Факторът на мощността (PF), или т.нар. cos F описва съотношението между активната(kW) и пълната(kVА) енергия/мощност и е стандартният измерител за ефективността на една електрическата система.

  • При фактор на мощността 0 ÷ 1,0 реактивната енергия се нарича – индуктивна
  • При фактор на мощността 0 ÷ -1.0 реактивната енергия се нарича – капацитивна

Делът на реактивната енергия в общото потребление на енергия определя икономичността и екологичността при пренасянето, разпределението и използването на електроенергия.

Компенсирането на реактивната енергия/мощност или COS F, означава, тя да се произвежда на място най-близко до самия потребител, при минимални загуби на активна енергия, а не да се доставя от генериращите мощности (ТЕЦ,ВЕЦ,АЕЦ), и да се заплаща без да извършва работа и влошава качеството на енергията.

Вредни последствия при некомпенсиране на Реактивната енергия/мощност

Когато се произвежда в централите, реактивната енергия, натоварва допълнително преносната, разпределителната мрежа , трансформаторите и прекъсвачите с реактивен ток, това води до:

  • влошаване качеството на енергията
  • увеличава загубите в преносните съоръжения
  • увеличава се пада на захранващото напрежение
  • увеличава топлинните загуби водещи до стареене на изолацията и аварии
  • некомпенсираната реактивна мощност създава реактивен ток, който натоварва допълнително съоръженията, увеличава капиталовите разходи и намалява надеждността и качеството на електрозахранването.
  • увеличават се престоите
  • увеличава се отделянето на парникови газове от централите
  • заплаща се санкция на Електроразпределение за преноса на реактивната енергия

При производство на реактивна енергия на място при потребителя се избягват негативните последствия като ефектът в зависимост от характера на товара могат да стигнат до 50%.

Фирма ЙОНЕЛКО ЕООД от дълги години е специализирана в компенсирането на реактивна енергия и има богат опит в различните начини на компенсация. Фирмата е вносител на водещите немски производители на кондензаторни батерии и дросели (индуктивности, шунт реактори) ELECTRONOCON и контролери(cosF регулатори) за регулиране на реактивна енергия BELUK.С тяхна помощ и опит изграждаме съвременни и надеждни компенсиращи мощности, съобразени с нуждите на клиентите и техническата ситуация.Предлагаме изцяло нови компенсиращи мощности, така и рехабилитация на стари и решения съобразени с бюджета на клиента.

Апаратура за компенсиране

ELECREINICON - GERMANY; BELUK - GERMANY

Компенсиране на индуктивна енергия

Индуктивната енергия се проявява при наличието на индуктивни товари - двигатели, дросели, трансформатори и др.Има я на всякъде и в промишлеността и в бита, но се отчита и заплаща само в промишлеността.

Как се компенсира

Индуктивната енергия се компенсира чрез ККУ(комплектни кондензаторни уредби).Те са изградени от:

  • трифазни силови кондензатори
  • специални капацитивни контактори
  • контролер(cos f регулатор)
  • KKУ – комплектна кондензаторна уредба

При наличие на хармоници се използват усилени батерии или дроселирани ККУ (комбинация батерии и филтър за хармоници).

Ползи от компенсирането на индуктивната енергия

  • При правилно оразмерена и управлявана компенсираща уредба не се заплащат глоби на ЕРП
  • Разтоварват се кабели и трансформатори от преноса на индуктивна енергия и се увеличава активната.
  • Облекчава се комутацията на контактори и автомати и се удължава живота им
  • Намаляват се топлинните загуби и стареенето на изолацията
  • екологична-произвежда се на място, няма загуби при производството и преноса, като се намаляват парниковите газове отделяни при производство на ток и топлинните загуби.

Щетите от индуктивната енергия

  • Понижаване на напрежението в мрежата на абоната
  • Топлинни загуби, стареене на изолацията и намаляване живота на апаратурата
  • екологични щети

Компенсиране на капацитивна енергия

Съвременните сгради и методи на производство на енергия повишават нуждата от компенсиране на капацитивна енергия.

Каде се проявява тя:

  • При дълги захранващи линии ,които не са собственост на ЕРП и отчитането е в точката на присъединяване на СН, когато са слабо или не натоварени(нощно време, почивни и празнични дни).
  • Използването на шиноразпределителни мостове в съвременните бизнес и търговски центрове.
  • Съществуват и частни случаи В ЗАВИСИМОСТ ОТ ХАРАКТЕРИСТИКИТЕ НА ТОВАРА.(UPS, инвертори и др.)

Как се компенсира генерирзната капацитивна енергия

За разлика от компенсиране на индуктивна енергия компенсирането на капацитивна е много по-скъпо и сложно.

  • За компенсирането на капацитивна енергия най-често се използват трифазни дросели (индуктивности,шунт реактори) на ниско напрежение със суха изолация.
  • Компенсирането на реактивната капацитивна енергия на ниво СН е по-скъпо и сложно, необходимите реактори, прекъсвачи на С.Н. са скъпи, оправдани са при, големи единични мощности и сравнително постоянни товари. При променливи товари те са скъпи и трудно управляеми.

Поради цената на съоръженията най-целесъобразно е компенсирането на капацитивната енергия да се извършва на страна ниско напрежение и при минимален брой стъпки. Поради тази причина при динамичен това е препоръчително да се използва дросел с максималната необходима индуктивна мощност, като за да се компенсира реактивната енергия така че да бъде в индуктивната част и стойности 0.9 – 1 в първи квадрант, се използва ККУ с кондензаторни батерии управлявани от контролер. При статичен капацитивен товар, може дросела да се управлява от часовник,фотореле или енергиен анализатор, който следи квадранта на товарите.

Компенсиране при наличие на Хармоници

Компенсиране на реактивна енергия при налие на хармоници в захранващо напрежение

Нарастващото използване на консуматори с нелинейна характеристика (напр. силова електроника, честотни управления, UPS, инвертори и др.), предизвиква увеличаване на хармонично натоварване на мрежата.

Хармониците водят до изкривяване синосуидата на тока и напрежението, с честоти кратни на честотата на мрежата (50 или 60 Hz ). На практика, до 50-ти хармоник са от значение. Най-голям проблем за 50 Hz мрежи и съоръжения имат от третия (150 Hz), 7 (350 Hz), 11 (550 Hz) до 19 хармоници.

Общото ниво на хармоници е даден в %-THD или THD I (тотални хармонични изкривявания по напрежение и по ток). Колкото по-високи са THDU или THDI, толкова по-голямо е хармоничното натоварване на системата.

Високите честоти (над 50)Hz, водят до промяна стойността на електрическите величини, C, L, Z а от тук и мощността, въртящия момент, Un на импулсни захранвания и др.

  • Увеличените разходите за енергия от повишени топлинни загуби.
  • Нарушена работата на комуникационни и контролни средства.
  • Променлив въртящ момент и неравномерна работа на електрическите машини.
  • Намаляване на продължителността на безаварийна експлоатация.
  • Пренатоварване на електрически машини и съоръжения.
  • Дефектна продукция и лошо качество.
  • Повишено производство на CO 2 и замърсяване на околната среда.

Динамично компенсиране на реактивна енергия

Често имаме потребители с бързо променящи се товари, заваръчни машини, кранове, смесители и др. Обикновено това са потребители на индуктивна енергия.

Вследствие на това имаме рязка промяна на индуктивната реактивна енергия/мощност и рязко влошаване на фактора на мощността COS F.
Овладяването на този динамичен процес е от 1 – 10 ms. Не може да се извърши с традиционните регулатори на COS F, с релейни изходи и капацитивни контактори.
За решаване на проблема се използват регулатори за COS F с тиристорни изходи и тиристорни ключове вместо капацитивни контактори с общо време за включване/изключване 4 – 10 ms.

Необходимо е да се компенсират динамичните натоварвания с реактивна мощност поради следните причини:

  1. Рязко увеличение на свръх - тока
  2. Рязко увеличение на свръх - тока
  3. Несиметрия в захранващата мрежа
  4. Трептения в мрежата
  5. Брак на продукция
  6. Повреди в оборудването
  7. Повреди в оборудването