Η σημασία της άεργης ισχύος αυξάνεται με την αυξανόμενη ζήτηση για ηλεκτρική ισχύς από πολλές οικιακές και βιομηχανικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, σε ένα δίκτυο συστημάτων ισχύος. Η σταθερότητα και η αξιοπιστία του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτώνται από τη διαχείριση άεργου ισχύος.
Απαιτείται παραγωγή ενέργειας με πιο αποτελεσματικό, αξιόπιστο και οικονομικά αποδοτικό τρόπο. Ένας αποτελεσματικός τρόπος παροχής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιεί τεχνολογίες όπως τα FACTS ( Ευέλικτο σύστημα μετάδοσης AC ), SVC (αντιστάθμιση στατικής τάσης) κ.λπ. για τη διατήρηση της σταθερότητας τάσης, του συντελεστή υψηλής ισχύος και λιγότερων απωλειών μετάδοσης. Η άεργη ισχύς παίζει καθοριστικό ρόλο στο δίκτυο του συστήματος ισχύος.
Σημασία της άεργης ισχύος
Τα συστήματα τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος παράγουν και καταναλώνουν δύο τύπους ισχύος ενεργού και άεργου ισχύος. Η πραγματική ισχύς ή η ενεργός ισχύς είναι η πραγματική ισχύς που δίνεται σε οποιοδήποτε φορτίο. Επιτελεί χρήσιμη εργασία όπως φωτιστικά, περιστρεφόμενους κινητήρες κ.λπ.
Από την άλλη πλευρά, η άεργη ισχύς είναι η φανταστική δύναμη ή η φαινομενική δύναμη, η οποία δεν κάνει καμία χρήσιμη δουλειά αλλά απλώς κινείται εμπρός-πίσω στις γραμμές του συστήματος ισχύος. Είναι ένα υποπροϊόν των συστημάτων AC και παράγεται από επαγωγικά και χωρητικά φορτία. Υπάρχει όταν υπάρχει μετατόπιση φάσης μεταξύ τάσης και ρεύματος. Μετράται σε μονάδες αντιδραστηρίου βολτ-αμπέρ (VAR).
3 Λόγοι για τους οποίους η άεργη ισχύς είναι σημαντική
1. Έλεγχος τάσης
Ο εξοπλισμός του συστήματος ισχύος έχει σχεδιαστεί ώστε να λειτουργεί εντός ± 5% των ονομαστικών τάσεων. Οι διακυμάνσεις στα επίπεδα τάσης οδηγούν σε δυσλειτουργία των διαφόρων συσκευών. Η υψηλή τάση βλάπτει τη μόνωση των περιελίξεων, ενώ η χαμηλή τάση προκαλεί κακή απόδοση των διαφόρων εξοπλισμών, όπως χαμηλό φωτισμό των blubs, υπερθέρμανση των επαγωγικών κινητήρων κ.λπ.
Εάν η ζήτηση ισχύος είναι μεγαλύτερη από εκείνη που παρέχεται από γραμμές μετάδοσης, το ρεύμα που αντλείται από τις γραμμές τροφοδοσίας αυξάνεται σε υψηλότερο επίπεδο, γεγονός που προκαλεί την πτώση της τάσης δραστικά στην άκρη του δέκτη. Εάν αυτή η χαμηλή τάση μειωθεί περαιτέρω, οδηγεί σε διακοπή λειτουργίας μονάδων γεννήτριας, υπερθέρμανση κινητήρων και αστοχία άλλου εξοπλισμού.
Για να ξεπεραστεί αυτό, η άεργη ισχύς πρέπει να παρέχεται στο φορτίο τοποθετώντας άεργους επαγωγείς ή αντιδραστήρες σε γραμμές μετάδοσης. Η χωρητικότητα αυτών των αντιδραστήρων εξαρτάται από την ποσότητα της φαινομενικής ισχύος που πρέπει να παρέχεται.
Έλεγχος τάσης με άεργη ισχύ
Εάν η ζήτηση ισχύος είναι μικρότερη από την άεργη ισχύ που παρέχεται, η τάση φορτίου αυξάνεται σε υψηλότερο επίπεδο που οδηγεί σε αυτόματη ενεργοποίηση του εξοπλισμού μετάδοσης, χαμηλή συντελεστής ισχύος , αστοχίες μόνωσης των καλωδίων και περιελίξεων διαφόρων μηχανικών συσκευών.
Για να ξεπεραστεί αυτό, πρέπει να αντισταθμιστεί η πρόσθετη άεργη ισχύς που υπάρχει στο σύστημα. Διάφορος εξοπλισμός αντιστάθμισης είναι σύγχρονοι συμπυκνωτές, πυκνωτές διακλάδωσης, πυκνωτές σειράς και άλλα φωτοβολταϊκά συστήματα. Αυτές οι συσκευές εισάγουν την χωρητική άεργη ισχύ για να αντισταθμίσουν την επαγωγική άεργη ισχύ στο σύστημα.
Από την παραπάνω συζήτηση, μπορούμε να πούμε ότι απαιτείται φαινομενική ισχύς για τη διατήρηση των επιπέδων τάσης εντός ορίων για τη σταθερότητα των συστημάτων μετάδοσης.
2. Ηλεκτρικές διακοπές ρεύματος
Ηλεκτρικές διακοπές ρεύματος
Αρκετές ηλεκτρικές διακοπές ρεύματος, όπως στη Γαλλία το 1978, στις βορειοανατολικές χώρες το 2003, πολλά μέρη της Ινδίας το 2012, παρατήρησαν ότι η ανεπαρκής άεργη ισχύς στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας είναι ο κύριος λόγος για καταστάσεις διακοπής ρεύματος. Αυτό προκύπτει επειδή η ζήτηση για φαινομενική ισχύ είναι ασυνήθιστα υψηλή λόγω της μετάδοσης σε μεγάλες αποστάσεις.
Αυτό οδηγεί τελικά στο κλείσιμο διαφόρων συσκευών και μονάδων παραγωγής λόγω χαμηλών τάσεων. Έτσι, για να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος, πρέπει να υπάρχει επαρκής ποσότητα άεργου ισχύος σε αυτό.
3. Ορθή λειτουργία διαφόρων συσκευών / μηχανών
Ορθή λειτουργία διαφόρων μηχανών συσκευών
Οι μετασχηματιστές, οι κινητήρες, οι γεννήτριες και άλλες ηλεκτρικές συσκευές απαιτούν άεργη ισχύ για την παραγωγή μαγνητικής ροής. Αυτό συμβαίνει επειδή η παραγωγή μαγνητικής ροής είναι απαραίτητη για να κάνουν χρήσιμες αυτές οι συσκευές. Στο παραπάνω σχήμα, η άεργη ισχύς, που υποδεικνύεται με κόκκινο χρώμα, βοηθά στη δημιουργία μαγνητικού πεδίου στον κινητήρα, αλλά οδηγεί σε μείωση του συντελεστή ισχύος. Γι 'αυτό τοποθετείται ένας πυκνωτής για να αντισταθμίσει την επαγωγική άεργη ισχύ παρέχοντας χωρητική άεργη ισχύ.
Πηγές και νεροχύτες άεργου ισχύος
Το μεγαλύτερο μέρος του εξοπλισμού που συνδέεται με τα ηλεκτρικά συστήματα τροφοδοσίας καταναλώνει ή παράγει φαινομενική ισχύ, αλλά δεν ελέγχουν όλα αυτά τα επίπεδα τάσης. Οι γεννήτριες ηλεκτροπαραγωγής παράγουν ενεργό και άεργο ρεύμα, ενώ οι πυκνωτές εγχέουν την άεργη ισχύ για να διατηρήσουν τα επίπεδα τάσης. Μερικές από τις πηγές και τους νεροχύτες δίνονται στο παρακάτω διάγραμμα.
Πηγές και νεροχύτες άεργου ισχύος
2 τύποι πηγών
Υπάρχουν δύο τύποι πηγών άεργης ισχύος, δηλαδή δυναμικές και στατικές πηγές άεργου ισχύος.
Δυναμικές πηγές αέργου ισχύος
Αυτές περιλαμβάνουν εξοπλισμό και συσκευές μετάδοσης, οι οποίες είναι ικανές να ανταποκρίνονται γρήγορα στις αλλαγές της άεργης ισχύος με έγχυση ή παροχή επαρκούς ποσότητας άεργου ισχύος στο ηλεκτρικό σύστημα. Αυτά είναι υψηλού κόστους και μερικές από αυτές τις συσκευές δίνονται παρακάτω.
• Σύγχρονες γεννήτριες: Ανάλογα με την τάση διέγερσης, η ενεργή και άεργη ισχύς που παράγεται ποικίλλει σε σύγχρονα μηχανήματα. Τα AVR (Automatic Voltage Regulators) χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της άεργης ισχύος σε ένα εύρος λειτουργίας σε αυτά τα μηχανήματα.
• Σύγχρονοι συμπυκνωτές: Αυτοί είναι τύποι μικρών γεννητριών, που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή άεργης ισχύος χωρίς να παράγουν πραγματική ισχύ.
• Συσκευές στερεάς κατάστασης: Αυτές περιλαμβάνουν ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος και συσκευές όπως ΓΕΓΟΝΟΤΑ από την SVC συσκευές.
Πηγές στατικής άεργης ισχύος
Πρόκειται για συσκευές χαμηλού κόστους και η απόκριση σε παραλλαγές άεργου ισχύος είναι κάπως μικρότερη από τις συσκευές δυναμικής ισχύος. Μερικοί από τους στατικούς πόρους δίνονται παρακάτω.
• Χωρητικοί και επαγωγικοί αντισταθμιστές: Αυτοί αποτελούνται από μερικούς πυκνωτές διακλάδωσης και επαγωγείς συνδεδεμένους στο σύστημα για να ρυθμίσουν τις τάσεις του συστήματος. Ο πυκνωτής παράγει την φαινομενική ισχύ ενώ ο επαγωγέας απορροφά την άεργη ισχύ.
• Υπόγεια καλώδια και εναέριες γραμμές: Το ρεύμα που ρέει μέσω των καλωδίων και των εναέριων γραμμών παράγει την καθαρή μαγνητική ροή που παράγει την άεργη ισχύ. Μια ελαφρά φορτωμένη γραμμή ενεργεί ως γεννήτρια άεργου ισχύος ενώ η βαριά φορτωμένη γραμμή δρα ως απορροφητής άεργου ισχύος.
• Φωτοβολταϊκά συστήματα: Χρησιμοποιούνται για έγχυση ενεργού ισχύος, καθώς και για αντιστάθμιση αρμονικής και άεργης ισχύος στα συστήματα δικτύου με φωτοβολταϊκή ισχύ.
Διάφοροι νεροχύτες άεργης ισχύος
Η άεργη ισχύς που παράγεται από τις γεννήτριες και άλλες πηγές απορροφάται από μερικά από τα φορτία που δίνονται παρακάτω. Προκαλεί απώλειες σε αυτές τις συσκευές, επομένως είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν συσκευές αντιστάθμισης σε αυτά τα φορτία.
• Επαγωγικός κινητήρας (Αντλίες και ανεμιστήρες)
• Μετασχηματιστές
• Υπό ενθουσιασμένες σύγχρονες μηχανές
• Πολύ φορτωμένες γραμμές μετάδοσης
Αυτό αφορά τη σημασία της άεργης ισχύος. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τους αναγνώστες που ξόδεψαν το χρόνο τους σε αυτό το άρθρο. Εδώ είναι μια ερώτηση για τους ενδιαφερόμενους αναγνώστες - Ποιος είναι ο παράγοντας ισχύος και πώς μπορούμε να επιτύχουμε αντιστάθμιση συντελεστή ισχύος.Ζητείται να γράψετε τις απαντήσεις στην παρακάτω ενότητα σχολίων.
Φωτογραφικές μονάδες:
Σημασία της άεργης ισχύος από δάσκαλος
έλεγχος oltage με άεργη ισχύ από sari-ενέργεια
Ηλεκτρικές διακοπές ρεύματος από Λόνυπαλ
Ορθή λειτουργία διαφόρων συσκευών / μηχανών από vanrijnelectric
Πηγές και νεροχύτες του Reactive Powerby cheers4all
