Компенсаторы реактивной мощности

Компенсаторы реактивной мощности

• Экономит электроэнергию до 50%;
• Улучшает качество электроэнергии (уменьшает уровень гармоник);
• Улучшает общий коэффициент мощности сети cos(ф);
• Для подключенного потребителя исполняет роль фильтра, сглаживает броски напряжения;
• Уменьшает нагрев электропроводки (кабеля) и, тем самым, потери энергии в ней.

 

Реактивная мощность

 

Рисунок 1. Пояснение  реактивной мощности, сдвиг фаз.

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: Q = U*I *sin φ (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным).

Или другими словами: Потребители электроэнергии, в которых создается магнитное поле (электромоторы, дроссели, трансформаторы, индукционные нагреватели, сварочные генераторы), вызывают отставание тока от напряжения (сдвиг фаз), обусловленный наличием индуктивности. Запаздывание приводит к тому, что ток через индуктивную нагрузку сохраняет знак некоторое время после того, как знак напряжения уже изменился на отрицательный. В течение этого времени ток и напряжения 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.

 

Rн - активная составляющая нагрузки, 
Lн - индуктивная (реактивная) составляющая нагрузки, 
Iсумм - суммарный ток,  
Iакт - активная составляющая тока,  
Iреакт - реактивная составляющая тока,  
САР - конденсаторная установка.

Рис.1 Принцип компенсации  реактивной мощности нагрузки конденсаторной батареей

Принцип действия УКРМ.

Принцип действия основан  на эффекте компенсации реактивной мощности, которая возникает при работе электродвигателей и других потребителей, имеющих индуктивность. В процессе работы, устройство преобразовывает реактивную энергию в активную.

Эффективность компенсации  реактивной мощности в большой степени  зависит от согласования компенсирующего  устройства с потребителем. Поэтому  наши компенсаторы, в зависимости  от мощности, разделяются по компенсируемой мощности.

Ожидаемая эффективность  от применения устройства БКМ. (Бытовой компенсатор мощности, 220В)

Таблица 1.

Устройство	Экономия электроэнергии, %	Примечание
Лампа ДРЛ	30 ... 50
Лампа дневного света	30 ... 50	Для ламп с обычным, не электронным  запуском
Электродвигатели	25 ... 45
Холодильник	20 ... 40	Некоторая новая холодильная техника с классом энергопотребления "А" уже имеет встроенную функцию компенсации реактивной мощности.
Кондиционер	20 ... 40
Стиральная машина	20 ... 35	Только старые стиральные машины.
Электроинструмент	15 ... 40
Станки	25... 45
Сварочный аппарат	25 ...40	В зависимости от загруженности
Нагревательные приборы, лампы накаливания	0

P.S. Старые электросчетчики индукционного типа, при наличии в сети реактивной мощности, завышают свои показания. Поэтому, компенсируя реактивную мощность с таким счетчиками - Вы экономите вдвойне!

Значения коэффициента мощности не скомпенсированного оборудования приведены в табл. 2. В оптимальном режиме показатель должен стремиться к единице и соответствовать нормативным требованиям.

Таблица 2

Тип нагрузки	Примерный коэффициент  мощности
Асинхронный электродвигатель до 100 кВт	0,6-0,8
Асинхронный электродвигатель 100-250 кВт	0,8-0,9
Индукционная печь	0,2-0,6
Сварочный аппарат переменного  тока	0,5-0,6
Электродуговая печь	0,6-0,8
Газоразрядная лампа (ЛБ, ДРЛ)	0,5-0,6

 

• Для того, что бы компенсирующее устройство имело максимальную эффективность, его рассчитывают на узкий диапазон мощностей, что мы и сделали, создав несколько моделей компенсаторов на разную мощность; бы вместить компенсирующие элементы.
• Установка этого устройства полностью законно, устройство не обманывает электросчетчик. Компенсатор реактивной мощности не вносит каких-либо изменений в электрическую сеть, а в розетку вы можете включать любые электроприборы. Поэтому никаких согласований с электросетями не требуются.
• Если подключить потребителя на мощность больше, чем расчитан компенсатор с потребителем ничего плохого не произойдет, он будет работать, но эффект экономии будет меньше заявленного.
• Убедиться, что это работает, можно

а) По электросчетчику

б) При помощи электроизмерительных клещей. Измерьте потребляемый ток до компенсатора и после;

• К устройству УКРМ можно подключать несколько потребителей. В этом случае, для получения максимального эффекта экономии электроэнергии, потребляемая мощность должна вписываться в диапазон мощностей, на который рассчитан УКРМ.

Ожидаемый экономический  эффект при компенсации реактивной мощности.

Таблица 3

cos(φ)1, без компенсации	cos(φ)2, с компенсацией	Снижение величины тока и полной мощности, %	Снижение величины тепловых потерь, %
0,5	0,9	44	69
0,5	1	50	75
0,6	0,9	33	55
0,6	1	40	64
0,7	0,9	22	39
0,7	1	30	51
0,8	1	20	36