사람들이 유효전력을 이해하는 것은 매우 쉽지만, 비효율적 전력을 깊이 이해하는 것은 쉽지 않습니다.정현파 회로에서는 무효 전력의 개념이 명확하지만 고조파가 있는 경우 무효 전력의 정의가 명확하지 않습니다.그러나 무효전력의 개념과 무효전력 보상의 중요성은 일관되게 나타난다.무효전력에는 기본무효전력과 고조파무효전력의 보상이 포함되어야 합니다.
무효전력은 전원공급계통과 부하운전에 있어서 매우 중요한 의미를 갖는다.전력 시스템 네트워크 구성요소의 임피던스는 주로 유도성입니다.따라서 활동력을 전달하기 위해서는 송신기와 수신기 사이에 위상차가 필요하며 이는 상당히 넓은 범위에서 달성할 수 있습니다.무효전력을 전달하기 위해서는 양단 전압의 수치적 차이가 존재하는데, 이는 좁은 범위 내에서만 구현될 수 있다.반응성 부하를 소비하는 많은 네트워크 구성 요소 외에도 많은 부하가 반응성 부하를 소비해야 합니다.네트워크 구성 요소 및 부하에 필요한 무효 전력은 네트워크 어딘가에서 사용할 수 있어야 합니다.분명히 이러한 무효 전력은 모두 발전기에 의해 공급되므로 장거리 운송은 불합리하고 일반적으로 불가능합니다.합리적인 방법은 무효전력을 소비해야 하는 곳에 무효전력을 생성하는 것, 즉 무효전력 보상이다.
1. 무효전력 보상의 의미
배전 시스템에서 전원 품질을 평가하기 위해 무효 전력 보상의 중요성은 다음 세 가지 요소로 구성됩니다.
1. 그리드 장비의 용량을 줄이고 장비 출력을 높이기 위해
유효 전력이 변하지 않는 조건에서는 전력망의 역률이 증가하고 무효 전력도 감소합니다.S-√P2+Q2 공식을 보면 전력이 필연적으로 감소한다는 것을 알 수 있습니다.예를 들어, 소비전력 단위가 200kW의 전기부하를 필요로 하고 역률이 0.4라면 COSΦ=P/S, S=P/cosΦ=500kV.A, 즉 역률은 0.4로 구할 수 있다. 500kV.A가 필요한 변압기는 0.8이므로 250kV.A 변압기만 설치하면 됩니다.전력계수가 증가함에 따라 필요한 장비 용량이 그에 따라 감소될 수 있음을 알 수 있다.
2. 전원점의 전압과 주파수가 일정에 가까운지 여부.
(가) 역률이 1에 가까운지 여부.
(b) 3상 시스템에서 상전류와 상전압이 평형을 이루고 있는지 여부.
역률을 개선하기 위해 무효 전력 보상을 사용하면 무효 전류 전송으로 인한 전력 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 최종 사용자의 전압을 효과적으로 개선 및 높이고 전기 장비의 경제적 작동 수준을 향상시킬 수 있습니다.따라서 무효 전력 보상은 항상 전원 공급 및 배전 시스템의 중요한 부분이었습니다.
3. 전기요금을 절약하기 위해
현재 우리나라 전기요금 정책에 따라 전기설비량이 100kV.A(kW)를 초과하는 고객은 전기요금을 조정해야 하며, 전기요금이 기준치 미만일 경우 벌금이 부과됩니다.무효전력 보상을 통해 역률을 개선하고, 낮은 역률로 인한 전기요금 인상을 줄이거나 방지하며, 전기요금을 절감합니다.
4. 발전회사의 과태료를 줄이기 위해
환경 보호에 대한 강조가 높아지면서 전력 회사는 점차 기업의 전력 낭비를 엄격하게 통제하므로 전력 회사는 일부 회사에 점점 더 많은 벌금을 부과했습니다.전력회사의 과징금을 줄이기 위해 기업들은 무효전력을 보상하기 위해 콘덴서를 양도하기 시작했다., 전력 소비를 줄입니다.
5. 장비의 수명 연장
생산원가 측면에서는 회사가 장비의 감가상각률을 계산하여 생산원가를 계산하고 최종적으로 회사의 연간 순이익을 결정해야 합니다.그러나 심각한 장비 마모로 인해 많은 장비를 폐기해야 하고 3~5년 동안 사용하는 경우가 많으며 그 중 상당 부분이 무효 전력으로 인한 것입니다.높으면 장비 노후화로 이어지기 때문에 점점 더 많은 회사에서 장비의 서비스 수명을 연장하기 위해 보상 커패시터에 대한 비용을 지불하기 시작합니다.
둘째, 무효전력 보상의 역할
무효전력 보상 캐비닛의 기능은 무효전력 보상을 통해 무효전력 보상장비에 따라 필요한 무효전력을 제공하는 것입니다.전원 공급 환경, 그리드 품질을 향상시킵니다.
무효 전력 보상 캐비닛은 전원 공급 장치에서 중요한 역할을 합니다.합리적인 보상 장치를 사용하면 전력망 손실을 줄일 수 있습니다.반대로 선정 및 부적절한 사용은 전원계통, 전압변동, 고조파증가 등 다양한 요인을 유발할 수 있습니다.
무효 전력 보상은 외부 전류원을 사용하여 작동 중에 부하가 소비하는 무효 전력을 보상하는 것입니다.이 전류원을 제공하는 장치는 무효 전력 보상 장치가 됩니다.일반적인 보상 장치는 병렬 전력 커패시터입니다.
1. 전원 공급 시스템 및 부하 역률 개선, 장비 용량 감소 및 전력 소비 감소
2. 전원 공급 품질과 장비 작동 조건을 개선하면 장비가 정상적인 작업 조건에서 작동하도록 보장할 수 있으며 이는 안전한 생산에 도움이 됩니다.
3. 전기를 절약하고 생산 비용을 절감하며 기업 전기 요금을 줄입니다.
4. 라인 전력 소비를 줄이고 전력망 전송 효율을 향상시킬 수 있습니다.
5. 수신단과 전력망의 전압을 안정화하고 전원 공급 장치의 품질을 향상시킵니다.동적 무효 전력 보상 장거리 송전선로의 적절한 위치에서의 동적 무효 전력은 전송 시스템의 안정성을 향상시키고 전송 용량을 늘릴 수 있습니다.
6. 전기철도와 같이 불균형한 3상 부하의 경우, 3상의 유효부하와 무효부하는 적절한 비효과적 보상을 통해 균형을 이룰 수 있습니다.
3. 무효전력 보상의 원리
용량성 전기 부하와 유도성 전기 부하가 있는 장치를 동일한 회로에 연결하면 유도성 부하는 용량성 부하가 에너지를 방출할 때 에너지를 흡수하고, 용량성 부하는 유도성 부하가 에너지를 방출할 때 에너지를 흡수하며 에너지는 두 장치 간에 공유됩니다. 두 개의 부하가 서로 교환됩니다.이와 같이 무효 보상의 원리는 유도성 부하가 흡수한 무효전력을 용량성 부하가 출력한 무효전력으로 보상하는 것입니다.
실제 전력계통에서 부하의 대부분은 비동기전동기이며, 비동기전동기를 포함한 대부분의 전기기기의 등가회로는 저항 r과 인덕턴스 l이 직렬로 연결된 회로로 볼 수 있으며, 역률은 다음과 같다.
공식에서
R과 L 회로를 병렬로 연결한 후 커패시터 C에 연결하면 아래 그림 (a)와 같은 회로가 나타난다.이 회로의 전류 방정식은 다음과 같습니다.
아래 그림의 페이저 다이어그램을 보면 커패시터를 병렬로 연결한 후 전압 U와 전류 I의 위상차가 작아지는, 즉 전원 회로의 역률이 증가하는 것을 알 수 있습니다.이때 공급전류 I의 위상이 전압 U보다 뒤쳐지는 현상을 과소보상이라 한다.
그림의 병렬 커패시턴스 보상 무효 전력의 회로 및 페이저 다이어그램
(a) 회로;
(b) 페이저 다이어그램(보상 부족);
(c) 페이저 다이어그램(과잉보상)
커패시터 c의 커패시턴스가 너무 크고 공급 전류 I의 위상이 전압 u를 초과하는데, 이를 과잉 보상이라고 하며 그 페이저 다이어그램은 그림 (c)에 나와 있습니다.일반적으로 바람직하지 않은 과잉 보상 조건으로 인해 변압기의 2차 전압이 상승하고 용량성 무효 전력은 송전선과 마찬가지로 전력 손실을 증가시킵니다.전력선의 전압이 상승하면 콘덴서 자체의 전력 손실도 커지며, 온도 상승도 커집니다., 커패시터의 수명에 영향을 미칩니다.
4. 무효전력 보상을 높여야 하는 이유는 무엇이며, 이로 인해 어떤 효과가 있습니까?
전력망의 특정 지점에서는 무효 전력 보상량이 증가하고, 이 지점에서 전원 공급 장치까지 연결되는 모든 선로와 변압기의 무효 전력 흐름이 감소하고, 이 지점에 연결된 전력 손실이 감소하여 절전 및 전력 공급을 실현합니다. 전력 품질 개선.
무효 전력 보상에는 유효하지 않은 경제적 등가물에 대한 중앙 집중식 보상이 필요합니다.보상점과 보상용량을 선택합니다.고객은 전력을 이용하여 역률 개선 원리에 따라 무효전력 보상을 수행할 수 있습니다.보상 분배는 먼저 유효하지 않은 장거리 전송을 무효화하기 위해 전압 조정 요구 사항을 고려합니다.보상 잘못된 부하가 있음을 인식하기 위해 "레벨 보상, 로컬 균형" 원칙에 따라 장비 구성을 계획합니다.
무효 전력 보상은 일반적으로 변압기의 2차 전압을 증가시키고 전력선의 무효 전력 전송 용량도 전력 손실을 증가시키기 때문에 과잉 보상을 원하지 않습니다. 즉, 전원 공급 장치가 무효 전력을 반전시킵니다. 그리드.이러한 상황은 주로 전력망의 무효 전력으로 인해 발생합니다.과전압으로 인한 과전압은 계통에 과전압 손상을 초래할 수 있으므로 무효전력을 흡수할 수 있는 리액터를 설치해야 합니다.전력계통에서 불균형이 발생하면 계통의 전압이 떨어지며, 심각한 경우에는 장비가 파손되고 계통이 해제된다.동시에, 네트워크 역률 및 전압의 감소는 전기 장비의 완전한 활용 불가능, 네트워크 전송 용량 감소 및 손실 증가로 이어집니다.따라서 동작전압의 품질을 향상시키고, 역률을 향상시키며, 시스템 손실을 감소시키고, 전원공급시스템의 효율을 향상시키는 것은 실질적인 의미가 크다.
게시 시간: 2023년 4월 13일