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.

Полезная информация

Коррекция коэффициента мощности Обзор ключевых компонентов EPCOS для решений в области качества электроэнергии и для коррекции коэффициента мощности. Краткий обзор продукции 2010.

Приказ №1 Приказ Федеральной службы по тарифам от 31 августа 2010 г. N 219-э/6 "Об утверждении Методических указаний по расчету повышающих (понижающих) коэффициентов к тарифам на услуги по передаче электрической энергии в зависимости от соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон по договорам об оказании услуг по передаче электрической энергии по единой национальной (общероссийской) электрической сети (договорам энергоснабжения)"

Приказ №2 Приказ Федеральной службы по тарифам (ФСТ России) от 21 августа 2009 г. N 201-э/1 г. Москва от "Об утверждении Методических указаний по определению размера платы за технологическое присоединение к электрическим сетям"

Приказ №3 Постановление Правительства Российской Федерации от 2 октября 2009 г. N 785 г. Москва "О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам функционирования розничных рынков электрической энергии"