Co produkuje jalový výkon?

Všechna zařízení spotřebovávající elektrickou energii s principem činnosti založeným na využití magnetického pole spotřebovávají aktivní energii a generují energii jalovou. Jsou to elektromotory, transformátory, tlumivky a tak dále. Aktivní energie se přeměňuje na mechanickou a další druhy a zároveň generovaná jalová energie přispívá ke ztrátám a poklesu napětí ve všech uzlech energetické sítě, je však potřebná pro tvorbu magnetických polí, aby zařízení práce. Jalová energie negativně ovlivňuje činný výkon, přetěžuje sítě a snižuje jejich kapacitu.

Úloha kompenzace reaktivní energie

• spotřeba energie roste, ztráty ve všech částech energetického systému rostou;
• účiník všech prvků klesá;
• zvyšuje se reaktivní zatížení;
• úroveň činného výkonu klesá;
• normální provoz elektrického zařízení je narušen;
• rychlost otáčení elektromotorů klesá, což snižuje jejich produktivitu a následně i kvalitu výrobků;
• je nutné zvětšit průřez vodičů, aby se zvýšil proud v síti, a to vede k finančním nákladům;
• Zvyšují se účty za elektřinu, rychleji se opotřebovává zařízení a tak dále.

Pro snížení nákladů v průmyslu je nutné kompenzovat jalovou energii. K tomuto účelu se používají kondenzátorové jednotky. Jsou založeny na stykačích a tyristorových zařízeních. Jsou vybaveny:

• baterie statických kondenzátorů;
• synchronní motory a kompenzátory;
• Kondenzační a filtrační kompenzační jednotky;
• Statické tyristorové kompenzátory;
• bočníkové reaktory a tak dále.

Aby byla kompenzace jalového výkonu účinná, používají se podélná a příčná spojení HRSG. Pojďme se na ně podívat podrobněji.

Co je to podélná kompenzace jalového výkonu

Zapojení kapacity do série k elektrickému vedení se nazývá podélná kompenzace. Snižuje ztráty napětí a také zvyšuje účinnost elektrické sítě.

Podélná kompenzace jalové energie (s automatickou regulací napětí) zajišťuje sériové připojení výměníku tepla přes booster nebo oddělovací transformátory. Tím je zajištěno snížení kolísání napětí, symetrické napětí na přípojnicích a také zvýšení úrovně napětí v elektrických přijímačích.

Co je příčná kompenzace jalového výkonu

Paralelní zapojení kompenzačních zařízení v indukčních a kapacitních obvodech se nazývá příčná kompenzace. Snižuje zatěžovací proud a ztráty činného výkonu, což má za následek zvýšení síťového napětí. Pro účinnost příčné kompenzace je vhodné zapojit kondenzátory co nejblíže spotřebitelům energie.

Mezi výhody laterální kompenzace patří:

• snadné připojení a nízké náklady;
• nízké ztráty činné energie;
• dostupnost použitých materiálů.

Pro maximální účinnost HRSG je vhodné vybavit podélnou a příčnou kompenzaci současně. Tedy:

• zvýšit energii přenášenou vedením;
• snížit ztráty činného výkonu;
• zvýšit stabilitu energetického systému;
• normalizovat kvalitu energie v síti.

Nejdůležitější výhodou použití podélné a příčné kompenzace jalového výkonu v podniku je úspora energie. V důsledku toho se snižují náklady na účty za elektřinu a opravy drahých zařízení.

Zanechte požadavek a naši specialisté vás budou kontaktovat do 30 minut.
Každý zaměstnanec je kvalifikovaný a bude schopen pomoci vyřešit problémy s odměňováním.
jalový výkon ve vašem podniku.
Dokážeme vám také poradit a vybrat optimální řešení.

Jalový výkon a energie, jalový proud, kompenzace jalového výkonu

Jalový výkon je nezbytný k vytvoření střídavých magnetických polí v indukčních elektrických přijímačích a nevykonává přímo užitečnou práci. Jalový výkon má přitom významný vliv na takové parametry napájecí soustavy, jako jsou výkonové a elektrické ztráty, propustnost a napěťové úrovně v uzlech elektrické sítě.

Jalový výkon a energie zhoršují výkon energetického systému, to znamená, že zatížení generátorů elektráren jalovými proudy zvyšuje spotřebu paliva, zvyšují se ztráty v napájecích sítích a přijímačích a zvyšuje se pokles napětí v sítích.

Jalový proud dodatečně zatěžuje elektrické vedení, což vede ke zvýšení průřezů vodičů a kabelů, a tedy ke zvýšení kapitálových nákladů na externí a místní sítě.

Kompenzace jalového výkonu je v současnosti důležitým faktorem při řešení otázky úspory energie téměř v každém podniku.

Podle odhadů domácích i předních zahraničních odborníků tvoří podíl energetických zdrojů, a zejména elektřiny, asi 30-40 % nákladů na výrobu. To je dostatečně silný argument, aby manažer vážně přistoupil k analýze a auditu spotřeby energie a vývoji metodiky kompenzace jalového výkonu. Kompenzace jalového výkonu je klíčem k řešení otázky úspory energie.

Spotřebiče jalového výkonu

Hlavními spotřebiteli jalového výkonu jsou asynchronní elektromotory, které spotřebují 40 % celkového výkonu společně s domácími a vlastními potřebami; elektrické trouby 8 %; převodníky 10 %; transformátory všech stupňů transformace 35 %; elektrické vedení 7 %.

U elektrických strojů je střídavý magnetický tok spojen s vinutím. Výsledkem je, že při protékání střídavého proudu se ve vinutí indukují reaktivní emf. způsobující fázový posun (fi) mezi napětím a proudem. Tento fázový posun se obvykle zvyšuje a kosinus phi klesá při nízké zátěži. Pokud je například kosinus phi střídavých motorů při plném zatížení 0,75-0,80, pak při nízkém zatížení klesne na 0,20-0,40.

Lehce zatížené transformátory mají také nízký účiník (kosinus phi). Pokud se tedy použije kompenzace jalového výkonu, výsledné kosinus phi energetického systému bude nízké a elektrický zátěžový proud se bez kompenzace jalového výkonu zvýší při stejném činném výkonu odebraném ze sítě. V souladu s tím, když je kompenzován jalový výkon (pomocí automatických kondenzátorových jednotek KRM), proud odebíraný ze sítě se sníží v závislosti na kosinus fí o 30-50% a odpovídajícím způsobem se sníží zahřívání vodivých drátů a stárnutí izolace.

Navíc jalový výkon spolu s činným výkonem dodavatel elektřiny zohledňuje, a proto podléhá platbě podle aktuálních sazeb, a tvoří tedy významnou část účtu za elektřinu.

Struktura spotřebičů jalového výkonu v sítích energetické soustavy (podle instalovaného činného výkonu):

Ostatní měniče: střídavý proud na stejnosměrný proud, průmyslový frekvenční proud na vysoko nebo nízkofrekvenční proud, zatížení pece (indukční pece, obloukové pece na tavení oceli), svařování (svařovací transformátory, agregáty, usměrňovače, bodové, kontaktní).

Celkové absolutní i relativní ztráty jalového výkonu v prvcích napájecí sítě jsou velmi velké a dosahují 50 % výkonu dodávaného do sítě. Přibližně 70 – 75 % všech ztrát jalového výkonu jsou ztráty v transformátorech.

U třívinutého transformátoru TDTN-40000/220 se zatěžovatelem 0,8 jsou tedy ztráty jalového výkonu asi 12 %. Na cestě z elektrárny dochází minimálně ke třem transformacím napětí, a proto ztráty jalového výkonu v transformátorech a autotransformátorech dosahují velkých hodnot.

Způsoby, jak snížit spotřebu jalového výkonu. Kompenzace jalového výkonu

Nejúčinnějším a nejefektivnějším způsobem snížení jalového výkonu odebíraného ze sítě je použití kompenzačních jednotek jalového výkonu (kondenzátorových jednotek).

Použití kondenzátorových jednotek pro kompenzaci jalového výkonu umožňuje:

• odlehčit napájecí vedení, transformátory a rozvaděče;
• snížit náklady na energii
• při použití určitého typu instalace snižte úroveň vyšších harmonických;
• potlačit rušení sítě, snížit fázové nesymetrie;
• aby byly distribuční sítě spolehlivější a nákladově efektivnější.

Kompenzace jalového výkonu zajišťuje splnění podmínky rovnováhy jalového výkonu, snižuje ztráty výkonu a elektřiny v síti a také umožňuje regulaci napětí pomocí kompenzačních zařízení.

Výrazného ekonomického efektu z kompenzace jalového výkonu lze dosáhnout správnou kombinací různých opatření, která musí být technicky a ekonomicky zdůvodněna.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře