משמעות, תפקוד עקרוני ומטרה של פיצוי הספק תגובתי

קל מאוד לאנשים להבין כוח אפקטיבי, אבל לא קל להבין לעומק כוח לא יעיל.במעגל סינוסואידי, המושג כוח תגובתי ברור, אך בנוכחות הרמוניות, ההגדרה של כוח תגובתי אינה ברורה.עם זאת, הרעיון של כוח תגובתי והחשיבות של פיצוי כוח תגובתי הם עקביים.כוח תגובתי צריך לכלול פיצוי של כוח תגובתי בסיסי וכוח תגובתי הרמוני.

כוח תגובתי הוא בעל משמעות רבה למערכת אספקת החשמל ולפעולת העומס.העכבה של רכיבי רשת מערכת החשמל היא בעיקר אינדוקטיבית.לכן, על מנת להעביר את הכוח הפעיל, נדרש הפרש פאזה בין המשדר למקלט, שניתן להשיג על פני טווח רחב למדי.על מנת להעביר כוח תגובתי, יש הבדל מספרי בין המתחים בשני הקצוות, שניתן לממש רק בטווח צר.בנוסף לרכיבי רשת רבים הצורכים עומסים תגובתיים, עומסים רבים צריכים גם לצרוך עומסים תגובתיים.ההספק התגובתי הנדרש על ידי רכיבי הרשת והעומסים חייב להיות זמין במקום כלשהו ברשת.ברור שהכוחות התגובתיים הללו מסופקים כולם על ידי גנרטורים, ותחבורה למרחקים ארוכים היא בלתי סבירה ובדרך כלל בלתי אפשרית.דרך סבירה היא לייצר כוח תגובתי במקום בו צריך לצרוך כוח תגובתי, שהוא פיצוי כוח תגובתי.

1. המשמעות של פיצוי הספק תגובתי
במערכת חלוקת החשמל, על מנת להעריך את איכות אספקת החשמל, למשמעות של פיצוי הספק תגובתי יש את שלושת האלמנטים הבאים:

1. על מנת להקטין את הקיבולת של ציוד הרשת ולהגדיל את תפוקת הציוד
בתנאי שההספק האפקטיבי לא משתנה, מקדם ההספק של רשת החשמל גדל וההספק התגובתי יורד אף הוא.ניתן לראות מהנוסחה S-√P2+Q2 שההספק יקטן בהכרח.לדוגמה, אם יחידת צריכת חשמל דורשת עומס חשמלי של 200kW, ומקדם ההספק הוא 0.4, ניתן לקבל אותו מ-COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A, כלומר, מקדם ההספק של א. שנאי שדורש 500kV.A הוא 0.8, צריך להתקין רק שנאי 250kV.A.ניתן לראות שככל שמקדם ההספק עולה, ניתן להפחית את קיבולת הציוד הנדרשת בהתאם.

2. האם המתח והתדירות של נקודת החשמל קרובים לקבועים.
(א) האם מקדם ההספק קרוב ל-1.
(ב) במערכת תלת פאזית, האם זרמי הפאזה ומתחי הפאזה מאוזנים.
השימוש בפיצוי הספק תגובתי לשיפור גורם ההספק יכול לא רק להפחית את אובדן ההספק הנגרם על ידי העברת זרם תגובתי, אלא גם לשפר ולהגדיל ביעילות את המתח של משתמשי הקצה ולשפר את רמת הפעולה החסכונית של ציוד חשמלי.לכן, פיצוי הספק תגובתי תמיד היה חלק חשוב ממערכת אספקת החשמל וההפצה.

3. על מנת לחסוך בעלויות החשמל
על פי מדיניות תעריפי החשמל הנוכחית בארצנו, לקוחות שנפח הציוד החשמלי שלהם עולה על 100kV.A (kW) יתאימו את חשבון החשמל, וקנס כאשר חשבון החשמל נמוך מהערך התקני.פיצוי הספק תגובתי שיפר את מקדם ההספק, הפחית או נמנע מהעלייה בחשבונות החשמל עקב מקדם הספק נמוך וחסך את חשבונות החשמל.

4. על מנת להפחית קנסות של חברות חשמל
עם הדגש הגובר על הגנת הסביבה, חברות החשמל שולטות בהדרגה בקפדנות על בזבוז החשמל של מפעלים, ולכן חברות החשמל הטילו יותר ויותר קנסות בחלק מהחברות.כדי להפחית את הקנסות של חברות החשמל, החלו חברות להעביר קבלים כדי לפצות על הספק תגובתי., הפחת את צריכת החשמל.

5. הארך את חיי השירות של הציוד
מבחינת עלות הייצור, החברה צריכה לחשב את שיעור הפחת של הציוד כדי לחשב את עלות הייצור ולבסוף לקבוע את הרווח הנקי השנתי של החברה.עם זאת, ציוד רב נאלץ לנטוש עקב בלאי חמור של ציוד ולעיתים שימוש במשך 3-5 שנים, חלק גדול ממנו נובע מכוח תגובתי.גבוה, מה שמוביל להזדקנות הציוד, ולכן יותר ויותר חברות מתחילות לשלם עבור קבלים פיצויים כדי להאריך את חיי השירות של הציוד.

שנית, התפקיד של פיצוי כוח תגובתי
תפקידו של ארון פיצוי ההספק התגובתי הוא לספק את ההספק התגובתי הדרוש בהתאם לציוד פיצוי ההספק התגובתי באמצעות פיצוי כוח תגובתי.סביבת אספקת חשמל, שפר את איכות הרשת.

ארון פיצוי כוח תגובתי ממלא תפקיד חשוב באספקת החשמל.שימוש במכשיר פיצוי סביר יכול להפחית את אובדן רשת החשמל.להיפך, בחירה ושימוש לא נכון עלולים לגרום לגורמים שונים כמו מערכת אספקת החשמל, תנודות מתח ועלייה הרמונית.

פיצוי הספק תגובתי הוא שימוש במקור זרם חיצוני כדי לפצות את ההספק התגובתי הנצרך על ידי העומס במהלך הפעולה.המכשיר המספק את מקור הזרם הזה הופך להתקן פיצוי הספק תגובתי.התקן הפיצוי הנפוץ הוא קבל הספק מקביל.

1. שפר את מערכת אספקת החשמל ואת מקדם הספק העומס, הקטנת קיבולת הציוד והפחתת צריכת החשמל
2. שיפור איכות אספקת החשמל ותנאי תפעול הציוד יכולים להבטיח שהציוד יפעל בתנאי עבודה רגילים, דבר המסייע לייצור בטוח.
3. חסכו בחשמל, צמצום עלויות הייצור והפחתת חשבונות החשמל הארגוניים.
4. זה יכול להפחית את צריכת החשמל בקו ולשפר את יעילות ההולכה של רשת החשמל.
5. ייצב את המתח של הקצה המקבל ורשת החשמל, ושפר את איכות אספקת החשמל.פיצוי כוח תגובתי דינמי ההספק הדינמי במיקום המתאים של קו ההולכה למרחקים ארוכים יכול לשפר את יציבות מערכת ההולכה ולהגדיל את קיבולת ההולכה.
6. במקרה של עומסים תלת פאזיים לא מאוזנים כמו רכבת מחושמלת, ניתן לאזן את העומסים האפקטיביים והבלתי יעילים של שלושת השלבים על ידי פיצוי לא יעיל מתאים.
3. עקרון פיצוי הספק תגובתי
חבר התקן עם עומס חשמלי קיבולי ועומס חשמלי אינדוקטיבי על אותו מעגל, העומס האינדוקטיבי סופג אנרגיה כאשר העומס הקיבולי משחרר אנרגיה, והעומס הקיבולי סופג אנרגיה כאשר העומס האינדוקטיבי משחרר אנרגיה, והאנרגיה מתחלקת בין שני עומסים מחליפים ביניהם.בדרך זו, העיקרון של פיצוי תגובתי הוא שההספק התגובתי הנקלט על ידי העומס האינדוקטיבי מפוצה על ידי הספק התגובתי על ידי העומס הקיבולי.
במערכת החשמל בפועל, רוב העומסים הם מנועים אסינכרוניים, והמעגל המקביל של רוב הציוד החשמלי כולל מנועים אסינכרוני יכול להיחשב כמעגל שבו ההתנגדות r וההשראות l מחוברות בטור, ומקדם ההספק שלו הוא

בנוסחה

לאחר חיבור המעגלים R ו-L במקביל ולאחר מכן חיבורם לקבל C, המעגל מוצג באיור (א) להלן.משוואת הזרם של מעגל זה היא:

ניתן לראות מתרשים הפאסור באיור למטה שהפרש הפאזות בין המתח U לזרם I הולך וקטן לאחר חיבור הקבל במקביל, כלומר, גורם ההספק של מעגל אספקת החשמל עולה.בשלב זה, השלב של זרם האספקה ​​I מפגר מאחורי המתח U, הנקרא תת-פיצוי.

תרשים המעגל והפאסור של הספק תגובתי לפיצוי קיבול מקביל באיור
(א) מעגלים;
(ב) דיאגרמת פאסור (מתוגמלת בחסר);
(ג) דיאגרמת פאסור (פיצוי יתר)
הקיבול של הקבל c גדול מדי, והפאזה של זרם ההזנה I עולה על המתח u, הנקרא פיצוי יתר, ודיאגרמת הפאזורים שלו מוצגת באיור (ג).בדרך כלל, המצב של פיצוי יתר לא רצוי יגרום לעלייה של המתח המשני של השנאי, וההספק התגובתי הקיבולי יגדיל את אובדן ההספק בדיוק כמו קו מתח ההולכה.כאשר המתח של קו החשמל עולה, גם אובדן ההספק של הקבל עצמו יגדל, ועליית הטמפרטורה תגדל., ישפיע על חיי הקבל.

4. למה אנחנו צריכים להגדיל את פיצוי הספק תגובתי, ואיזו השפעה זה מביא?
כמות פיצוי ההספק התגובתי גדלה בנקודה מסוימת ברשת החשמל, וזרימת הכוח התגובתי של כל הקווים המחברים והשנאים מנקודה זו לאספקת החשמל פוחתת, ואיבוד החשמל המחובר לנקודה זו פוחת, תוך מימוש חיסכון בחשמל ו שיפור איכות החשמל.
פיצוי הספק תגובתי דורש פיצוי מרוכז עבור מקבילות כלכליות לא חוקיות.בחר את נקודת הפיצוי ויכולת הפיצוי.באמצעות כוח חשמלי, לקוחות יכולים לבצע פיצוי הספק תגובתי בהתאם לעיקרון של שיפור גורם ההספק.חלוקת הפיצויים רואה תחילה את הדרישות של ויסות מתח כדי להפוך שידור למרחקים ארוכים לא חוקי.פיצוי תצורת הציוד מתוכננת לפי העיקרון של "פיצוי ברמה, איזון מקומי" כדי להבין שיש עומסים לא חוקיים.
פיצוי הספק תגובתי בדרך כלל לא רוצה לפצות יתר על המידה, מכיוון שהוא יגדיל את המתח המשני של השנאי, והיכולת של העברת הכוח התגובתי על קו החשמל תגדיל גם את אובדן ההספק, כלומר, ציוד אספקת החשמל הופך את ההספק התגובתי רֶשֶׁת.מצב זה נגרם בעיקר מהכוח התגובתי של רשת החשמל.מתח היתר הנגרם מהעודף עלול לגרום לנזקי מתח יתר לרשת, ולכן יש צורך להתקין כור לקליטת הספק תגובתי.במערכת החשמל אם היא לא מאוזנת מתח המערכת יירד ובמקרים חמורים ייפגע הציוד והמערכת תבוטל.במקביל, הירידה בגורם ההספק והמתח ברשת מובילה לחוסר יכולתו של ציוד חשמלי לניצול מלא, לירידה ביכולת ההולכה של הרשת ולעלייה בהפסד.לכן, ישנה משמעות מעשית רבה לשפר את איכות מתח העבודה, לשפר את גורם ההספק, להפחית את אובדן המערכת ולשפר את היעילות של מערכת אספקת החשמל.