Principio de compensación del factor de potencia

Pregunta 1: La importancia de la compensación del factor de potencia El factor de potencia es uno de los datos técnicos importantes de los circuitos de CA y tiene una importancia muy importante. El nivel del factor de potencia es de gran importancia para la utilización y análisis de equipos eléctricos y el estudio del consumo de energía y otras cuestiones. El llamado factor de potencia se refiere al coseno de la diferencia de fase entre el voltaje U en ambos extremos de cualquier red de dos terminales (un circuito con dos contactos con el mundo exterior) y la corriente I en ella. La potencia consumida en una red de dos terminales se refiere a la potencia promedio, también llamada potencia activa, que es igual al coseno de la tensión × corriente × la diferencia de fase entre tensión y corriente. De esto se puede ver que la potencia P consumida en el circuito no solo depende del voltaje V y la corriente I, sino que también está relacionada con el factor de potencia. El tamaño del factor de potencia depende de la naturaleza de la carga en el circuito. Para una carga resistiva, la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente es 0, por lo que el factor de potencia del circuito es máximo (); para un circuito de inductancia pura, la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente es π/2, y el voltaje conduce la corriente; en un condensador puro En el circuito, la diferencia de fase entre voltaje y corriente es -(π/2), es decir, la corriente adelanta al voltaje. En los dos últimos circuitos, el factor de potencia es 0. Para circuitos con cargas normales, el factor de potencia está entre 0 y 1. En términos generales, en una red de dos terminales, mejorar el factor de potencia de los aparatos eléctricos tiene dos significados: uno es que puede reducir la pérdida de energía en la línea de transmisión y el otro es que puede aprovechar al máximo la potencia de los equipos eléctricos. (como generadores, transformadores, etc.) potencial. Debido a que los aparatos eléctricos siempre funcionan bajo un cierto voltaje U y una cierta potencia activa P, según la fórmula P=UIcosΦ, se puede observar que si el factor de potencia es demasiado bajo, se debe utilizar una corriente mayor para asegurar el funcionamiento normal de los aparatos eléctricos Al mismo tiempo, la línea de transmisión aumenta la corriente de transmisión, lo que conduce a un aumento en la pérdida de calor Joule en la línea. Además, la caída de voltaje a través de la resistencia de la línea de transmisión y los componentes internos de la fuente de alimentación es proporcional a la corriente en el aparato eléctrico. El aumento de la corriente inevitablemente aumentará la pérdida de voltaje dentro de la línea de transmisión y la fuente de alimentación. Por lo tanto, mejorar el factor de potencia de los aparatos eléctricos puede reducir la corriente de transmisión, reduciendo así la pérdida de energía en la línea de transmisión. No es difícil comprender que mejorar el factor de potencia puede liberar plenamente el potencial de los equipos eléctricos. Porque cualquier equipo eléctrico siempre funciona dentro de un cierto voltaje nominal y límite de corriente nominal. Si el voltaje de trabajo excede el valor nominal, amenazará el rendimiento de aislamiento del equipo; si la corriente de trabajo excede el valor nominal, la temperatura interna del equipo aumentará demasiado, reduciendo así la vida útil del equipo. Para los equipos eléctricos, el producto de las clasificaciones de voltaje y corriente se denomina potencia aparente nominal S del equipo, es decir, S=U=I. También se denomina capacidad del equipo. Para los generadores, esta capacidad es la potencia. generación. La potencia máxima que puede generar el generador, que indica el potencial de generación de energía del generador. En cuanto a la potencia de salida real del generador, está relacionada con el factor de potencia del aparato eléctrico. tiene un factor de potencia alto, lo que significa que la potencia activa representa la potencia aparente nominal, la relación de potencia es grande y la producción de energía eléctrica del generador se utiliza por completo. Por ejemplo, si la capacidad del generador es de 15.000 kVA, cuando el factor de potencia del sistema eléctrico aumenta de 0,6 a 0,8, la capacidad real de generación de energía del generador se puede aumentar en 3.000 kilovatios. ¿El generador tiene potencial? La utilización del equipo también es más razonable. Desde esta perspectiva, el factor de potencia se puede expresar como la relación entre la potencia activa y la potencia de la máquina. Es decir, cómo mejorar el factor de potencia es una cuestión importante y práctica que debe considerarse seriamente en la industria energética. En los circuitos con cargas inductivas que se encuentran comúnmente, como los circuitos de lámparas fluorescentes, generalmente se conectan condensadores apropiados en paralelo para mejorar el factor de potencia de todo el circuito.

Pregunta 2: ¿Cuál es el principio de compensación? ¿método? Prefacio de 5 puntos "El undécimo esquema quinquenal de planificación de la calidad del voltaje y la energía reactiva de la Corporación Estatal de Redes Eléctricas Rurales de China" propone que la ideología rectora del esquema es: guiada por el "nuevo campo, nueva energía y nueva energía" de la empresa. estrategia de desarrollo de energía rural de servicio, con seguridad, con calidad y eficiencia como núcleo, nos adherimos al progreso científico y tecnológico, mejoramos integralmente el nivel de gestión integral de voltaje y potencia reactiva de las redes eléctricas rurales, continuamos mejorando la calidad del suministro de energía, reducir la pérdida de energía y proporcionar un suministro de energía de alta calidad, económico y confiable para la construcción de un nuevo campo socialista.

Cumplir eficazmente con las "Regulaciones de gestión de energía reactiva y calidad de voltaje del sistema eléctrico de la Corporación Estatal de Red de China" que establecen que "la preparación de la compensación de energía reactiva debe basarse en una combinación de compensación descentralizada en el sitio y compensación centralizada en las subestaciones, con la descentralización como pilar La compensación de alto voltaje debe combinarse con la compensación de bajo voltaje, principalmente de bajo voltaje; combine la regulación de voltaje y la reducción de pérdidas, con la reducción de pérdidas como requisito principal.

Principio de compensación de potencia reactiva En un circuito de CA, hay dos tipos de energía eléctrica suministrada a la carga por la fuente de alimentación; una es potencia activa y la otra es potencia reactiva. La potencia activa es la energía eléctrica necesaria para mantener el funcionamiento normal de los equipos eléctricos. Es la energía eléctrica que convierte la energía eléctrica en otras formas de energía (energía mecánica, energía luminosa, energía térmica).

La potencia reactiva es relativamente abstracta. Es el intercambio de campos eléctricos y campos magnéticos dentro de un circuito, y la energía eléctrica utilizada para establecer y mantener campos magnéticos en equipos eléctricos. No trabaja externamente, sino que se convierte en otras formas de energía. Cualquier equipo eléctrico con bobinas electromagnéticas consume energía reactiva para establecer un campo magnético.

La potencia reactiva no es en absoluto una potencia inútil, tiene grandes usos. El motor necesita establecer y mantener un campo magnético giratorio para hacer girar el rotor, impulsando así el movimiento mecánico. El campo magnético del rotor del motor se establece obteniendo potencia reactiva de la fuente de energía. Los transformadores también requieren potencia reactiva para generar un campo magnético en la bobina primaria del transformador e inducir voltaje en la bobina secundaria. Por lo tanto, sin potencia reactiva, el motor no girará, el transformador no cambiará de voltaje y el contactor de CA no se cerrará.

(Por ejemplo, para construir proyectos de conservación de agua en áreas rurales, es necesario excavar y transportar tierra. Al transportar tierra, las cestas de bambú se llenan con tierra. La tierra recogida es como energía activa, y la La canasta de bambú vacía es como energía reactiva, las canastas de bambú no son inútiles, ¿cómo se puede transportar la tierra al terraplén sin cestas de bambú?)

En circunstancias normales, los equipos eléctricos no solo necesitan obtener energía activa del fuente de energía, pero también necesita obtener energía inactiva de la fuente de energía. Si la potencia reactiva en la red eléctrica es escasa, el equipo eléctrico no tendrá suficiente potencia reactiva para establecer un campo electromagnético normal. Estos equipos eléctricos no podrán mantener el funcionamiento en las condiciones nominales y el voltaje terminal del sistema eléctrico. El equipo caerá, afectando así el funcionamiento normal del equipo eléctrico.

Sin embargo, la potencia reactiva suministrada desde generadores y líneas de transmisión de alta tensión está lejos de cubrir las necesidades de la carga, por lo que es necesario instalar algunos dispositivos de compensación de potencia reactiva en la red eléctrica para complementar la reactiva. energía para garantizar que los usuarios requieran energía para que los equipos eléctricos puedan funcionar a la tensión nominal.

La compensación de potencia reactiva consiste en conectar dispositivos con cargas de potencia capacitiva y cargas de potencia inductiva en paralelo en un mismo circuito, y se intercambia energía entre las dos cargas. De esta manera, la potencia reactiva requerida por la carga inductiva puede compensarse con la potencia reactiva emitida por la carga capacitiva.

El uso de la compensación de potencia reactiva puede lograr los siguientes efectos:

1) Según el factor de potencia del equipo eléctrico, se puede medir la pérdida de potencia de la línea de transmisión. A través de la transformación técnica in situ, el factor de potencia inferior a los requisitos estándar se puede elevar al estándar y se puede lograr el propósito de ahorrar energía.

2) El uso de tecnología de compensación de potencia reactiva para mejorar el factor de potencia de las redes eléctricas y equipos eléctricos de bajo voltaje se ha convertido en una medida importante para la conservación de energía.

3) Compensación de potencia reactiva, que utiliza equipos de compensación de potencia reactiva para proporcionar la potencia reactiva necesaria para mejorar el factor de potencia del sistema, reducir el consumo de energía, mejorar la calidad del voltaje de la red y estabilizar el funcionamiento del equipo.

4) Reducir la pérdida de energía Generalmente, la pérdida de energía del cableado de alimentación de fábrica es de aproximadamente 2-3 dependiendo de las diferentes líneas y condiciones de carga. Después de usar condensadores para mejorar el factor de potencia, se reduce la corriente total. lo que puede reducir la fuente de alimentación. La pérdida de energía entre el terminal y el consumidor.

5) Mejorar la calidad del suministro de energía, aumentar el factor de potencia y reducir la corriente de carga total y la caída de voltaje. La instalación de condensadores en el lado secundario del transformador puede mejorar el factor de potencia y aumentar el voltaje del lado secundario.

6) Alargar la vida útil del equipo. Después de mejorar el factor de potencia, se reduce la corriente total de la línea, lo que reduce la carga de capacidad de los transformadores, interruptores y otros equipos y líneas que están cerca o ya saturados. Por lo tanto, se puede reducir el aumento de temperatura y se puede aumentar la vida útil. aumentado (por cada disminución de 10 °C en la temperatura, la vida útil se puede duplicar)

7) En última instancia, cumple con los requisitos de monitoreo del sistema de energía para la compensación de energía reactiva y elimina las multas debido al bajo factor de potencia.

8) La compensación de energía reactiva puede mejorar la calidad de la energía, reducir la pérdida de energía, aprovechar el potencial de los equipos de generación y suministro de energía y reducir las facturas de electricidad de los usuarios. Es una medida de ahorro de energía con baja inversión y rápida. resultados.

9) El impacto de la tecnología de compensación de potencia reactiva en las unidades consumidoras de energía...gt;gt;

Pregunta 3: El principio del método de compensación para mejorar el factor de potencia cuando se utilizan condensadores. conectado en paralelo, la carga El voltaje en ambos extremos permanece sin cambios, y los componentes activo y reactivo de la corriente de carga permanecen sin cambios, pero la corriente de línea cambia, como se muestra en la figura de la derecha, es arrastrada por I (c). desde I (subíndice L) hasta la posición de I, justo hasta el eje U. Es una compensación crítica. Si no se tira, es una compensación insuficiente. Si se tira demasiado, es una compensación excesiva. no importa cómo se extraiga, el componente activo de la corriente de carga permanece sin cambios. Solo el componente reactivo cambia, y la parte modificada se almacena y libera alternativamente en el bucle.

Es poco probable que el activo. El componente activo del voltaje permanece sin cambios cuando se conecta en serie, a menos que la fuente de alimentación sea una fuente de corriente constante, marcada con I en lugar de U. El único punto donde el componente activo del voltaje permanece sin cambios cuando el circuito en el diagrama se conecta en serie es Uno, y está en el punto de simetría de sobrecompensación.

Espero que esto ayude.

Pregunta 4: Problema de compensación del factor de potencia. La llamada "compensación del factor de potencia" consiste en utilizar el principio de que el tiempo de almacenamiento de energía del condensador y el almacenamiento de energía del inductor son exactamente opuestos. Circuito inductivo para realizar compensación de potencia reactiva en el sitio. Sin embargo, si compensa en exceso, puede perder más de lo que gana. El exceso de potencia reactiva capacitiva se intercambiará a través del transformador y la fuente de alimentación, lo que aumentará la corriente de línea y reducirá el voltaje de 10 kv.

Pregunta 5: Principio de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje En sistemas grandes, la compensación de potencia reactiva también se utiliza para ajustar el voltaje de la red eléctrica y mejorar la estabilidad de la red eléctrica. En sistemas pequeños, la corriente desequilibrada trifásica también se puede ajustar mediante métodos adecuados de compensación de potencia reactiva. Según el teorema de Wang: el inductor o condensador conectado entre fases puede transferir corriente activa entre fases. Por lo tanto, para un sistema desequilibrado de corriente trifásico, siempre que se conecten adecuadamente condensadores de diferentes capacidades entre cada fase y entre cada fase y la línea neutra, no solo se puede compensar a 1 el factor de potencia de cada fase, sino también el El factor de potencia de cada fase se puede compensar a 1. Haga que la corriente activa de cada fase alcance un estado equilibrado.

El principio básico de la compensación de potencia reactiva: la potencia producida por la red eléctrica incluye dos partes: una es potencia activa; la otra es potencia reactiva. Consume directamente energía eléctrica y convierte la energía eléctrica en energía mecánica. energía térmica, energía química o energía sonora, utiliza esta energía para realizar trabajo, esta parte de la potencia se llama potencia activa, no consume energía eléctrica, solo convierte la energía eléctrica en otra forma de energía, esta energía es necesaria; Condición para que los equipos eléctricos puedan realizar trabajo, y esta energía es una conversión periódica con energía eléctrica en la red eléctrica. Esta parte de la potencia se llama potencia reactiva, como la energía eléctrica que ocupan los componentes electromagnéticos para establecer un campo magnético. campo, y la energía eléctrica ocupada por un capacitor para establecer un campo eléctrico. Cuando la corriente funciona en el componente inductivo, la corriente se retrasa 90° con respecto al voltaje. voltaje en 90° En el mismo circuito, la corriente del inductor y la corriente del condensador están en direcciones opuestas, con una diferencia de 180°. Si los elementos capacitivos se instalan proporcionalmente en el circuito del elemento electromagnético, haga que las corrientes de los dos se cancelen entre sí. hacia fuera, de modo que se reduzca el ángulo entre el vector de corriente y el vector de voltaje. El método de implementación específico de compensación de potencia reactiva es: conectar el dispositivo con carga de potencia capacitiva y la carga de potencia inductiva en paralelo al mismo circuito, y la energía es. en Las dos cargas se intercambian entre sí. De esta manera, la potencia reactiva requerida por la carga inductiva puede compensarse con la potencia reactiva emitida por la carga capacitiva. La importancia de la compensación de potencia reactiva: ⑴ La compensación de potencia reactiva puede aumentar la constante proporcional de la potencia activa en la red eléctrica. ⑵ Reducir la capacidad de diseño de los equipos de generación y suministro de energía y reducir la inversión. Por ejemplo, cuando el factor de potencia cosΦ = 0,8 aumenta a cosΦ = 0,95, la instalación de un condensador de 1 Kvar puede ahorrar 0,52 KW de capacidad del equipo, por el contrario, aumentar 0,52 KW es. equivalente al equipo original Para aumentar la capacidad de los equipos de generación y suministro de energía. Por lo tanto, para proyectos de nueva construcción y reconstrucción, se debe considerar plenamente la compensación de potencia reactiva, de modo que se pueda reducir la capacidad de diseño, reduciendo así la inversión.

⑶ Reducir la pérdida de línea, que se obtiene de la fórmula ΔΡ = (1-cosΦ/cosΦ) × 100. CosΦ es el factor de potencia después de la compensación y cosΦ es el factor de potencia antes de la compensación: cosΦgt, por lo que después de aumentar el factor de potencia; , la pérdida de línea La eficiencia también ha disminuido. La reducción de la capacidad de diseño, la reducción de la inversión, el aumento de la proporción de transmisión de energía activa en la red eléctrica y la reducción de las pérdidas de la línea determinan y afectan directamente los beneficios económicos de las empresas de suministro de energía. Por lo tanto, el factor de potencia es un indicador importante para evaluar los beneficios económicos y es imperativo planificar e implementar la compensación de potencia reactiva. Los métodos de compensación de potencia reactiva comúnmente utilizados en la red eléctrica incluyen: ① Compensación centralizada: instalación de bancos de capacitores paralelos en líneas de distribución de alto y bajo voltaje; ② Compensación grupal: instalación de capacitores de compensación paralelos en el lado de bajo voltaje de los transformadores de distribución y distribución de energía en el taller del usuario. paneles; ③ Compensación local del motor de una sola unidad: instale condensadores en paralelo, etc. en un solo motor. La instalación de equipos de compensación de potencia reactiva no sólo puede reducir el consumo de energía y mejorar el factor de potencia, sino también aprovechar al máximo el potencial del equipo para entregar energía. Al determinar la capacidad de compensación de potencia reactiva, se debe prestar atención a los dos puntos siguientes: ① Se debe evitar la compensación excesiva en cargas ligeras. La transmisión inversa de potencia reactiva provocará una mayor pérdida de potencia, lo que tampoco es económico. ② Cuanto mayor sea el factor de potencia, menor será el efecto de reducción de pérdidas de cada capacidad de compensación de kV. En circunstancias normales, aumentar el factor de potencia a 0,95 es una compensación razonable. En términos de los tres métodos de compensación, la compensación de potencia reactiva in situ supera. compensación centralizada y Las desventajas de la compensación grupal son que es un método de compensación relativamente completo: ⑴ Debido a que el capacitor y el motor están conectados directamente en paralelo y se ponen en servicio o fuera de servicio al mismo tiempo, la potencia reactiva no fluirá hacia atrás y El factor de potencia del usuario siempre estará en un estado de retraso, lo que no sólo es beneficioso para el usuario, sino también bueno para la red. ⑵ Es útil reducir la corriente de arranque del motor, reducir las chispas en el contactor, mejorar la confiabilidad de los aparatos eléctricos de control y extender la vida útil del motor y del equipo de control. La capacidad de compensación local de potencia reactiva se puede determinar según la siguiente fórmula empírica: Q≤UΙ0 donde: Q---capacidad de compensación de potencia reactiva (kvar); U---tensión nominal del motor (V); Corriente del motor sin carga (A); pero la potencia reactiva es local...gt;gt;

Pregunta 6: ¿Cuál es el principio de compensación de potencia reactiva? La compensación de potencia reactiva, conocida como compensación de potencia reactiva, desempeña un papel en la mejora del factor de potencia de la red eléctrica en el sistema de suministro de energía, reduciendo las pérdidas de los transformadores de suministro de energía y las líneas de transmisión, mejorando la eficiencia del suministro de energía y mejorando el suministro de energía. ambiente. Por lo tanto, el dispositivo de compensación de potencia reactiva desempeña una posición indispensable y muy importante en el sistema de suministro de energía. Una selección razonable de dispositivos de compensación puede minimizar la pérdida de la red eléctrica y mejorar la calidad de la red eléctrica. Por el contrario, una selección o uso inadecuado puede causar sistema de suministro de energía, fluctuaciones de voltaje, aumento de armónicos y muchos otros factores.

El principio básico de la compensación de potencia reactiva: La potencia producida por la red eléctrica incluye dos partes: Primero, potencia activa: consume directamente energía eléctrica, convierte la energía eléctrica en energía mecánica, energía térmica, energía química o sonido. energía, y utiliza estas energías para realizar trabajo, esta parte de la potencia se llama potencia activa; la segunda es potencia reactiva: no consume energía eléctrica, solo convierte la energía eléctrica en otra forma de energía. equipos eléctricos para realizar trabajo, y esta energía se convierte periódicamente en energía eléctrica en la red eléctrica. Esta parte de la potencia se llama potencia reactiva (como la energía eléctrica ocupada por los componentes electromagnéticos para establecer un campo magnético y la energía eléctrica). ocupado por condensadores para establecer un campo eléctrico).

Cuando la forma de onda del voltaje de la red es una onda sinusoidal y el voltaje y la corriente están en la misma fase, la potencia P obtenida por equipos eléctricos resistivos como lámparas incandescentes y calentadores eléctricos de la red es igual a el producto del voltaje U y la corriente I, es decir: P=U×I.

Los equipos eléctricos inductivos como motores y transformadores necesitan establecer un campo magnético durante su funcionamiento. La energía consumida en este momento no se puede convertir en potencia activa, por lo que se denomina potencia reactiva Q. En este momento, la corriente va por detrás del voltaje en un ángulo φ.

La base para seleccionar los equipos de transformación y distribución de energía es la potencia aparente S, que es la suma vectorial de la potencia activa y la potencia reactiva:

La potencia reactiva es:

Potencia activa y potencia aparente La relación de potencia es el factor de potencia:

cosf=P/S

La transmisión de potencia reactiva aumenta la carga en la red eléctrica, aumenta la pérdida de la red eléctrica y disminuye el voltaje del sistema. Por lo tanto, es necesario compensarlos en las cercanías y en el lugar. Los condensadores en paralelo compensan o equilibran la potencia reactiva inductiva de los equipos eléctricos. Cuando la potencia reactiva capacitiva QC es igual a la potencia reactiva inductiva QL, la red eléctrica solo transmite potencia activa P. Según las regulaciones nacionales pertinentes, el factor de potencia de los usuarios de alto voltaje debe ser superior a 0,9 y el factor de potencia de los usuarios de bajo voltaje debe ser superior a 0,85.

Si se elige que la potencia del condensador sea Qc, el factor de potencia es:

cosf= P/ (P2 (QL- QC)2)1/2

En proyectos reales, el valor del factor de potencia requerido después de la compensación debe determinarse primero de acuerdo con las condiciones de carga y los requisitos del departamento de suministro de energía, y luego se calcula la capacidad de instalación del capacitor:

Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔 (1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕

donde:

Qc - la capacidad instalada del condensador, kvar

P es la potencia activa del sistema, kW

tanf1--ángulo del factor de potencia antes de la compensación, cosf1--factor de potencia antes de la compensación

tanf2 - después de la compensación Ángulo del factor de potencia, cosf2 - factor de potencia compensado [1]

En sistemas grandes, la compensación de potencia reactiva también se utiliza para ajustar el voltaje de la red eléctrica y mejorar la estabilidad de la red eléctrica.

En sistemas pequeños, la corriente desequilibrada trifásica también se puede ajustar mediante métodos adecuados de compensación de potencia reactiva. Según el teorema de Wang: el inductor o condensador conectado entre fases puede transferir corriente activa entre fases. Por lo tanto, para un sistema desequilibrado de corriente trifásico, siempre que se conecten adecuadamente condensadores de diferentes capacidades entre cada fase y entre cada fase y la línea neutra, no solo se puede compensar el factor de potencia de cada fase hasta cerca de 1, sino que También se puede equilibrar la corriente activa de cada fase.

El método de implementación específico de compensación de potencia reactiva: conecte un dispositivo con una carga de potencia capacitiva y una carga de potencia inductiva en paralelo en el mismo circuito, y la energía se intercambia entre las dos cargas. De esta manera, la potencia reactiva requerida por la carga inductiva puede compensarse con la potencia reactiva emitida por la carga capacitiva.

La importancia de la compensación de potencia reactiva:

⑴ La compensación de potencia reactiva puede aumentar la constante proporcional de la potencia activa en la red eléctrica.

⑵ Reducir la capacidad de diseño de los equipos de generación y suministro de energía y reducir la inversión. Por ejemplo, cuando el factor de potencia cosΦ=0,8 aumenta a cosΦ=0,95, la instalación de un condensador de 1Kvar puede ahorrar 0,52KW de capacidad del equipo. por el contrario, aumentar 0,52 KW Para el equipo original, equivale a aumentar la capacidad del equipo de generación y suministro de energía; Por lo tanto, para nuevos... Cuando, la potencia P obtenida por equipos eléctricos resistivos como lámparas incandescentes, calentadores eléctricos, etc. de la red eléctrica es igual al producto del voltaje U y la corriente I, es decir: P = U × I. Dado que los equipos eléctricos inductivos, como motores y transformadores, necesitan establecer un campo magnético durante el funcionamiento, la energía consumida en este momento no se puede convertir en potencia activa, por lo que se denomina potencia reactiva Q. En este momento, la corriente va por detrás del voltaje en un ángulo φ. La base para seleccionar los equipos de transformación y distribución de energía es la potencia aparente S, que es la suma vectorial de la potencia activa y la potencia reactiva: La potencia reactiva es: La relación entre la potencia activa y la potencia aparente es el factor de potencia: cosf=P/S Ninguno La transmisión de energía aumenta la carga en la red, aumenta las pérdidas en la red y hace que la tensión del sistema caiga. Por lo tanto, es necesario compensarlos en las cercanías y en el lugar.

Los condensadores en paralelo compensan o equilibran la potencia reactiva inductiva de los equipos eléctricos. Cuando la potencia reactiva capacitiva QC es igual a la potencia reactiva inductiva QL, la red eléctrica solo transmite potencia activa P. Según las regulaciones nacionales pertinentes, el factor de potencia de los usuarios de alto voltaje debe ser superior a 0,9 y el factor de potencia de los usuarios de bajo voltaje debe ser superior a 0,85. Si se selecciona la potencia del capacitor como Qc, el factor de potencia es: cosφ= P/ (P2 (QL-Qc)2)1/2 En proyectos reales, la potencia requerida después de la compensación debe determinarse primero en función de las condiciones de carga. y los requisitos del departamento de suministro de energía Factorice el valor y luego calcule la capacidad instalada del capacitor: Qc = P(tanf1 - tanf2)=P [(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1). )1/2] Donde: Qc - capacitor La capacidad de la instalación, kvar P - la potencia activa del sistema, kW tanφ1 - el ángulo del factor de potencia antes de la compensación, cosf1 - el factor de potencia antes de la compensación tanφ2 - el ángulo del factor de potencia después de la compensación, cosf2: el factor de potencia después de la compensación. En sistemas grandes, la compensación de potencia reactiva también se utiliza para ajustar el voltaje de la red eléctrica y mejorar la estabilidad de la red eléctrica. En sistemas pequeños, la corriente desequilibrada trifásica también se puede ajustar mediante métodos adecuados de compensación de potencia reactiva. Según el teorema de Wang: la inductancia o capacitancia conectada entre fases puede transferir corriente activa entre fases. Por lo tanto, para un sistema desequilibrado de corriente trifásico, siempre que se conecten adecuadamente condensadores de diferentes capacidades entre cada fase y entre cada fase y la línea neutra, no solo se puede compensar el factor de potencia de cada fase hasta cerca de 1, sino que También se puede equilibrar la corriente activa de cada fase.

Pregunta 8: ¿Cuál es el principio de compensación automática de la potencia reactiva de baja tensión? La compensación automática de potencia reactiva de bajo voltaje se basa principalmente en el instrumento de compensación automática de potencia reactiva para controlar el contactor de CA para realizar la entrada y extracción de condensadores. Generalmente, los compensadores automáticos realizan operaciones de entrada o remoción monitoreando la desviación de voltaje y corriente. La señal de voltaje se conecta desde el bus principal y la señal de corriente debe tomarse del gabinete principal de bajo voltaje. Generalmente, la corriente de la fase A se toma a través del transformador de corriente y los voltajes de las fases B y C se toman como. El medidor de autocastigo calcula el factor de potencia. Cuando el medidor del factor de potencia se retrasa, se agrega el capacitor. Si el factor de potencia avanza, ¡el capacitor se quitará!

Pregunta 9: El principio de compensación de potencia reactiva. La mayoría de las cargas eléctricas de la red eléctrica, como motores y transformadores, son cargas inductivas que funcionan según el principio de inducción electromagnética. Establecen un campo magnético alterno durante el proceso de conversión de energía, y la potencia absorbida y liberada dentro de un ciclo es igual. Esta potencia se llama potencia reactiva. La red eléctrica debe proporcionar la potencia reactiva correspondiente a estos dispositivos durante el funcionamiento de cargas inductivas. Después de instalar el equipo de compensación de potencia reactiva en la red eléctrica, se puede proporcionar la potencia reactiva consumida por la reactancia inductiva, reduciendo la potencia reactiva proporcionada por la fuente de alimentación de la red a las cargas inductivas y transmitida por las líneas desde el flujo de potencia reactiva en. La red eléctrica se reduce, por lo tanto, se puede reducir la pérdida de energía causada por la transmisión de energía reactiva en líneas y transformadores. Esta es la compensación de energía reactiva. La compensación de potencia reactiva puede mejorar el factor de potencia y es una medida de reducción de pérdidas y ahorro de energía con baja inversión y resultados rápidos. Los métodos de compensación de potencia reactiva comúnmente utilizados en la red eléctrica incluyen: ① Instalación centralizada de bancos de capacitores en paralelo en barras colectoras de subestaciones; ② Instalación dispersa de bancos de capacitores en paralelo en líneas de distribución de alta y baja tensión; ③ Instalación en el lado de baja tensión de los transformadores de distribución; paneles de distribución en talleres de usuarios Condensador de compensación en paralelo ④ Instale un condensador en paralelo en un solo motor, etc. La instalación de equipos de compensación de potencia reactiva no sólo puede reducir el consumo de energía y mejorar el factor de potencia, sino también aprovechar al máximo el potencial de transmisión de energía del equipo. 1. Principio de compensación de potencia reactiva La potencia activa generada por la red eléctrica consiste en convertir la energía eléctrica en energía mecánica, energía térmica, energía química o energía acústica a través de equipos eléctricos, que es la parte requerida por los usuarios. La potencia reactiva, por el contrario, no transforma energía a través de equipos eléctricos y no puede desempeñar ningún papel para nosotros. El principio básico de la compensación de potencia reactiva es: conectar un dispositivo con una carga de potencia capacitiva y una carga de potencia inductiva en paralelo en el mismo circuito, y se intercambia energía entre las dos cargas. De esta manera, la potencia reactiva requerida por la carga inductiva puede compensarse con la potencia reactiva emitida por la carga capacitiva. Actualmente, los condensadores paralelos se utilizan ampliamente como dispositivos de compensación de potencia reactiva en el país y en el extranjero.

Este método es fácil de instalar, tiene un período de construcción corto, bajo costo, operación y mantenimiento simples y baja pérdida propia. 2. El principio de compensación de potencia reactiva mejora el factor de potencia natural de la unidad de consumo de energía. La compensación de potencia reactiva se divide en compensación centralizada, compensación descentralizada y compensación aleatoria. Se debe seguir: planificación integral, diseño razonable, compensación graduada y local. equilibrio; compensación centralizada Combinado con la compensación de dispersión, el principio es centrarse en la compensación de dispersión; combinar la compensación de alta presión con la compensación de bajo voltaje, centrarse en la compensación de bajo voltaje y centrarse en la reducción de pérdidas; 3. La importancia de la compensación de potencia reactiva: La compensación de potencia reactiva puede aumentar la constante proporcional de la potencia activa en la red eléctrica. Después de reducir la capacidad de diseño de los equipos de generación y suministro de energía, reducir la inversión y mejorar el factor de potencia, la tasa de pérdida de línea también disminuyó. La reducción de la capacidad de diseño, la reducción de la inversión, el aumento de la proporción de transmisión activa de energía en la red eléctrica y la reducción de las pérdidas en las líneas determinan y afectan directamente los beneficios económicos de las empresas de suministro de energía. 1. La compensación de potencia reactiva mejora la calidad de la energía. La configuración razonable del equipo de compensación de potencia reactiva en la red eléctrica está estrechamente relacionada con la calidad del voltaje de suministro de energía de la red eléctrica. La instalación adecuada de equipos de compensación puede mejorar la calidad del voltaje. Dado que la reactancia de la línea es mayor cuanto más cerca del final de la línea, el efecto de instalar un dispositivo de compensación de potencia reactiva más cerca del final de la línea es mejor. 2. La compensación de potencia reactiva reduce la pérdida de energía. El objetivo principal de instalar la compensación de potencia reactiva es reducir las pérdidas y ahorrar energía. Por ejemplo, la potencia activa P transmitida es un valor fijo. Después de instalar el equipo de compensación de potencia reactiva, el factor de potencia aumenta. cosφ a cosφ1, porque P=UIcosφ, la corriente de carga I es inversamente proporcional a cosφ, y como P=I2R, la pérdida de potencia activa de la línea es proporcional al cuadrado de la corriente I. Cuando cosφ aumenta, la corriente de carga I disminuye, es decir, la corriente I disminuye y la pérdida de potencia activa de la línea se reduce exponencialmente. 3. La compensación de potencia reactiva aprovecha el potencial de los equipos de generación y suministro de energía (1) Bajo la condición de que la capacidad del equipo permanezca sin cambios, se puede enviar menos potencia reactiva debido al factor de potencia mejorado, por lo que se puede enviar más potencia activa. La potencia activa ΔP que se puede enviar en exceso se calcula de la siguiente manera: ΔP=P1-P=S(cosφ1-cosφ) (2) Si la potencia activa requerida permanece sin cambios, la potencia reactiva requerida se reduce, por lo que el transformador de distribución requerido La capacidad también es correspondientemente El cálculo de la reducción de ΔS es el siguiente: ΔS＝S-S1＝P(1/cosφ-1/cosφ1) El porcentaje de la capacidad del equipo de suministro de energía en la capacidad original se puede reducir y el cálculo de ΔS/S es el siguiente: ΔS/S=(cosφ1-cosφ)/cosφ1= (1-cosφ/cosφ1) (3) La instalación de equipos de compensación de potencia reactiva puede hacer que el generador genere más potencia activa. Después de que el sistema adopta la compensación de potencia reactiva, la carga de potencia reactiva se reduce y el generador puede generar menos potencia reactiva y más potencia activa, logrando completamente la salida nominal. 4. Se reduce la compensación de potencia reactiva...gt;gt;