Para que serve a compensação de potência reativa?

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A energia reativa é necessária para criar campos magnéticos alternados em receptores elétricos indutivos e não faz nenhum trabalho útil direto. Ao mesmo tempo, a potência reativa tem um impacto significativo em parâmetros do sistema de fornecimento de energia, como perdas de energia e eletricidade, níveis de rendimento e tensão nos nós da rede de energia.

A potência e a energia reativa pioram o funcionamento do sistema de potência, ou seja, carregar os geradores das usinas com correntes reativas aumenta o consumo de combustível, aumenta as perdas nas redes e receptores de energia e aumenta a queda de tensão nas redes.

A corrente reativa carrega adicionalmente as linhas de energia, o que leva a um aumento nas seções transversais de fios e cabos e, consequentemente, a um aumento nos custos de capital para redes externas e locais.

Atualmente, a compensação de potência reativa é um fator importante que permite resolver a questão da economia de energia em quase todas as empresas.

De acordo com estimativas de especialistas locais e estrangeiros, a participação dos recursos energéticos e, em particular, da eletricidade, é de cerca de 30 a 40% do custo de produção. Este é um argumento suficientemente forte para que o gestor leve a sério a análise e auditoria do consumo de energia e o desenvolvimento de métodos de compensação de potência reativa. A compensação de potência reativa é a chave para a economia de energia.

Usuários de energia reativa

Principais usuários de energia reativa - motores assíncronosque consomem 40% da energia total juntamente com as necessidades domésticas e próprias; fornos elétricos 8%; conversores 10%; transformadores de todos os estágios de transformação 35%; linhas de energia 7%.

Nas máquinas elétricas, o fluxo magnético alternado é conectado às bobinas. Como resultado, uma fem reativa é induzida nas bobinas quando a corrente alternada flui. causando uma mudança de fase (fi) entre a tensão e a corrente. Esta mudança de fase geralmente aumenta e cosseno fi diminui em baixa carga. Por exemplo, se o cos phi dos motores CA em plena carga for 0,75-0,80, então, em baixa carga, diminuirá para 0,20-0,40.

Os transformadores de baixa carga também têm um baixo nível Fator de potência (coseno fi). Portanto, aplicando a compensação de potência reativa, o cosseno phi resultante do sistema de potência será baixo, e a corrente de carga elétrica, sem compensação de potência reativa, aumentará com a mesma potência ativa consumida pela rede.Assim, ao compensar a potência reativa (usando blocos de capacitores automáticos KRM), a corrente consumida pela rede diminui, dependendo do cosseno phi, em 30-50%, respectivamente, o aquecimento dos fios condutores e o envelhecimento do isolamento diminuem .

Além disso, a potência reativa juntamente com a potência ativa é contabilizada pelo comercializador de eletricidade e por isso é paga de acordo com as tarifas em vigor, pelo que constitui uma parte significativa da fatura de eletricidade.

A estrutura de usuários de energia reativa em sistemas de energia (por potência ativa instalada):

Outros conversores: AC para DC, corrente de frequência industrial para corrente de alta frequência ou corrente de baixa frequência, carregamento de forno (fornos de indução, fornos de arco de aço), soldagem (transformadores de soldagem, unidades, retificadores, ponto, contato).

As perdas totais absolutas e relativas de potência reativa nos elementos da rede de alimentação são muito grandes e chegam a 50% da potência fornecida à rede. Aproximadamente 70 - 75% de todas as perdas de potência reativa são perdas em transformadores.

Portanto, em um transformador TDTN-40000/220 de três enrolamentos com fator de carga de 0,8, as perdas de potência reativa são de cerca de 12%. No caminho da usina, ocorrem pelo menos três transformações de tensão e, portanto, as perdas de potência reativa em transformadores e autotransformadores atingem grandes valores.

Formas de reduzir o consumo de energia reativa. Compensação de potência reativa

A forma mais eficaz e eficiente de reduzir a potência reativa consumida pela rede é a utilização de unidades de compensação de potência reativa (unidades condensadoras).

O uso de unidades capacitivas para compensação de potência reativa permite:

• descarregar linhas de energia, transformadores e aparelhagem;
• reduzindo contas de eletricidade
• ao usar um determinado tipo de instalação, reduza o nível de harmônicos mais altos;
• suprimir o ruído da rede, reduzir o desequilíbrio de fase;
• para tornar as redes de distribuição mais confiáveis ​​e econômicas.

A compensação de potência reativa garante a conformidade com a condição de equilíbrio de potência reativa, reduz as perdas de energia e eletricidade na rede e também permite a regulação de tensão por meio do uso de dispositivos de compensação.

Um efeito econômico significativo da compensação de potência reativa pode ser alcançado com a combinação certa de diferentes medidas, que devem ser técnica e economicamente justificadas.