Jak snížit jalový výkon?

Celkový výkon zařízení se skládá ze dvou složek – aktivní a reaktivní. Aktivní výkon je potřebný k napájení připojených zařízení v síti, a proto se také nazývá „užitečný“ výkon.

Pro stejnosměrné obvody existuje pouze činný výkon. A v zařízeních k němu připojených se přeměňuje na potřebný druh energie, například na teplo pro topidlo.

Druhá složka, jalový výkon, je energie proudící mezi zdrojem a jalovými prvky sítě a zpět. K takovému pohybu dochází při jednom kmitu v síti střídavého proudu.

Takový výkon vzniká například při připojení magnetických vinutí k síti. V tomto případě je energie dočasně uložena v cívce a poté uvolněna zpět, což vede k desynchronizaci sinusoid v síti a změny proudu zaostávají za změnami napětí. U kapacitní zátěže je situace podobná, jen zde proud začíná převyšovat napětí. V obou případech vzniká v síti jalová energie.

Rýže. 1. Jalový výkon

Vliv jalového výkonu

Jalový výkon se nevynakládá na užitečnou práci, a proto se často nazývá „škodlivá“ složka výkonu. Existuje však velké množství zařízení, která vyžadují jalový výkon. Například, zatímco jalový výkon není potřeba k provozu žárovek, elektromotory ano.

Reaktivní složka umožňuje saturovat vinutí motoru elektromagnetickým polem. Jinak se nebudou otáčet a motor nebude schopen plnit svou hlavní funkci. Asynchronní elektromotory přitom celosvětově spotřebují až 40 % celkového výkonu elektroinstalace. Dalšími spotřebiteli jalového výkonu jsou transformátory, měniče, elektrické pece atd.

Je zřejmé, že nedostatek jalového výkonu může způsobit značné škody. Různé typy elektrických zařízení však vyžadují různé množství jalového výkonu a jeho přebytek také vede k negativním důsledkům pro celou síť.

Zvýšené ztráty v síti. Tok elektrického proudu směrem k reaktivním prvkům a zpět je doprovázen ztrátami v důsledku aktivního odporu. To vede zejména k nadměrnému zahřívání vodičů elektrického vedení a v důsledku toho k jejich prověšování v případě nadzemního elektrického vedení. V některých případech to může mít za následek zemní spojení nebo zkřížené vodiče.
Snížená propustnost sítě. Napájecí sítě jsou dimenzovány na určitý proud. Aby se kompenzovalo plýtvání „prostorem“ ve vodičích na reaktivní součásti, je často nutné zvýšit proud v síti. To vede ke spuštění ochrany proti přetížení a následnému odpojení spotřebičů.
Snížená životnost zařízení. Zařízení připojená k síti podléhají dodatečnému opotřebení v důsledku jalového výkonu. To je důležité například u autotransformátorů v rohových rozvodnách.
Snížené napětí u spotřebitele. Zvýšení proudu potřebného pro kompenzaci vlivu jalové energie vede k poklesu napětí. To poškozuje mnoho elektrických spotřebičů, například snižuje otáčky elektromotorů.
Zvýšená chyba v měření elektřiny. Snížení síťového napětí vede ke zvýšení chybových hodnot na proudových a napěťových transformátorech. Měřicí přístroje tak již nesplňují požadovanou třídu přesnosti, což vede k nadměrnému nebo nedostatečnému měření elektřiny přiváděné ke spotřebitelům. A to může vést k ekonomickým ztrátám.

Vzhledem k mnoha problémům, které vznikají při překročení jalového výkonu v síti, a také distribuci jejích spotřebitelů, je potřeba kompenzace jalového výkonu zřejmá.

Přečtěte si více

Jak zkontrolovat kotlový termostat pomocí testeru?

Kompenzace jalového výkonu

Kompenzace jalového výkonu spočívá v ovlivňování bilance jalového výkonu v elektrické soustavě za účelem regulace parametrů elektřiny. K tomuto účelu se používají kompenzační zařízení.

Kompenzační zařízení UKRM umísťují zdroj jalového výkonu do blízkosti spotřebiče. Jako takový zdroj slouží kondenzátorové banky. Tímto způsobem můžete sítě pro přenos energie zbavit přebytečné indukční jalové energie. Zatímco induktory „brzdí“ proud vzhledem k napětí, u kondenzátorů proud „vede“ napětí, které je nutné pro kompenzaci jalové složky výkonu.

Jelikož však spotřeba elektřiny v žádném podniku není statická a může se v krátké době výrazně změnit, mění se i množství spotřebované činné energie. Proto při kompenzaci jalového výkonu potřebujete zařízení, které dokáže rychle měnit své parametry – jednotku kompenzace jalového výkonu (RPC).

Rýže. 2. Zařízení pro kompenzaci jalového výkonu SVEL

Zařízení pro kompenzaci jalového výkonu – UKRM

UKRM nebo BSK (statická kondenzátorová banka) je baterie skládající se z paralelně sériově zapojených kondenzátorů, kombinovaných s odolnou kovovou konstrukcí a včetně doplňkového vybavení. Strukturálně se BSK skládá z kondenzátorových bloků instalovaných v konfiguraci „trojúhelník“, instalovaných v otevřených nebo uzavřených rozvaděčích na podpůrných izolátorech. Spojení mezi bloky se provádí pomocí proudových přípojnic a kondenzátory se připojují pomocí pružných spojů.

Rýže. 3. Baterie statických kondenzátorů SVEL

Zařízení pro kompenzaci jalového výkonu SVEL

V rámci UKRM lze místo kondenzátorů použít induktory, pokud je jalový výkon kapacitní povahy. Tato možnost se používá zřídka, například pro kompenzaci na elektrických vedeních.

Kompenzace jalového výkonu probíhá následovně:

Senzor (regulátor, regulátor) měří výkon při procesu zapínání/vypínání kondenzátorů. Data získaná z výsledků měření jsou porovnána s referenčními. Při odchylkách od nastavených hodnot se zařízení přepne, aby zajistilo potřebnou kompenzaci.

Kompenzační zařízení SVEL

Společnost SVEL nabízí řadu zařízení pro kompenzaci jalového výkonu UKRM, schopných současně řešit další problémy zlepšující kvalitu elektrické energie.

Kondenzátorové banky jsou vyráběny pro kompenzaci jalového výkonu v sítích o napětí 6 – 220 kV, v rámové i skříňové podobě, pro vnitřní i venkovní umístění. UKRM jsou vyráběny neregulované as automatickým regulátorem jalového výkonu (krokové řízení).

Dalším kompenzačním zařízením je statický generátor jalového výkonu STATKOM. Potlačuje také vyšší harmonické, stabilizuje napětí a snižuje blikání. STATCOM se používá pro kompenzaci kapacitního i indukčního výkonu.

SVEL vyrábí statické tyristorové kompenzátory STC, určené pro zlepšení kvality elektřiny v distribučních sítích, včetně kompenzace jalového výkonu. Zařízení poskytuje stabilní hodnotu napětí a snižuje počet poklesů.

Rýže. 4. Statické tyristorové kompenzátory SVEL

Výhody zařízení SVEL

Vlastní produkce umožňuje kontrolu kvality výrobků v každé fázi výroby a dodržování státních norem.
Ceny výrobce. Nákupem zařízení pro kompenzaci výkonu od nás se vyhnete prostředním přirážkám.
Komplexní zkušenosti s implementací zajišťuje spolehlivost produktu s minimálními časovými a finančními náklady.
Přísné dodržování termínů a jednotlivých zakázek. Naše produkty vyrábíme dle požadavků zákaznických projektů. Dohodnuté produkty jsou dokončeny a dodány v dohodnutém termínu.