Betydelsen av reaktiv kraft ökar med den växande efterfrågan på elektrisk kraft av många inhemska och industriella verktyg i ett kraftnät. Elkraftsystemets stabilitet och tillförlitlighet beror på reaktiv effekthantering.
Det krävs att generera energi på ett mer effektivt, tillförlitligt och kostnadseffektivt sätt. Ett effektivt sätt att leverera elektrisk energi använder tekniker som FACTS ( Flexibelt växelströmsöverföringssystem ), SVC (Statisk spänningskompensation), etc för att upprätthålla spänningsstabilitet, hög effektfaktor och färre överföringsförluster. Reaktiv kraft spelar en avgörande roll i kraftsystemets nätverk.
Betydelsen av reaktiv kraft
AC-strömförsörjningssystem producerar och förbrukar två typer av aktiva och reaktiva krafter. Verklig kraft eller aktiv kraft är den verkliga kraften som ges till vilken belastning som helst. Det utför användbart arbete som belysningslampor, roterande motorer etc.
Å andra sidan är reaktiv kraft den imaginära kraften eller den skenbara kraften, som inte gör något användbart arbete utan helt enkelt rör sig fram och tillbaka i kraftsystemlinjerna. Det är en biprodukt av växelströmssystem och produceras av induktiva och kapacitiva belastningar. Det finns när det finns en fasförskjutning mellan spänning och ström. Det mäts i enheter av volt-ampere reaktiv (VAR).
3 Anledningar till att reaktiv kraft är viktig
1. Spänningsreglering
Kraftsystemets utrustning är konstruerad för att fungera inom ± 5% av de nominella spänningarna. Fluktuationer i spänningsnivåerna leder till att de olika apparaterna inte fungerar som de ska. Högspänning skadar isoleringen av lindningar medan låg spänning orsakar dålig prestanda för de olika utrustningarna som låg belysning av spolar, överhettning av induktionsmotorer etc.
Om effektbehovet är mer än det som tillhandahålls av överföringsledningar ökar strömmen från matningslinjerna till en högre nivå, vilket får spänningen att sjunka drastiskt på mottagarsidan. Om denna låga spänning minskar ytterligare leder det till utlösning av generatorenheter, överhettning av motorer och andra utrustningsfel.
För att övervinna detta bör reaktiv effekt tillföras lasten genom att sätta reaktiva induktorer eller reaktorer i överföringsledningar. Dessa reaktors kapacitet beror på mängden synbar effekt som ska tillföras.
Spänningskontroll med reaktiv effekt
Om effektbehovet är mindre än tillförd reaktiv effekt stiger lastspänningen till en högre nivå vilket leder till automatisk utlösning av överföringsutrustning, låg effektfaktor , isoleringsfel i kablarna och lindningar i olika mekaniska anordningar.
För att övervinna detta måste ytterligare reaktiv effekt som finns tillgänglig i systemet kompenseras. Olika kompensationsutrustningar är synkrona kondensorer, shuntkondensatorer, seriekondensatorer och andra solcellssystem. Dessa enheter injicerar den kapacitiva reaktiva effekten för att kompensera induktiv reaktiv effekt i systemet.
Från ovanstående diskussion kan vi säga att uppenbar kraft krävs för att upprätthålla spänningsnivåer inom gränserna för överföringssystemens stabilitet.
2. Elektriska strömavbrott
Elektriska strömavbrott
Flera elektriska strömavbrott, som i Frankrike under 1978, nordöstra länder 2003, många delar av Indien under 2012, har märkt att otillräcklig reaktiv effekt på det elektriska systemet är den främsta anledningen till mörkläggningssituationer. Detta höjs eftersom efterfrågan på uppenbar kraft är ovanligt hög på grund av fjärröverföring.
Detta leder i slutändan till att olika utrustningar och produktionsenheter stängs av på grund av låga spänningar. För att säkerställa att det elektriska systemet fungerar ordentligt måste det finnas en tillräcklig mängd reaktiv effekt i det.
3. Korrekt användning av olika apparater / maskiner
Korrekt användning av olika apparater maskiner
Transformatorer, motorer, generatorer och andra elektriska enheter kräver reaktiv effekt för att producera magnetiskt flöde. Detta beror på att det är nödvändigt att generera magnetiskt flöde för att dessa enheter ska kunna utföra nyttigt arbete. I figuren ovan hjälper reaktiv effekt, indikerad med röd färg, till att skapa ett magnetfält i motorn men det leder till en minskning av effektfaktorn. Det är därför en kondensator är placerad för att kompensera för den induktiva reaktiva effekten genom att tillföra kapacitiv reaktiv effekt.
Källor och sänkor av reaktiv kraft
Det mesta av utrustningen som är ansluten till elförsörjningssystemen förbrukar eller producerar skenbar effekt men inte alla dessa styr spänningsnivåerna. Kraftverkgeneratorer genererar både aktiv och reaktiv effekt medan kondensatorer injicerar den reaktiva kraften för att upprätthålla spänningsnivåerna. Några av källorna och sänkorna finns i nedanstående diagram.
Källor och sänkor av reaktiv kraft
2 Källtyper
Det finns två typer av reaktiva kraftkällor, nämligen dynamiska och statiska reaktiva kraftkällor.
Dynamiska reaktiva kraftkällor
Dessa inkluderar överföringsutrustning och -anordningar, som kan reagera på de reaktiva effektförändringarna snabbt genom att injicera eller tillhandahålla en tillräcklig mängd reaktiv effekt i det elektriska systemet. Dessa är av hög kostnad och några av dessa enheter ges nedan.
• Synkrona generatorer: Beroende på excitationsspänningen varieras den genererade aktiva och reaktiva kraften i synkrona maskiner. AVR (Automatic Voltage Regulators) används för att kontrollera den reaktiva effekten över ett arbetsområde i dessa maskiner.
• Synkrona kondensorer: Dessa är typer av små generatorer som används för att producera reaktiv effekt utan att producera verklig effekt.
• Solid state-enheter: Dessa inkluderar kraftelektroniska omvandlare och enheter som FAKTA av SVC enheter.
Statiska reaktiva kraftkällor
Dessa är billiga enheter och svaret på reaktiv effektvariation är något mindre än de dynamiska kraftenheterna. Några av de statiska resurserna ges nedan.
• Kapacitiva och induktiva kompensatorer: Dessa består av några shuntkondensatorer och induktorer anslutna till systemet för att justera systemets spänningar. Kondensator genererar den uppenbara effekten medan induktorn absorberar den reaktiva effekten.
• Underjordiska kablar och luftledningar: Ström som strömmar genom kablarna och luftledningarna ger det magnetiska nätflödet som genererar den reaktiva effekten. En lätt belastad linje fungerar som en reaktiv kraftgenerator medan tungt belastad linje fungerar som en absorberare av reaktiv effekt.
• PV-system: Dessa används för aktiv effektinsprutning såväl som för harmonisk och reaktiv effektkompensation i nätanläggningen med solceller.
Olika sänkor av reaktiv kraft
Reaktiv effekt som genereras av generatorerna och andra källor absorberas av några av de belastningar som anges nedan. Det orsakar förluster i dessa anordningar, därför är kompensationsanordningar nödvändiga för att placeras vid dessa belastningar.
• Induktionsmotor (Pumpar och fläktar)
• Transformatorer
• Under glada synkrona maskiner
• Tungt laddade överföringslinjer
Allt handlar om vikten av reaktiv kraft. Jag vill tacka läsarna för att de har lagt ner sin tid på den här artikeln. Här är en fråga till intresserade läsare - Vad är effektfaktorn och hur kan vi uppnå effektfaktorkompensation.Svaren ombeds skrivas i kommentarsektionen nedan.
Fotokrediter:
Betydelsen av reaktiv kraft genom lärare
oltage control by Reactive power by sari-energi
Elektriska strömavbrott av lonnypaul
Korrekt användning av olika apparater / maskiner av vanrijnelektrisk
Källor och sänkor av reaktiv kraft skål4all
