Памятка для менеджеров по продаже электрооборудования.
Раздел: Устройства компенсации реактивной мощности. Основные понятия.
1. Что такое реактивная мощность?
Это условно часть полной мощности, необходимая для работы индуктивной нагрузки в сетях потребителей: асинхронных электродвигателей, трансформаторов и др.
2. Что является показателем потребления реактивной мощности?
Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности - Cos φ.
Cos φ уменьшается, когда потребление реактивной мощности нагрузкой увеличивается. Поэтому необходимо стремиться к повышению Cos φ, т.к. низкий Cos φ приводит к перегрузке трансформаторов, нагреву проводов и кабелей и другим проблемам в работе электрических сетей потребителей.
3. Что такое компенсация реактивной мощности?
Это компенсация дефицита реактивной мощности (или просто компенсация реактивной мощности) в сети, что характерно для низкого Cos φ.
4. Что такое устройство компенсации реактивной мощности (УКРМ)?
Устройство, компенсирующее дефицит реактивной мощности у потребителя.
5. Какие устройства компенсации реактивной мощности (УКРМ) применяются?
Самыми распространенными устройствами компенсации являются устройства с применением специальных (косинусных) конденсаторов – конденсаторные установки и конденсаторные батареи.
6. Что такое конденсаторная установка и конденсаторная батарея?
Конденсаторная установка – установка, состоящая из конденсаторов и вспомогательного оборудования - выключателей, разъединителей, регуляторов, предохранителей и т.д. (Рис.1).
Конденсаторная батарея – электрически соединенная между собой группа единичных конденсаторов (Рис.2).
7. Что такое фильтр - компенсирующая установка (ФКУ)?
Это конденсаторная установка, у которой конденсаторы защищены от токов гармоник специальными (фильтровыми) дросселями (Рис.3).
8. Что такое гармоники?
Это ток и напряжение, имеющее частоту, отличную от частоты сети 50 Гц.
9. От каких гармоник защищаются конденсаторы?
От нечетных гармоник относительно частоты 50 Гц (3,5,7,11 и т.д.). Например:
Гармоника№3: 3 х 50 Гц = 150 Гц.
Гармоника№5: 5 х 50 Гц = 250 Гц.
Гармоника№7: 7 х 50 Гц = 350 Гц … и т.д.
10. Почему надо защищать конденсаторы в ФКУ?
Обычные косинусные конденсаторы, применяемые для компенсации, нагреваются под действием тока гармоник до температуры, недопустимой для нормальной работы; при этом сильно сокращается срок их службы и они быстро выходят из строя.
11. Что это - силовой фильтр гармоник?
Это установка, служащая для фильтрации (уменьшения уровня) гармоник в сети (Рис.4). Состоит из конденсаторов и индуктивностей (реакторов), настроенных на определенную гармонику (см. выше).
12. Чем отличается ФКУ от фильтра гармоник?
ФКУ служит для компенсации реактивной мощности; конденсаторы и индуктивности (дроссели) подобраны таким образом, что токи гармоник не проходят через конденсаторы. В фильтрах гармоник наоборот: конденсаторы и индуктивности (реакторы) подобраны так, что токи гармоник проходят (замыкаются) через конденсаторы, поэтому общий уровень гармоник в сети снижается и качество электроэнергии улучшается.
13. Значит ли это, что конденсаторы в фильтрах гармоник нагреваются – ведь через них проходят токи гармоник?
Да, но в фильтрах гармоник используются конденсаторы, специально предназначенные для этого, рассчитанные на большие токи, например, маслонаполненные.
14. В каких режимах работают конденсаторные установки?
Автоматический режим работы – когда конденсаторная установка управляется при помощи регулятора (другие названия: контроллер, регулятор РМ).
Ручной режим – конденсаторная установка управляется вручную, с панели управления установки.
Статический режим – установка только включается и отключается выключателем, внешним или встроенным, без регулирования.
15. Какие параметры установки являются главными?
Главными параметрами УКРМ являются мощность установки и номинальное (рабочее) напряжение.
16. В чем измеряется мощность и напряжение УКРМ?
Мощность УКРМ измеряется в кВАр – киловольт ампер реактивный.
Напряжение измеряется в кВ – киловольтах.
17. Что это - ступени регулирования?
Вся мощность автоматической или с ручным управлением УКРМ разбивается на определенные части – ступени регулирования, которые подключаются регулятором или вручную к сети в зависимости от требуемой компенсации дефицита реактивной мощности. Например:
Мощность установки: 100 кВАр.
Ступени регулирования: 25+25+25+25 - всего 4 ступени.
Поэтому мощность может изменяться со ступенью 25 кВАр: 25, 50(25+25), 75(25+25+25) и 100(25+25+25+25) кВАр.
18. Кто определяет, сколько и какие ступени нужны?
Это определяется заказчиком по результатам обследования сети.
19. Как расшифровать обозначение конденсаторных установок?
Обозначение ВСЕХ устройств компенсации реактивной мощности строится практически по одним правилам:
1. Обозначение типа установки.
2. Номинальное напряжение, кВ.
3. Мощность установки, кВАр.
4. Мощность наименьшей ступени регулирования, кВАр (для регулируемых УКРМ).
5. Климатическое исполнение.
20. Что такое климатическое исполнение и категория размещения?
Климатическое исполнение - виды климатического исполнения машин, приборов и других технических изделий по ГОСТ 15150-69. Климатическое исполнение, как правило, указывается в последней группе знаков обозначений всех технических устройств, в том числе и УКРМ.
Буквенная часть обозначает климатическую зону:
У - умеренный климат;
ХЛ - холодный климат;
Т - тропический климат;
М - морской умеренно-холодный климат;
О - общеклиматическое исполнение (кроме морского);
ОМ - общеклиматическое морское исполнение;
В - всеклиматическое исполнение.
Следующая за буквенной цифровая часть означает категорию размещения:
1 - на открытом воздухе;
2 - под навесом или в помещении, где условия такие же, как на открытом воздухе, за исключением солнечной радиации;
3 - в закрытом помещении без искусственного регулирования климатических условий;
4 - в закрытом помещении с искусственным регулированием климатических условий (вентиляция, отопление);
5 - в помещениях с повышенной влажностью, без искусственного регулирования климатических условий.
Таким образом, У3, например, означает, что установка предназначена для работы в умеренном климате, в закрытом помещении, без искусственного регулирования климатических условий, то есть без отопления и вентиляции.
21. Какие обозначения УКРМ низкого напряжения встречаются чаще всего?
Примеры обозначений:
УКМ58-0,4-100-25 У3
Это старое обозначение УКРМ:
УКМ58 – Установка конденсаторная, с регулированием по мощности, автоматическая;
0,4 – номинальное напряжение, кВ;
100 – номинальная мощность, кВАр;
25 – мощность наименьшей ступени, кВАр;
У3 – изделие для умеренного климата, для размещения в холодном помещении без вентиляции.
Другое, современное, часто встречающееся обозначение:
КРМ-0,4-100-25 У3
КРМ – установка Компенсации Реактивной Мощности (или Компенсатор Реактивной Мощности).
Остальное как в предыдущем примере.
22. Как обозначаются высоковольтные установки?
Старое (и чаще встречаемое) обозначение высоковольтных установок имеет свои особенности.
УКЛ(или П)56(или 57)-6,3-1350 У3
УКЛ(П) – установка конденсаторная, кабельный ввод слева(Л) или справа(П);
56 – установка с разъединителем;
57 – установка без разъединителя;
6,3 – номинальное напряжение, кВ;
1350 – номинальная мощность, кВАр.
23. Как обозначаются конденсаторные батареи?
Обозначение конденсаторных батарей строится по такому же принципу:
БСК-110-52000 (или 52) УХЛ1
БСК – Батарея Статических Конденсаторов (Батарея Статическая Конденсаторная)– имеется в виду, что это нерегулируемая (статическая) конденсаторная батарея.
110 – номинальное напряжение, кВ;
52000 – номинальная мощность, кВАр;
Или 52 – номинальная мощность, МВАр (мегавольт ампер реактивных) - 1МВАр = 1000 кВАр.
УХЛ1 – работа в умеренно холодном климате, на открытом воздухе – районы Крайнего Севера, например.
24. Что означает буква «М» в обозначении УКРМ?
Иногда в обозначении УКРМ встречается в конце буква «М». Чаще всего она обозначает, что установка располагается в контейнере (модуле), реже – модернизированная.
25. Что такое модульная конденсаторная установка?
Установка, состоящая из конденсаторных модулей – конструктивно и функционально законченных блоков (Рис.5).
26. Есть ли принципиальные отличия в конструкции УКРМ разных производителей?
Принципиальных отличий в конструкции УКРМ низкого напряжения с электромеханическими контакторами (самых распространенных) нет.
То же можно сказать и об установках высоковольтных - управляемых и статических, а также конденсаторных батареях.
27. Есть ли принципиальные различия в комплектации УКРМ разных производителей?
Да, есть. Разная комплектация, то есть применение комплектующих разных производителей сильно влияет на надежность и конечную стоимость установок. Поэтому во избежание недоразумений рекомендуется выбирать установки с комплектацией из компонентов известных производителей, с хорошей статистикой наработки на отказ.
28. Что входит в комплект поставки УКРМ?
Стандартный комплект поставки УКРМ:
Конденсаторная установка в стандартной упаковке;
Руководство по эксплуатации;
Паспорт;
Комплект ЗИП.
29. Заключение
В этом разделе даны самые необходимые сведения по устройствам компенсации реактивной мощности для менеджеров по продажам. В следующем разделе будет рассказано о компонентах УКРМ.
Слишком высокая или как еще её называют, реактивная энергия и мощность, способствуют значительному ухудшению работы электрических сетей и систем. Мы предлагаем рассмотреть в нашей статье как производится автоматическая компенсация реактивной мощности (крм) и перекомпенсация в сетях на предприятиях, в квартире и в быту.
Зачем нужна компенсация реактивной мощности
Чем больше требуется энергии – тем выше становится уровень потребления топлива. И это не всегда оправдано. Компенсация мощности, т.е, её правильный расчет, поможет сэкономить в промышленных распределительных электросетях на производстве до 50 % затрачиваемого топлива, а в некоторых случаях и больше.
Нужно понимать, что тем больше ресурсов затрачено на производство, тем выше будет цена конечного продукта. При возможности снизить стоимость изготовления товара, производитель либо предприниматель, сможет снизить его цену, чем привлечь потенциальных клиентов и потребителей.
Как наглядный пример – пара диаграмм ниже. Э ти векторы визуально передают полный эффект от работы установки.
Диаграмма до работы установки
Диаграмма после работы установки
Кроме этого, мы также избавляемся от потерь в электросетях, от чего эффект следующий:
- напряжение ровное, без перепадов;
- увеличивается долговечность проводов (abb – авв, аку) и индукционной обмотки в жилых помещениях и на заводе;
- значительная экономия на работе домашних трансформаторов и выпрямителей тока;
- проведенная компенсация мощности и реактивной энергии значительно продлит время работы мощных устройств (асинхронный двигатель трехфазный и однофазный).
- значительное снижение электрических затрат.
Общая схема преобразователя
Теория и практика
Чаще всего реактивная энергия и мощность потребляется при использовании трехфазного асинхронного двигателя, здесь и нужна компенсация сильнее всего. Согласно последним данным: 40 % – потребляют двигатели (от 10 кв), 30 – трансформаторы, 10 – преобразователи и выпрямители, 8% – расход освещения
Для того чтобы этот показатель уменьшить, используются конденсаторные устройства или установки. Но существует огромное количество подтипов этих электроприборов. Какие бывают конденсаторные установки и как они работают?
Видео: Что такое компенсация реактивной мощности и для чего она нужна?
Для того чтобы производилась компенсация энергии и реактивной мощности конденсаторными батареями и синхронными двигателями, понадобится установка энергосбережения. Чаще всего используют подобные устройства с реле, хотя вместо него может быть установлен контактор либо тиристор. Дома используются релейные приборы дуговой компенсации. Но если проводится компенсация реактивной энергии и мощности на заводах, у трансформаторов (там, где несимметричная нагрузка), то намного целесообразнее применять тиристорные устройства.
В отдельных случаях возможно использование комбинированных устройств, это приборы, которые одновременно работают и через линейный преобразователь, и через реле.
Чем поможет использование установок:
- подстанция снизит скачки напряжения;
- электрические сети станут более безопасными для работы электрических приборов, исчезнут проблемы компенсации электричеста и мощности у холодильных установок и сварочных аппаратов;
- кроме этого, они очень просты в установке и эксплуатации.
Как установить конденсаторные устройства
Предварительно понадобится схема работы электросети, и документы от ПУЭ, по которым и проводится решение о компенсации энергии и реактивной мощности ДСП. Далее необходим экономический расчет:
- сумма потребления энергии всеми приборами (это печи, цод, автоматические машины, холодильные установки и прочее);
- сумма поступления тока в сеть;
- вычисление потерь в цепях до поступления энергии к приборам, и после этого поступления;
- частотный анализ.
Далее нужно сгенерировать часть мощности сразу на месте её поступления в сеть при помощи генератора. Это называется централизованная компенсация. Она может проводится также при помощи установки cos, electric, schneider, tg.
Но существует также индивидуальная однофазная компенсация реактивной энергии и мощности (либо поперечная), её цена намного ниже. В этом случае производится установка упорядоченных регулирующих устройств (конденсаторов), непосредственно у каждого потребителя питания. Это оптимальный выход, если регулируется трехфазный двигатель или электропривод. Но у этого типа компенсации есть существенный недостаток – она не регулируется, и поэтому называется еще и нерегулируемой или нелинейной.
Статические компенсаторы или тиристоры работают при помощи взаимоиндукции. В этом случае переключение производят при помощи двух или более тиристоров. Самый простой и безопасный метод, но его существенным недостатком является то, что гармоники генерируются вручную, что значительно усложняет процесс монтажа.
Продольная компенсация
Продольная компенсация производится методом варистора или разрядника.
Продольная компенсация реактивной мощности
Сам процесс происходит из-за наличия резонанса, который образуется из-за направления индуктивных зарядов друг другу на встречу. Данная технология и теория компенсации мощности применяется для реактивных и тяговых двигателей, сталеплавильной или станочной техники Гармоники, к примеру, и именуется еще искусственная.
Техническая сторона компенсации
Существует огромное количество производителей и типов установок конденсаторных установок:
- тиристорные;
- регуляторы на ферросплавном материале (Чехия);
- резисторные (производятся в Петербурге);
- низковольтные;
- реакторы детюнинг (Германия);
- модульные – самые новые и дорогостоящие на данный момент приборы;
- контакторы (Украина).
Их стоимость разнится в зависимости от организации, для боле точной и исчерпывающей информации посетите форум, где обсуждается компенсаций реактивной мощности.
Навязчивая реклама в интернете и даже на государственных каналах телевидения через телемагазин настойчиво предлагает населению устройство для экономии электроэнергии в виде «новинок» электронной промышленности. Пенсионерам предоставляется скидка 50 % от общей стоимости.
«Saving Box» — так называется один из предлагаемых приборов. О них уже писалось в статье . Пришла пора продолжить тему на примере конкретной модели, объяснив более подробно:
что такое реактивное сопротивление;
каким образом создается активная и реактивная мощность;
как осуществляется компенсация реактивной мощности;
на основе чего работают компенсаторы реактивной мощности и устройство для экономии электроэнергии.
Людям, купившим такое устройство, приходит по почте посылка с красивой коробочкой. Внутри расположен элегантный пластмассовый корпус с двумя светодиодами на лицевой стороне и вилкой для установки в розетку — с обратной.
Чудо-прибор для экономии электроэнергии (для увеличения нажмите на рисунок):
На приложенной фотографии показаны заявленные производителем характеристики: 15000 Вт при напряжении в сети от 90 до 250 В. Оценим их с точки зрения электрика-практика по приведенным под картинками формулам.
При наименьшем указанном напряжении такое устройство должно пропускать через себя ток 166,67 А, а при 250 В — 60 А. Сравним полученные расчеты с нагрузками сварочных аппаратов переменного напряжения.
Ток сварки для стальных электродов диаметром 5 мм составляет 150÷220 ампер, а для толщины 1,6 мм достаточно — 35÷60 А. Эти рекомендации есть в любом справочнике электросварщика.
Вспомните вес и габариты сварочного аппарата, который варит электродами 5 мм. Сравните их с пластмассовой коробочкой, величиной с зарядное устройство мобильного телефона. Подумайте, почему от тока 150 А плавятся стальные электроды 5 мм, а остаются целыми контакты вилки этого «прибора», да и вся проводка в квартире?
Чтобы понять причину такого несоответствия, пришлось вскрыть корпус, показав «внутренности» электроники. Там кроме платы для подсветки светодиодов и предохранителя размещена еще одна пластиковая коробочка, для бутафории.
Внимание! В этой схеме отсутствует устройство для экономии электроэнергии или ее компенсации.
Неужели обман? Попробуем разобраться с помощью основ электротехники и действующих промышленных компенсаторов электроэнергии, работающих на предприятиях энергетики.
Принципы электроснабжения
Рассмотрим типовую схему подключения к генератору переменного напряжения потребителей электричества, как маленький аналог питающей электросети квартиры. Для наглядности его характеристик индуктивности, емкости и активной нагрузки показаны , и . Будем считать, что они работают в установившемся режиме при прохождении по всему контуру тока одной величины I.
Электрическая схема (для увеличения нажмите на рисунок):
Здесь энергия генератора с напряжением U распределится составными частями на:
обмотку индуктивности UL;
обкладки конденсатора UC;
активное сопротивление ТЭН UR.
Если представить рассматриваемые величины векторной формой и выполнить их геометрическое сложение в полярной системе координат, то получится обыкновенный треугольник напряжений, в котором величина активной составляющей UR по направлению совпадает с вектором тока.
UХ образован сложением падений напряжений на обмотке индуктивности UL и обкладках конденсатора UС. Причем это действие учитывает их направление.
В итоге получилось, что вектор напряжения генератора U отклонен от направления тока I на угол φ.
Еще раз обратите внимание на то, что ток в цепи I не меняется, он одинаков на всех участках. Поэтому разделим составляющие треугольника напряжений на величину I. На основании закона Ома получим треугольник сопротивлений.
Общее сопротивление индуктивности XL и емкости ХС принято называть термином «реактивное сопротивление» Х. Приложенное к клеммам генератора полное сопротивление нашей цепи Z состоит из суммы активного сопротивления ТЭН R и реактивного значения Х.
Выполним другое действие — умножение векторов треугольника напряжений на I. В итоге преобразований формируется треугольник мощностей. Активная и у него создают полную приложенную величину. Суммарная энергия, выдаваемая генератором S, расходуется на активную Р и реактивную Q составляющие.
Активная часть расходуется потребителями, а реактивная выделяется при магнитных и электрических преобразованиях. Емкостные и индуктивные мощности потребителями не используются, но нагружают токопроводы с генераторами.
Внимание! Во всех 3-х прямоугольных треугольниках сохраняются пропорции между сторонами, а угол φ не меняется.
Теперь будем разбираться, как проявляется реактивная энергия и почему счетчики бытовые ее не учитывали.
Что такое компенсация реактивной мощности в промышленности?
В энергетике страны, а более точно — государств целого континента, производством электричества занято огромнейшее число генераторов. Среди них встречаются как простые самодельные конструкции мастеров-энтузиастов, так и мощнейшие промышленные установки ГЭС и атомных станций.
Вся их энергия суммируется, трансформируется и распределяется конечному потребителю по сложнейшим технологиям и транспортным магистралям на огромные расстояния. При таком способе передачи электрический ток проходит через большое количество индуктивностей в виде обмоток трансформаторов/автотрансформаторов, реакторов, заградителей и других устройств, создающих индуктивную нагрузку.
Воздушные провода, а особенно кабели, создают в цепи емкостную составляющую. Ее величину добавляют различные конденсаторные установки. Металл проводов, по которым протекает ток, обладает активным сопротивлением.
Таким образом, сложнейшая энергетическая система может быть упрощена до рассмотренной нами схемы из генератора, индуктивности, активной нагрузки и емкости. Только ее необходимо еще объединить в три фазы.
Задача энергетики — дать потребителю качественное электричество. Применительно к конечному объекту это подразумевает подачу на вводной щиток электроэнергии напряжением 220/380 В, частотой 50 Гц с отсутствием помех и реактивных составляющих. Все отклонения этих величин ограничены требованиями ГОСТ.
При этом потребителя интересует не реактивная составляющая Q, создающая дополнительные потери, а получение активной мощности Р, которая совершает полезную работу. Для характеристики качества электричества пользуются безразмерным отношением Р к приложенной энергии S, для чего применяется косинус угла φ. Активную мощность Р учитывают все бытовые электрические счетчики.
Устройства компенсации электрической мощности приводят в норму электроэнергию для распределения между потребителями, уменьшают до нормы реактивные составляющие. При этом также осуществляется «выравнивание» синусоид фаз, в которых убираются частотные помехи, сглаживаются последствия переходных процессов при коммутациях схем, нормализуется частота.
Промышленные компенсаторы реактивной мощности устанавливаются после вводов трансформаторных подстанций перед распределительными устройствами: через них пропускается полная мощность электроустановки. Как пример, смотрите фрагмент однолинейной электросхемы подстанции в сети 10 кВ, где компенсатор принимает токи от АТ и только после его обработки электричество поступает дальше, а нагрузка на источники энергии и соединительные провода уменьшается.
Вернемся на мгновение к прибору «Saving Box» и зададим вопрос: как он может компенсировать мощности при расположении в конечной розетке, а не на вводе в квартиру перед счетчиком?
Смотрите на фото, как внушительно выглядят промышленные компенсаторы. Они могут создаваться и работать на разной элементной базе. Их функции:
плавное регулирование реактивной составляющей с быстродействующей разгрузкой оборудования от перетоков мощностей и снижения потерь энергии;
стабилизация напряжения;
повышение динамической и статистической устойчивости схемы.
Выполнение этих задач обеспечивает надежность электроснабжения и уменьшение затрат на конструкцию тоководов нормализацией температурных режимов.
Что такое компенсация реактивной мощности в квартире?
Электроприборы домашней электрической сети также обладают индуктивным, емкостным и активным сопротивлением. Для них справедливы все соотношения рассмотренных выше треугольников, в которых присутствуют реактивные составляющие.
Только следует понимать, что они создаются при прохождении тока (учитываемого счетчиком, кстати) по уже подключенной в сеть нагрузке. Генерируемые индуктивные и емкостные напряжения создают соответствующие реактивные составляющие мощности в этой же квартире, дополнительно нагружают электропроводку.
Их величину никак не учитывает старый индукционный счетчик. А вот отдельные статические модели учета способны ее фиксировать. Это позволяет точнее анализировать ситуацию с токовыми нагрузками и термическим воздействием на изоляцию при работе большого количества электродвигателей. Емкостное напряжение, создаваемое бытовыми приборами, очень маленькое, как и ее реактивная энергия и счетчики ее часто не показывают.
Компенсация реактивной составляющей в таком случае заключается в подключении конденсаторных установок, «гасящих» индуктивную мощность. Они должны подключаться только в нужный момент на определенный промежуток времени и иметь свои коммутационные контакты.
Такие компенсаторы реактивной мощности имеют значительные габариты и подходят больше для производственных целей, часто работают с комплектом автоматики. Они никак не снижают потребление активной мощности, не могут сократить оплату электроэнергии.
Заключение
Заявленные производителем возможности и технические характеристики «Saving Box» не соответствуют действительности, используются для рекламы, построенной на обмане.
Обществу защиты прав потребителей и правоохранительным органам давно пора принять меры к прекращению продаж в стране некачественной продукции хотя бы через государственные каналы информации.
Экономия энергоносителей – одна из главных задач современной цивилизации. Все больше статей появляется в интернете об экономии электроэнергии методом компенсации Действительно, для промышленных предприятий данный процесс актуален, так как экономит денежные средства. Довольно много людей начинает задумываться, если промышленные предприятия экономят на реактивной составляющей, возможна ли экономия на этом в быту, путем компенсации реактивной составляющей в мастерской, на даче или в квартире.
Я наверное вас разочарую – это невозможно сделать, по нескольким причинам:
- , которые устанавливаются для частных потребителей, ведут учет только активной мощности;
- Учет за реактивной составляющей ведется только на больших промышленных предприятиях, для частных потребителей этот учет не ведется;
- Такая энергия не выполняет абсолютно никакой полезной работы, а только греет провода и другие устройства;
Да, в бытовых условиях возможна установка фильтров, это снизит суммарный ток в цепи, уменьшит падение напряжения. При пуске устройств большой мощности (пылесосы, холодильники) бытовые компенсаторы реактивной мощности снижают пусковой ток. Довольно просто собрать компенсатор реактивной мощности своими руками в домашних условиях. Для этого необходимо рассчитать реактивную мощность для однофазного устройства:
Для этого вам необходимо произвести замеры напряжения и тока цепи. Как найти cosφ? Очень просто:
Р – активная мощность устройства (указывается на самом устройстве)
f- частота сети.
Подбираем конденсаторы для бытового компенсатора реактивной мощности по емкости, напряжению, роду тока. Конденсаторы вешаются параллельно нагрузке.
Снижение суммарного тока снизит нагрев и позволит максимально использовать мощность цепи. Но, на промышленных предприятиях cosφ строго регламентирован, и контролируется в большинстве случаев автоматически, то есть при выводе какого-либо устройства с работы cosφ все равно поддерживается в заданном диапазоне. Представьте, что вы рассчитали в вашей квартире, сделали компенсатор и подключили в цепь. Но через некоторое время отключился потребитель (например, холодильник) и баланс сети нарушился. Теперь вы не компенсируете, а генерируете реактивную энергию обратно в сеть, тем самым негативно влияя на работу других потребителей. Для того чтобы сохранять баланс необходимо постоянно следить за работой различных устройств. В быту автоматизировать данный процесс слишком дорого и лишено смысла, так как это не позволит вам вернуть деньги даже за компенсатор.
Можно сделать вывод что компенсация реактивной мощности в быту бессмысленна, так как не позволит сэкономить средства, а установка нерегулируемого компенсатора может привести к перекомпенсации и как следствие только ухудшить коэфициент мощности сети cosφ.
Если вы хотите экономить электроэнергию следует пользоваться старыми надежными способами:
- Покупать бытовую технику класса А или В;
- Выключать свет и бытовые приборы (исключение холодильник) когда уходите из дома;
- Заменить лампы накаливания на энергосберегающие. Они и служат дольше и потребляют меньше;
- Если пользуетесь электрочайником – кипятите столько воды, сколько требуется, это существенно снизит потребляемую им энергию;
- Чистить фильтр пылесоса для улучшения тяги и снижения энергопотребления;
- Утепляйте помещения для минимального использования электрических обогревателей.
На видео показан бытовой компенсатор реактивной мощности своими руками
На видео используется бытовой компенсатор в виде блока конденсаторных батарей
В современном глобальном мире экономия энергоресурсов выходит на первое место по своей актуальности. Экономия энергии, в некоторых странах, активно поддерживается государством не только для крупных потребителей, но и для обычных обывателей. Что в свою очередь делает компенсатор реактивной мощности актуальным для домашнего применения.
Компенсация реактивной мощности:
Многие потребители, прочитав в интернете о компенсации реактивной мощности крупными заводами и фабриками тоже задумываются о компенсации реактивной составляющей у себя дома. Тем более что сейчас существует большой выбор компенсирующих устройств, применять которые можно в обыкновенном быту. О том, действительно ли существует возможность, несколько сэкономить на этом у вас дома, вы можете прочитать в этой статье . А мы рассмотрим, возможность сделать такой компенсатор своими руками.
Отвечу сразу – да, возможно. Более того, это не только дешевое, но и довольно простое устройство, однако для понимания принципа его работы нужно знать, что такое реактивная мощность .
С курса школьной физики, и азов электротехники многим из вас уже известно общие сведенья о реактивной мощности, поэтому следует перейти сразу к практической части, однако невозможно этого сделать, миновав нелюбимую всеми математику.
Итак, для начала выбора элементов компенсатора необходимо рассчитать реактивную мощность нагрузки:
Поскольку такие составляющие как напряжение и ток мы можем померять, то фазовый сдвиг мы можем замерять только с помощью осциллографа, а он есть не у всех, так что придется идти другим путем:
Поскольку мы используем самое примитивное устройство из самих конденсаторов, нам необходимо рассчитать их емкость:
Где f – частота сети, а Х С – реактивное сопротивление конденсатора, оно равно:
Конденсаторы подбираются по току, напряжению, емкости, мощности соответственно, отталкиваясь от ваших потребностей. Желательно чтобы количество конденсаторов было больше единицы, чтобы возможно было экспериментально подобрать наиболее подходящую емкость для нужного потребителя.
В целях безопасности компенсирующее устройство должно подключатся через плавкий предохранитель или автомат (на случай слишком большого зарядного тока или КЗ).
Поэтому рассчитаем ток плавкого предохранителя (плавкой вставки):
Где і в – ток плавкой вставки (предохранителя), А; n – количество конденсаторов в устройстве, штук; Q k – номинальная мощность однофазного конденсатора, кВАр; U л – линейное напряжение, кВ (в нашем случае фазное без).
Если используем автомат:
После отключения компенсатора от сети на его зажимах будет напряжение, поэтому для быстрого разряда конденсаторов можно использовать резистор (лучше всего лампочку накаливания или неонку), подключив его параллельно устройству. Блок-схема и принципиальная схемы приведены ниже:
Блок-схема включения компенсатора реактивной мощности
Продемонстрирую более наглядно
В отверстие номер один подключается потребитель, а в отверстие номер два подключается компенсатор.
Принципиальная схема компенсатора реактивной мощности
Включение через предохранитель-автомат
Включается компенсирующее устройство всегда параллельно нагрузке. Данная хитрость уменьшает результирующий ток цепи, что уменьшает нагрев кабеля, соответственно к одной розетке может быть подключено большое количество потребителей или увеличена их мощность.
