Znaczenie mocy biernej w sieci elektroenergetycznej

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Znaczenie mocy biernej rośnie wraz z rosnącym zapotrzebowaniem energia elektryczna przez wiele zakładów użyteczności publicznej i przemysłowych, w sieci energetycznej. Stabilność i niezawodność systemu elektroenergetycznego zależy od zarządzania mocą bierną.

Wymagane jest generowanie energii w bardziej wydajny, niezawodny i oszczędny sposób. Skuteczny sposób dostarczania energii elektrycznej wykorzystuje technologie takie jak FACTS ( Elastyczny system transmisji AC ), SVC (statyczna kompensacja napięcia) itp. W celu utrzymania stabilności napięcia, wysokiego współczynnika mocy i mniejszych strat transmisji. Moc bierna odgrywa kluczową rolę w sieci systemu elektroenergetycznego.




Znaczenie mocy biernej

Znaczenie mocy biernej

Systemy zasilania prądem przemiennym wytwarzają i zużywają dwa rodzaje mocy czynnej i biernej. Moc rzeczywista lub moc czynna to prawdziwa moc podawana do dowolnego obciążenia. Wykonuje przydatne prace, takie jak oświetlenie lamp, obracające się silniki itp.



Z drugiej strony moc bierna to wyimaginowana moc lub moc pozorna, która nie wykonuje żadnej użytecznej pracy, ale po prostu porusza się tam iz powrotem w liniach systemu elektroenergetycznego. Jest produktem ubocznym systemów prądu przemiennego i jest wytwarzany z obciążeń indukcyjnych i pojemnościowych. Występuje, gdy występuje przesunięcie fazowe między napięciem a prądem. Jest mierzony w jednostkach reaktywności woltoampera (VAR).

3 Powody, dla których moc bierna jest ważna

1. Kontrola napięcia

Wyposażenie systemu elektroenergetycznego jest zaprojektowane do pracy w granicach ± ​​5% napięć nominalnych. Wahania poziomów napięcia prowadzą do nieprawidłowego działania różnych urządzeń. Wysokie napięcie uszkadza izolację uzwojeń, podczas gdy niskie napięcie powoduje słabe działanie różnych urządzeń, takie jak słabe oświetlenie pęcherzyków, przegrzanie silników indukcyjnych itp.


Jeśli zapotrzebowanie na moc jest większe niż dostarczane przez linie przesyłowe, prąd pobierany z linii zasilających wzrasta do wyższego poziomu, co powoduje drastyczny spadek napięcia po stronie odbiorczej. Dalsze obniżanie tego niskiego napięcia prowadzi do wyzwalania agregatów prądotwórczych, przegrzania silników i awarii innych urządzeń.

Aby temu zaradzić, moc bierna powinna być dostarczana do obciążenia poprzez umieszczenie biernych cewek indukcyjnych lub dławików w liniach przesyłowych. Wydajność tych reaktorów zależy od ilości dostarczanej mocy pozornej.

Kontrola napięcia za pomocą mocy biernej

Kontrola napięcia za pomocą mocy biernej

Jeśli zapotrzebowanie na moc jest mniejsze niż dostarczona moc bierna, napięcie obciążenia wzrasta do wyższego poziomu, co prowadzi do automatycznego wyłączania urządzeń transmisyjnych, niskie współczynnik mocy , awarie izolacji kabli i uzwojeń różnych urządzeń mechanicznych.

Aby temu zaradzić, należy skompensować dodatkową moc bierną dostępną w systemie. Różne urządzenia kompensujące to kondensatory synchroniczne, kondensatory bocznikowe, kondensatory szeregowe i inne systemy PV. Urządzenia te wprowadzają pojemnościową moc bierną w celu skompensowania mocy biernej indukcyjnej w systemie.

Z powyższego omówienia można powiedzieć, że moc pozorna jest wymagana do utrzymania poziomów napięcia w granicach stabilności systemów przesyłowych.

2. Awarie elektryczne

Awarie elektryczne

Awarie elektryczne

W przypadku kilku przerw w dostawie prądu, takich jak we Francji w 1978 r., W krajach północno-wschodnich w 2003 r., W wielu częściach Indii w 2012 r., Przyczyną awarii jest niewystarczająca moc bierna w systemie elektroenergetycznym. Jest to zwiększone, ponieważ zapotrzebowanie na moc pozorną jest niezwykle wysokie ze względu na transmisję na duże odległości.

Ostatecznie prowadzi to do wyłączenia różnych urządzeń i jednostek wytwórczych z powodu niskiego napięcia. Aby więc instalacja elektryczna działała prawidłowo, musi występować w niej wystarczająca ilość mocy biernej.

3. Prawidłowe działanie różnych urządzeń / maszyn

Prawidłowa praca maszyn różnych urządzeń

Prawidłowa praca maszyn różnych urządzeń

Transformatory, silniki, generatory i inne urządzenia elektryczne wymagają mocy biernej do wytworzenia strumienia magnetycznego. Dzieje się tak, ponieważ wytwarzanie strumienia magnetycznego jest niezbędne, aby te urządzenia mogły wykonywać użyteczną pracę. Na powyższym rysunku moc bierna, oznaczona kolorem czerwonym, pomaga wytworzyć pole magnetyczne w silniku, ale prowadzi do obniżenia współczynnika mocy. Z tego powodu kondensator jest umieszczony w celu skompensowania mocy biernej indukcyjnej poprzez dostarczenie mocy biernej pojemnościowej.

Źródła i zlewy mocy biernej

Większość urządzeń podłączonych do systemów zasilania elektrycznego zużywa lub wytwarza moc pozorną, ale nie wszystkie te kontrolują poziomy napięcia. Generatory elektrowni generują zarówno moc czynną, jak i bierną, podczas gdy kondensatory wprowadzają moc bierną w celu utrzymania poziomów napięcia. Na poniższym schemacie przedstawiono niektóre źródła i pochłaniacze.

Źródła i zlewy mocy biernej

Źródła i zlewy mocy biernej

2 Rodzaje źródeł

Istnieją dwa rodzaje źródeł mocy biernej, a mianowicie dynamiczne i statyczne źródła mocy biernej.

Dynamiczne źródła mocy biernej

Obejmują one sprzęt i urządzenia przesyłowe, które są zdolne do szybkiego reagowania na zmiany mocy biernej poprzez wprowadzenie lub dostarczenie wystarczającej ilości mocy biernej do systemu elektrycznego. Są one drogie, a niektóre z tych urządzeń podano poniżej.

• Generatory synchroniczne: W zależności od napięcia wzbudzenia generowana moc czynna i bierna jest zróżnicowana w maszynach synchronicznych. AVR (automatyczne regulatory napięcia) są używane do sterowania mocą bierną w zakresie roboczym tych maszyn.

• Kondensatory synchroniczne: są to typy małych generatorów, które są używane do wytwarzania mocy biernej bez wytwarzania mocy rzeczywistej.

• Urządzenia półprzewodnikowe: obejmują przekształtniki energoelektroniczne i urządzenia takie jak FAKTY przez SVC urządzenia.

Źródła mocy biernej statycznej

Są to niedrogie urządzenia, a odpowiedź na zmiany mocy biernej jest nieco mniejsza niż w przypadku urządzeń z mocą dynamiczną. Poniżej podano niektóre zasoby statyczne.

• Kompensatory pojemnościowe i indukcyjne: Składają się z niektórych kondensatorów bocznikowych i cewek indukcyjnych podłączonych do systemu w celu regulacji napięć systemu. Kondensator generuje moc pozorną, podczas gdy cewka pochłania moc bierną.

• Kable podziemne i linie napowietrzne: Prąd przepływający przez kable i linie napowietrzne wytwarza strumień magnetyczny netto, który generuje moc bierną. Lekko obciążona linia działa jako generator mocy biernej, podczas gdy mocno obciążona linia działa jako pochłaniacz mocy biernej.

• Systemy fotowoltaiczne: służą do wprowadzania mocy czynnej oraz kompensacji harmonicznych i mocy biernej w systemach sieciowych za pomocą energii fotowoltaicznej.

Różne pochłaniacze mocy biernej

Moc bierna generowana przez generatory i inne źródła jest pochłaniana przez niektóre obciążenia podane poniżej. Powoduje to straty w tych urządzeniach, dlatego przy tych obciążeniach konieczne jest umieszczenie urządzeń kompensacyjnych.

• Silnik indukcyjny (Pompy i wentylatory)
• Transformatory
• Pod wzbudzone maszyny synchroniczne
• Mocno obciążone linie przesyłowe

Chodzi o znaczenie mocy biernej. Chciałbym podziękować Czytelnikom za poświęcenie czasu na ten artykuł. Oto pytanie dla zainteresowanych czytelników - Jaki jest współczynnik mocy i jak możemy uzyskać kompensację współczynnika mocy.Prosimy o wpisanie odpowiedzi w sekcji komentarzy poniżej.

Kredyty fotograficzne:

Znaczenie mocy biernej wg nauczyciel
kontrola napięcia wg Moc bierna wg energia sari
Awarie elektryczne wg lonnypaul
Prawidłowe działanie różnych urządzeń / maszyn wg vanrijnelectric
Źródła i zlewy mocy biernej cheers4all