La importància de la potència reactiva augmenta amb la creixent demanda de poder Electric per moltes empreses de serveis domèstics i industrials, en una xarxa de sistemes elèctrics. L’estabilitat i fiabilitat del sistema d’energia elèctrica depenen de la gestió de la potència reactiva.
Cal generar energia d’una manera més eficient, fiable i rendible. Una manera eficaç de subministrar energia elèctrica utilitza tecnologies com FACTS ( Sistema de transmissió de CA flexible ), SVC (compensació de tensió estàtica), etc. per mantenir l'estabilitat de voltatge, un factor de potència elevat i menys pèrdues de transmissió. La potència reactiva té un paper crucial a la xarxa del sistema d'energia.
Importància de la potència reactiva
Els sistemes d’alimentació de CA produeixen i consumeixen dos tipus de potències de potència activa i reactiva. La potència real o potència activa és la potència real que es dóna a qualsevol càrrega. Realitza treballs útils com il·luminar làmpades, motors giratoris, etc.
D'altra banda, la potència reactiva és la potència imaginària o potència aparent, que no fa cap treball útil, sinó que simplement es mou cap endavant i cap enrere a les línies del sistema elèctric. És un subproducte de sistemes de CA i produït a partir de càrregues inductives i capacitives. Existeix quan hi ha un desplaçament de fase entre la tensió i el corrent. Es mesura en unitats de volt-amperi reactiu (VAR).
3 Raons per les quals la potència reactiva és important
1. Control de tensió
Els equips del sistema d'alimentació estan dissenyats per funcionar dins del ± 5% de les tensions nominals. Les fluctuacions dels nivells de tensió provoquen un mal funcionament dels diferents aparells. L’alta tensió danya l’aïllament dels bobinats, mentre que la baixa tensió provoca un rendiment deficient dels diversos equips, com ara una baixa il·luminació de bombolles, un sobreescalfament dels motors d’inducció, etc.
Si la demanda d’energia és superior a la subministrada per les línies transmissores, el corrent extret de les línies de subministrament augmenta a un nivell superior, cosa que provoca que la tensió caigui dràsticament al costat final. Si es baixa encara més aquesta baixa tensió, es produeix el trencament de les unitats generadores, el sobreescalfament dels motors i altres fallades dels equips.
Per superar-ho, s’ha de subministrar energia reactiva a la càrrega posant inductors o reactors reactius a les línies de transmissió. La capacitat d’aquests reactors depèn de la quantitat de potència aparent a subministrar.
Control de tensió mitjançant potència reactiva
Si la demanda de potència és inferior a la potència reactiva subministrada, la tensió de càrrega augmenta fins a un nivell més elevat, cosa que provoca un desencadenament automàtic dels equips de transmissió. factor de potència , avaries d’aïllament dels cables i bobinatges de diversos dispositius mecànics.
Per superar-ho, s’ha de compensar la potència reactiva addicional disponible al sistema. Diversos equips de compensació són condensadors síncrons, condensadors de derivació, condensadors de sèrie i altres sistemes fotovoltaics. Aquests dispositius injecten la potència reactiva capacitiva per compensar la potència reactiva inductiva del sistema.
A partir de la discussió anterior, podem dir que es requereix una potència aparent per mantenir els nivells de tensió dins dels límits per a l'estabilitat dels sistemes de transmissió.
2. Apagades elèctriques
Apagades elèctriques
Diversos apagats elèctrics, com el de França durant el 1978, els països del nord-est el 2003 i moltes parts de l’Índia durant el 2012, han notat que la potència reactiva insuficient del sistema d’energia elèctrica és el motiu principal de situacions d’apagada. Això es planteja perquè la demanda de potència aparent és inusualment elevada a causa de la transmissió a llarga distància.
Això en última instància condueix al tancament de diversos equips i unitats de generació a causa de les baixes tensions. Per tal de garantir un funcionament adequat del sistema elèctric, hi ha d’haver una quantitat suficient de potència reactiva.
3. Funcionament adequat de diversos dispositius / màquines
Funcionament adequat de diverses màquines de dispositius
Els transformadors, motors, generadors i altres dispositius elèctrics requereixen energia reactiva per produir flux magnètic. Això es deu al fet que la generació de flux magnètic és necessària perquè aquests dispositius facin un treball útil. A la figura anterior, la potència reactiva, indicada pel color vermell, ajuda a crear un camp magnètic al motor, però condueix a una disminució del factor de potència. És per això que es col·loca un condensador per compensar la potència reactiva inductiva subministrant potència reactiva capacitiva.
Fonts i embornals de poder reactiu
La majoria dels equips connectats als sistemes de subministrament elèctric consumeixen o produeixen energia aparent, però no tots controlen els nivells de tensió. Els generadors de centrals elèctriques generen potència activa i reactiva, mentre que els condensadors injecten la potència reactiva per mantenir els nivells de tensió. Algunes de les fonts i embornals es donen al diagrama següent.
Fonts i embornals de poder reactiu
2 tipus de fonts
Hi ha dos tipus de fonts d’energia reactiva, és a dir, fonts de potència reactiva dinàmica i estàtica.
Fonts d'energia reactiva dinàmica
Aquests inclouen equips i dispositius de transmissió, que són capaços de respondre ràpidament als canvis de potència reactiva injectant o proporcionant una quantitat suficient de potència reactiva al sistema elèctric. Aquests són d’alt cost i alguns d’aquests dispositius es donen a continuació.
• Generadors síncrons: en funció de la tensió d’excitació, la potència activa i reactiva generada varia a les màquines síncrones. Els reguladors automàtics de tensió (AVR) s’utilitzen per controlar la potència reactiva en un rang de funcionament d’aquestes màquines.
• Condensadors síncrons: són tipus de petits generadors, que s’utilitzen per produir energia reactiva sense produir energia real.
• Dispositius d'estat sòlid: inclouen convertidors electrònics de potència i dispositius com DADES per SVC dispositius.
Fonts d'energia reactiva estàtica
Es tracta de dispositius de baix cost i la resposta a la variació de la potència reactiva és una mica inferior a la dels dispositius de potència dinàmica. Alguns dels recursos estàtics es donen a continuació.
• Compensadors capacitius i inductius: consisteixen en alguns condensadors de derivació i inductors connectats al sistema per ajustar les tensions del sistema. El condensador genera la potència aparent, mentre que l’inductor absorbeix la potència reactiva.
• Cables subterranis i línies aèries: el corrent que circula pels cables i les línies aèries produeix el flux magnètic net que genera la potència reactiva. Una línia lleugerament carregada actua com a generador de potència reactiva mentre que la línia molt carregada actua com a absorbent de potència reactiva.
• Sistemes fotovoltaics: s’utilitzen tant per a la injecció de potència activa com per a la compensació de potència harmònica i reactiva en els sistemes de xarxa mitjançant energia fotovoltaica.
Diversos lavabos de poder reactiu
La potència reactiva generada pels generadors i altres fonts és absorbida per algunes de les càrregues que es donen a continuació. Provoca pèrdues en aquests dispositius, per tant, cal disposar de dispositius de compensació a aquestes càrregues.
• Motor d’inducció (Bombes i Ventiladors)
• Transformadors
• Sota màquines síncrones excitades
• Línies de transmissió molt carregades
Es tracta de la importància del poder reactiu. M’agradaria donar les gràcies als lectors per haver dedicat el seu temps a aquest article. Aquí hi ha una pregunta per als lectors interessats: quin és el factor de potència i com podem aconseguir una compensació del factor de potència.Es demana que escriviu les respostes a la secció de comentaris següent.
Crèdits fotogràfics:
Importància de la potència reactiva per mestre
control de la potència reactiva per sari-energia
Apagades elèctriques de lonnypaul
Funcionament adequat de diversos dispositius / màquines per vanrijnelèctric
Fonts i embornals de Powerby Reactive Cheers4all
