الأهمية والوظيفة الأساسية والغرض من تعويض القدرة التفاعلية

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

القوة التفاعلية لها أهمية كبيرة في نظام إمداد الطاقة وتشغيل التحميل.مقاومة مكونات شبكة نظام الطاقة حثي في ​​المقام الأول.لذلك ، من أجل إرسال القوة النشطة ، يلزم وجود فرق طور بين المرسل والمستقبل ، والذي يمكن تحقيقه على مدى واسع إلى حد ما.من أجل نقل القدرة التفاعلية ، هناك فرق عددي بين الفولتية في كلا الطرفين ، والذي لا يمكن تحقيقه إلا ضمن نطاق ضيق.بالإضافة إلى العديد من مكونات الشبكة التي تستهلك أحمالًا تفاعلية ، تحتاج العديد من الأحمال أيضًا إلى استهلاك الأحمال التفاعلية.يجب أن تكون الطاقة التفاعلية التي تتطلبها مكونات الشبكة والأحمال متاحة في مكان ما في الشبكة.من الواضح أن جميع هذه القوى التفاعلية يتم توفيرها بواسطة المولدات ، والنقل لمسافات طويلة غير معقول وعادة ما يكون مستحيلاً.هناك طريقة معقولة تتمثل في توليد طاقة تفاعلية حيث يلزم استهلاك الطاقة التفاعلية ، وهي عبارة عن تعويض للطاقة التفاعلية.

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

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

2. ما إذا كان الجهد والتردد لنقطة الطاقة قريبان من الثبات.
(أ) ما إذا كان عامل القدرة قريبًا من 1.
(ب) في نظام ثلاثي الطور ، ما إذا كانت تيارات الطور وجهود الطور متوازنة.
لا يمكن أن يؤدي استخدام تعويض الطاقة التفاعلية لتحسين عامل القدرة إلى تقليل فقد الطاقة الناتج عن انتقال التيار التفاعلي فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين وزيادة جهد المستخدمين النهائيين بشكل فعال ، وتحسين مستوى التشغيل الاقتصادي للمعدات الكهربائية.لذلك ، كان تعويض القدرة التفاعلية دائمًا جزءًا مهمًا من إمدادات الطاقة ونظام التوزيع.

3. من أجل توفير تكاليف الكهرباء
وفقًا لسياسة تعريفة الكهرباء الحالية في بلدنا ، يجب على العملاء الذين يتجاوز حجم أجهزتهم الكهربائية 100 كيلوفولت.أدى تعويض الطاقة التفاعلية إلى تحسين عامل الطاقة ، وتقليل أو تجنب الزيادة في فواتير الكهرباء بسبب انخفاض عامل الطاقة ، وتوفير فواتير الكهرباء.

4. من أجل تخفيض الغرامات المفروضة على شركات الكهرباء
مع زيادة التركيز على حماية البيئة ، تتحكم شركات الطاقة تدريجيًا بشكل صارم في إهدار الطاقة للمؤسسات ، لذلك فرضت شركات الطاقة المزيد والمزيد من الغرامات في بعض الشركات.من أجل تقليل الغرامات المفروضة على شركات الطاقة ، بدأت الشركات في نقل المكثفات لتعويض الطاقة التفاعلية.، تقليل استهلاك الطاقة.

5. إطالة عمر خدمة المعدات
من حيث تكلفة الإنتاج ، تحتاج الشركة إلى حساب معدل إهلاك المعدات لحساب تكلفة الإنتاج وتحديد صافي ربح الشركة السنوي في النهاية.ومع ذلك ، يجب التخلي عن العديد من المعدات بسبب التآكل والتلف الشديد للمعدات وغالبًا ما تستخدم لمدة 3-5 سنوات ، ويرجع جزء كبير منها إلى القدرة التفاعلية.عالية ، مما يؤدي إلى تقادم المعدات ، لذلك يبدأ المزيد والمزيد من الشركات في دفع ثمن المكثفات التعويضية لإطالة عمر خدمة المعدات.

ثانيًا ، دور تعويض القوة التفاعلية
تتمثل وظيفة خزانة تعويض القدرة التفاعلية في توفير الطاقة التفاعلية اللازمة وفقًا لمعدات تعويض القدرة التفاعلية من خلال تعويض الطاقة التفاعلية.بيئة إمداد الطاقة ، وتحسين جودة الشبكة.

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

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

1. تحسين نظام إمداد الطاقة وعامل طاقة التحميل ، وتقليل قدرة المعدات ، وتقليل استهلاك الطاقة
2. تحسين جودة إمدادات الطاقة وظروف تشغيل المعدات يمكن أن يضمن تشغيل المعدات في ظل ظروف العمل العادية ، مما يؤدي إلى إنتاج آمن.
3. توفير الكهرباء ، وخفض تكاليف الإنتاج ، وتقليل فواتير الكهرباء للمؤسسات.
4. يمكنه تقليل استهلاك طاقة الخط وتحسين كفاءة نقل شبكة الطاقة.
5. استقرار جهد الطرف المستقبل وشبكة الطاقة ، وتحسين جودة إمدادات الطاقة.تعويض القدرة التفاعلية الديناميكية يمكن أن تحسن القدرة التفاعلية الديناميكية في الموضع المناسب لخط النقل لمسافات طويلة من استقرار نظام النقل وتزيد من قدرة النقل.
6. في حالة الأحمال غير المتوازنة ثلاثية الطور مثل السكك الحديدية المكهربة ، يمكن موازنة الأحمال الفعالة وغير الفعالة للمراحل الثلاث عن طريق التعويض المناسب غير الفعال.
3. مبدأ تعويض القدرة التفاعلية
قم بتوصيل جهاز بحمل كهربائي سعوي وحمل كهربائي استقرائي على نفس الدائرة ، يمتص الحمل الاستقرائي الطاقة عندما يطلق الحمل السعوي الطاقة ، ويمتص الحمل السعوي الطاقة عندما يطلق الحمل الاستقرائي الطاقة ، ويتم تقاسم الطاقة بين بين شحنتين.بهذه الطريقة ، مبدأ التعويض التفاعلي هو أن الطاقة التفاعلية الممتصة بواسطة الحمل الاستقرائي يتم تعويضها عن طريق 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 في سلسلة ، ويكون عامل قدرتها هو

في الصيغة

بعد توصيل دائرتي R و L بالتوازي ثم توصيلهما بالمكثف C ، تظهر الدائرة في الشكل (أ) أدناه.المعادلة الحالية لهذه الدائرة هي:

يمكن أن نرى من الرسم التخطيطي للطور في الشكل أدناه أن فرق الطور بين الجهد U والتيار I يصبح أصغر بعد توصيل المكثف بالتوازي ، أي أن عامل الطاقة لدائرة إمداد الطاقة يزداد.في هذا الوقت ، يتأخر طور تيار الإمداد عن الجهد U ، وهو ما يسمى بالتعويض الناقص.

الرسم التخطيطي للدائرة والطور للقدرة التفاعلية لتعويض السعة المتوازية في الشكل
(أ) الدوائر ؛
(ب) مخطط Phasor (ناقص التعويض) ؛
(ج) مخطط Phasor (التعويض الزائد)
إن سعة المكثف c كبيرة جدًا ، وطور تيار التغذية I يتجاوز الجهد u ، وهو ما يسمى بالتعويض الزائد ، ويظهر الرسم التخطيطي للطور في الشكل (ج).عادةً ما تؤدي حالة التعويض الزائد غير المرغوب فيه إلى ارتفاع الجهد الثانوي للمحول ، وستزيد الطاقة التفاعلية السعوية من فقد الطاقة تمامًا مثل خط طاقة النقل.عندما يرتفع جهد خط الطاقة ، سيزداد أيضًا فقد طاقة المكثف نفسه ، وسيزداد ارتفاع درجة الحرارة.، سوف تؤثر على عمر المكثف.

4. لماذا نحتاج إلى زيادة تعويض القدرة التفاعلية ، وما هو التأثير الذي تحدثه؟
يزداد مقدار تعويض الطاقة التفاعلية عند نقطة معينة في شبكة الطاقة ، ويقل تدفق الطاقة التفاعلية لجميع الخطوط والمحولات المتصلة من هذه النقطة إلى مصدر الطاقة ، وينخفض ​​فقد الطاقة المتصل بهذه النقطة ، مما يحقق توفير الطاقة و تحسين جودة الطاقة.
يتطلب تعويض القدرة التفاعلية تعويضًا مركزيًا للمكافئات الاقتصادية غير الصالحة.حدد نقطة التعويض وقدرة التعويض.باستخدام الطاقة الكهربائية ، يمكن للعملاء أداء تعويض الطاقة التفاعلية وفقًا لمبدأ تحسين معامل القدرة.يراعي توزيع التعويض أولاً متطلبات تنظيم الجهد لجعل النقل غير الصحيح لمسافات طويلة غير صالح.التعويض يتم تخطيط تكوين المعدات وفقًا لمبدأ "تعويض المستوى ، التوازن المحلي" لإدراك وجود أحمال غير صالحة.
لا يرغب تعويض الطاقة التفاعلية عادةً في التعويض المفرط ، لأنه سيزيد من الجهد الثانوي للمحول ، كما أن قدرة نقل الطاقة التفاعلية على خط الطاقة ستزيد أيضًا من فقد الطاقة ، أي أن معدات إمداد الطاقة تعكس الطاقة التفاعلية شبكة.هذا الموقف ناتج بشكل أساسي عن الطاقة التفاعلية لشبكة الطاقة.قد يتسبب الجهد الزائد الناتج عن الزيادة في تلف الجهد الزائد للشبكة ، لذلك من الضروري تركيب مفاعل لامتصاص الطاقة التفاعلية.في نظام الطاقة ، إذا كان غير متوازن ، سينخفض ​​جهد النظام ، وفي الحالات الخطيرة ، ستتلف المعدات وسيتم تعطيل النظام.في الوقت نفسه ، يؤدي انخفاض عامل طاقة الشبكة والجهد إلى عدم قدرة المعدات الكهربائية على الاستخدام الكامل ، وانخفاض سعة نقل الشبكة ، وزيادة الخسارة.لذلك ، من الأهمية العملية تحسين جودة جهد العمل ، وتحسين عامل الطاقة ، وتقليل فقد النظام ، وتحسين كفاءة نظام إمداد الطاقة.