لأنه سيزيد من الجهد الثانوي للمحول، كما أن قدرة نقل الطاقة التفاعلية على خط الطاقة ستزيد أيضًا من فقدان الطاقة، أي أن معدات إمداد الطاقة تعكس الطاقة التفاعلية شبكة.يحدث هذا الموقف بشكل أساسي بسبب القوة التفاعلية لشبكة الطاقة.الجهد الزائد الناتج عن الزائد قد يسبب ضررًا للشبكة، لذلك من الضروري تركيب مفاعل لامتصاص الطاقة التفاعلية.في نظام الطاقة، إذا كان غير متوازن، سينخفض ​​جهد النظام، وفي الحالات الخطيرة، ستتضرر المعدات وسيتم نزع سلاح النظام.وفي الوقت نفسه، يؤدي انخفاض معامل قدرة الشبكة وجهدها إلى عدم القدرة على الاستفادة الكاملة من المعدات الكهربائية، وانخفاض قدرة نقل الشبكة، وزيادة الخسارة.لذلك، من الأهمية العملية الكبيرة تحسين جودة جهد العمل، وتحسين عامل الطاقة، وتقليل فقدان النظام، وتحسين كفاءة نظام إمداد الطاقة.