Компенсация реактивной мощности / Коррекция коэффициента мощности

Общие положения

В связи с увеличением потребления электроэнергии все более острой становится проблема ее экономии. Повышение качества электроэнергии путем оптимизации коэффициента мощности позволяет уменьшить расходы и ускорить отдачу от инвестиций.

В распределительных электросетях низкого и среднего напряжения улучшение качества и надежности напряжения достигается коррекцией коэффициента мощности, которая осуществляется регулировкой косинуса φ и повышением стабильности напряжения с помощью реактивной мощности. Коррекция коэффициента мощности позволяет уменьшить полную мощность путем уменьшения реактивной мощности.

Что такое реактивная мощность

Электрическая нагрузка, работающая с магнитным полем (моторы, дроссели, трансформаторы, индукционные нагреватели, сварочные генераторы), вызывает отставание тока от напряжения (сдвиг фаз), обусловленный наличием индуктивности. Запаздывание приводит к тому, что ток через индуктивную нагрузку сохраняет свой знак (например, положительный) некоторое время после того, как знак напряжения уже изменился на отрицательный. В течение этого времени ток и напряжение имеют разные знаки, что приводит к образованию отрицательной энергии, которая возвращается обратно в сеть. При восстановлении одинакового знака тока и напряжения такое же количество энергии расходуется на создание магнитного поля в индуктивной нагрузке. Эти колебания энергии электромагнитного поля в цепях переменного тока и называются реактивной мощностью. В сетях переменного тока (50/60 Гц) этот процесс повторяется 50/60 раз в секунду.

Чтобы уменьшить влияние реактивной мощности на питающую сеть, можно использовать конденсаторы для временного хранения возникающей магнитной энергии обратной полярности. С этой целью в промышленном оборудовании с большими нагрузками используются либо традиционные, либо расстроенные системы компенсации реактивной мощности. Эти системы состоят из конденсаторных блоков, в которых конденсаторы могут подключаться или отключаться устройством управления в зависимости от нагрузки.

Основные компоненты для автоматических конденсаторных установок компенсации реактивной мощности

Контроллеры - являются главной частью систем коррекции коэффициента мощности. Они измеряют истинное значение коэффициента мощности и подключают или отключают батареи конденсаторов для того, чтобы достичь необходимого значения cos φ.

Контакторы - При подключении конденсатора к цепи переменного напряжения возникает в большей или меньшей степени демпфированная резонансная цепь. При этом возникает большой пусковой ток, значительно превышающий номинальное значение, особенно если в подключаемой цепи уже есть подключенные раннее конденсаторы или при наличии короткого замыкания на линии. Для уменьшения пускового тока в контакторах используется дополнительная контактная группа, которая замыкается немного раньше основной и ограничивает большие броски пускового тока за счет подключения зарядных резисторов.
При этом значительно увеличивается срок службы конденсаторов и улучшается качество электроэнергии, так как ограничение пускового тока позволяет также избежать провалов в напряжении во время переходных процессов.

Конденсаторы – конденсаторы коррекции коэффициента мощности создают необходимое опережение по фазе протекающего тока, которое компенсирует отставание по фазе в цепях с индуктивной нагрузкой.

См. в каталоге «ЧИП и ДИП» группу «Компенсация реактивной мощности» - подборка ключевых компонентов Epcos для решений в этой области.

Компания «ЧИП и ДИП» - официальной партнер Epcos. Задайте вопрос и получите бесплатную консультацию специалистов компании Epcos для решений в области качества электроэнергии и коррекции коэффициента мощности.