1.1 Factor de potencia: equipos eléctricos, motores, transformadores, etc. En la red eléctrica, es una carga inductiva que tiene tanto inductancia como resistencia. Existe una diferencia de fase entre los fasores de voltaje y corriente de una carga inductiva. El COSφ del ángulo de fase es el factor de potencia, que es la relación entre la potencia activa y la potencia aparente, es decir, Cosφ = p/s. El factor de potencia refleja el uso racional de los equipos eléctricos, el grado de utilización de la energía eléctrica y. el consumo eléctrico de los usuarios de electricidad.
1.2 Compensación de potencia reactiva: Conectar equipos de potencia capacitiva y cargas inductivas en un mismo circuito. Cuando el dispositivo capacitivo libera energía, la carga inductiva absorbe energía. Cuando la carga inductiva libera energía, el dispositivo capacitivo absorbe energía y la energía se convierte entre sí. La potencia reactiva absorbida por la carga inductiva puede compensarse con la potencia reactiva emitida por el dispositivo capacitivo.
2. El propósito y la función de la compensación de potencia reactiva
2.1 Compensar la potencia reactiva y mejorar el factor de potencia.
En el funcionamiento de la red eléctrica, debido al funcionamiento de un gran número de cargas no lineales, no solo se consume potencia activa, sino que también se consume potencia reactiva. Cuando la corriente de carga pasa a través de líneas y transformadores, se producen pérdidas de potencia y energía. Según la fórmula de pérdida de potencia, cuando la potencia activa y el voltaje entregado por la línea o el transformador son constantes, la pérdida de línea es inversamente proporcional al cuadrado del factor de potencia. Cuanto menor sea el factor de potencia, más potencia reactiva necesitará la red y mayor será la pérdida de la línea. Por lo tanto, instalar un dispositivo de compensación de potencia reactiva en el extremo receptor de energía puede reducir la pérdida de potencia reactiva de la carga, mejorar el factor de potencia y reducir las pérdidas de línea.
2.2 Mejora de la capacidad de suministro de energía del equipo
Se puede observar de P=S.COSφ que cuando la potencia aparente S del equipo es constante, si el factor de potencia COSφ aumenta, en la fórmula anterior P también aumentará, y la producción activa de los equipos eléctricos también aumentará.
2.3 Reducir las pérdidas de potencia y las pérdidas de energía en la red eléctrica.
De la fórmula I=P/(3. U.COSφ), se puede ver que cuando la potencia activa P permanece sin cambios, la corriente de carga I es inversamente proporcional a COSφ. Una vez instalado el dispositivo de compensación de potencia reactiva, se mejora el factor de potencia, se reduce la corriente en la línea y se reduce la pérdida de energía eléctrica: δP = I2R Reducir la pérdida de energía eléctrica en la red eléctrica es el objetivo principal de la instalación. el dispositivo de compensación de potencia reactiva.
2.4 Mejorar la calidad de la tensión
La fórmula de cálculo de la pérdida de tensión de línea δ u es la siguiente:
Donde: δu-pérdida de tensión kV en la línea.
p-Potencia activa MW
q-Potencia reactiva Mvar
UE-Tensión nominal KV
r-Resistencia total de línea ω
Inductancia de línea XL ω
Se puede ver en la fórmula anterior que cuando la potencia reactiva Q en la línea disminuye, la pérdida de voltaje δ u también disminuye.
2.5 Reducir la factura eléctrica de los usuarios y reducir los costes de producción.
2.6 Reducir la capacidad de los equipos y ahorrar la inversión en la red eléctrica.
3. Selección de la capacidad de compensación de potencia reactiva
3.1 Determinar la capacidad de compensación Qc en función del factor de potencia aumentado.
En la fórmula, p es la potencia activa media mensual de la carga KW.
cosφ1 cosφ2-valor del factor de potencia antes y después de la compensación.
Por ejemplo, la potencia activa media mensual de una planta de procesamiento es de 300KW, y el factor de potencia COSφ=0,6. Si el factor de potencia se va a aumentar a 0,9, la capacidad del condensador seleccionado es:
3.3 Determine la capacidad de compensación de acuerdo con el valor de corriente sin carga del motor de inducción.
Generalmente, la compensación de potencia reactiva del motor adopta el método de compensación local. El condensador cambia de un lado a otro con el funcionamiento y la parada del motor, y la capacidad no debe exceder la pérdida de potencia reactiva del motor. cuando no hay carga. La fórmula de cálculo es la siguiente:
En la fórmula, Ue——es el voltaje nominal del motor (kV)
Io——la corriente sin carga del motor puede medirse con una pinza amperimétrica. Si realiza una estimación aproximada, también puede utilizar la siguiente fórmula:
Qc=(1/4~1/2)Pn
En la fórmula, Pn——es el Potencia nominal KW del motor.
3.4 Determinar la capacidad de compensación en función de la capacidad del transformador de distribución.
Al instalar condensadores en el lado de baja tensión de los transformadores de distribución, se deben considerar los siguientes principios: cuando la carga es liviana, evite que la potencia reactiva se envíe de regreso a la red de distribución de 10 KV para lograr efectos de ahorro de energía. .
Según la capacidad del transformador de distribución, la fórmula de cálculo es la siguiente:
QC = (0,10 ~ 0,15)Sn (Kvar)
Sn——capacidad del transformador de distribución kVA
En resumen, la configuración del equipo de compensación de potencia reactiva debe basarse en el principio de "planificación general, diseño razonable, compensación gradual y equilibrio en el sitio deben combinarse con la reducción de pérdidas y la regulación de voltaje". la reducción como enfoque principal; la compensación centralizada y la compensación descentralizada también deben combinarse. Al mismo tiempo, la compensación del departamento de suministro de energía debe combinarse con la compensación de los usuarios, dando prioridad al equilibrio local y haciendo un buen trabajo en la configuración. y gestión de la compensación de potencia reactiva para obtener los beneficios económicos de la compensación de potencia reactiva.