Compensación de potencia reactiva Es una preocupación que muchos proyectos de nueva construcción y renovación deben considerar al diseñar sistemas electromecánicos. Debido a que la mayoría de los países del mundo tienen requisitos para que los usuarios controlen la salida de potencia reactiva, exigen que las empresas garanticen un factor de potencia de 0,8 o superior. Algunos países incluso exigen que los usuarios industriales y comerciales tengan un factor de potencia no inferior a 0,9; de lo contrario, se impondrán multas en función de su consumo de electricidad.
En el proceso de diseño de sistemas de líneas eléctricas, los ingenieros deben considerar de manera integral múltiples aspectos, como métodos de compensación, cálculos de capacidad, ubicaciones de instalación y selección de equipos. El método de compensación y el cálculo de la capacidad determinan el presupuesto de inversión del propietario, la vida útil y el ciclo de retorno del equipo, por lo que son cruciales.
La forma de compensación
Seleccione uno o más métodos de compensación en combinación según las características de carga y los objetivos de compensación.
1. Compensación aleatoria: la conexión de condensadores en paralelo con el motor es adecuada para compensar el consumo de energía reactiva del motor y tiene las ventajas de una baja inversión y un mantenimiento sencillo.
2. Compensación complementaria: conectar capacitores al lado secundario de los transformadores de distribución para compensar la potencia reactiva sin carga del transformador es uno de los medios más efectivos para compensar la compensación sin carga del transformador.
3. Compensación de seguimiento: controlado por un dispositivo de conmutación de compensación de potencia reactiva, el banco de capacitores se compensa en la barra colectora de usuario grande de 0,4 KV, adecuada para usuarios de transformadores de distribución dedicados de más de 100 KVA, con operación flexible y alta confiabilidad.
4. Compensación centralizada: Instalar dispositivos de compensación en subestaciones o barras colectoras de baja tensión para compensar las pérdidas de potencia reactiva del transformador principal y de la red eléctrica de nivel superior.
La forma de calcular la capacidad.
La determinación de la capacidad de compensación debe basarse en el propósito de la compensación y las características de la carga. Los métodos comunes incluyen:
1. Calculado en base al factor de potencia creciente:
Capacidad de compensación fija: Qc=Px (tan ∼ i-tan ∼), donde P es la potencia activa promedio, y ∼ 1 y ∼ 2 son compensación, respectivamente
El ángulo del factor de potencia después. Capacidad de compensación de conmutación automática: debe agruparse según las características de los cambios de potencia reactiva de la carga para evitar una sobrecompensación durante cargas ligeras.
2. Calculado en base a la supresión de fluctuaciones de voltaje:
La capacidad de compensación c está relacionada con la variación máxima de potencia reactiva △ Q de la carga y la variación de tensión permitida △ U.
3. Calcule según el voltaje de funcionamiento ajustado:
estimar la capacidad de compensación en función de la demanda de aumento de tensión al final de la línea.
Los principios anteriores son los principios técnicos básicos de los dispositivos de compensación de potencia reactiva. Si no se trata de un ingeniero eléctrico profesional, sino del personal de adquisiciones o del propietario de un determinado proyecto. Por lo tanto, los siguientes puntos pueden ayudarle a tomar decisiones sencillas y rápidas.
Ejemplo:
Una gran fábrica de cerámica con un sistema de cableado de 400V/50Hz. Después de un análisis de 2 semanas utilizando un probador de calidad de energía, se encontró que el factor de potencia promedio de la fábrica era 0,75 y la tasa de distorsión armónica total THDi era del 4,2%. La potencia del transformador es de 1 MW y la potencia operativa total real de la carga es de aproximadamente 6200 KW. El requisito mínimo de factor de potencia de la oficina de suministro de energía es 0,9. El cliente dispone de un presupuesto relativamente suficiente y espera recibir una compensación precisa y una mayor vida útil del equipo.
Solución técnica:
Problema de armónicos: como el contenido de armónicos no es grave (THDi 4,2%), no es necesario utilizar equipos de filtrado de armónicos independientes, como gabinetes de filtro de armónicos activos (AHF). Aun así, aún debemos comprender que en la operación de grandes equipos industriales, los sistemas de líneas eléctricas dinámicas pueden experimentar resonancia armónica durante la compensación de potencia reactiva, lo que resulta en una sobrecarga de la línea eléctrica. Por lo tanto, equiparemos condensadores con un coeficiente de reactancia del 7% para suprimir eficazmente los armónicos en el circuito y reducir la posibilidad de resonancia armónica.
Control de conmutación: La naturaleza de la carga del proyecto y el presupuesto son las razones fundamentales para determinar qué método de conmutación debemos utilizar. En la actualidad, existen dos métodos principales de control para la conmutación de condensadores:
Opción 1: Condensador+reactor(7%)+contactor+controlador de condensador
Opción 2: Condensador+reactor(7%)+interruptor controlado por tiristor+controlador de condensador
Contando con todas las condiciones anteriores y los requisitos específicos del cliente, podemos obtener una solución técnica preliminar para la compensación de potencia reactiva:
Capacidad: 2500kVar
Solución técnica: condensador+reactancia (7%)+interruptor controlado por tiristor+controlador de condensador
Solución de compensación: gabinete de capacitores de 500kVar * 5 unidades, BUSBAR compartida, ACB*1* 5000A+MCCB*5*1000A
La solución técnica para la compensación de potencia reactiva no es la única solución óptima. Los técnicos pueden proporcionar una solución técnica relativamente buena según la naturaleza, la complejidad y el presupuesto de inversión de la carga. Incluso con la misma solución técnica, los componentes de diferentes marcas tendrán diferencias significativas en cuanto a vida útil y rendimiento. Además, los diseñadores deben considerar la temperatura, la humedad, la altitud y otros factores en el sitio. Por ejemplo, si la altitud supera los 2000 metros, el efecto de compensación se reducirá. Para garantizar el efecto de compensación, debemos aumentar la capacidad de compensación en consecuencia. Contáctenos para orientación profesional.
