L'importanza della potenza reattiva aumenta con la crescente domanda di energia elettrica da molte utility domestiche e industriali, in una rete di sistemi di alimentazione. La stabilità e l'affidabilità del sistema di alimentazione elettrica dipendono dalla gestione della potenza reattiva.
È necessario generare energia in modo più efficiente, affidabile ed economico. Un modo efficace per fornire energia elettrica utilizza tecnologie come FACTS ( Sistema di trasmissione CA flessibile ), SVC (Compensazione di tensione statica), ecc. Per mantenere la stabilità della tensione, un fattore di potenza elevato e minori perdite di trasmissione. La potenza reattiva gioca un ruolo cruciale nella rete del sistema di alimentazione.
Importanza della potenza reattiva
I sistemi di alimentazione CA producono e consumano due tipi di potenze: potenza attiva e potenza reattiva. La potenza reale o potenza attiva è la vera potenza fornita a qualsiasi carico. Compie lavori utili come illuminazione di lampade, motori rotanti, ecc.
D'altra parte, la potenza reattiva è la potenza immaginaria o apparente, che non svolge alcun lavoro utile ma si sposta semplicemente avanti e indietro nelle linee del sistema elettrico. È un sottoprodotto dei sistemi CA e prodotto da carichi induttivi e capacitivi. Esiste quando c'è uno sfasamento tra tensione e corrente. Viene misurato in unità di volt-ampere reattive (VAR).
3 Motivi per cui la potenza reattiva è importante
1. Controllo della tensione
Le apparecchiature del sistema di alimentazione sono progettate per funzionare entro ± 5% delle tensioni nominali. Le fluttuazioni dei livelli di tensione comportano il malfunzionamento dei vari apparecchi. L'alta tensione danneggia l'isolamento degli avvolgimenti mentre la bassa tensione causa scarse prestazioni delle varie apparecchiature come scarsa illuminazione dei blub, surriscaldamento dei motori a induzione, ecc.
Se la richiesta di potenza è superiore a quella fornita dalle linee di trasmissione, la corrente prelevata dalle linee di alimentazione aumenta a un livello più alto, il che fa diminuire drasticamente la tensione sul lato ricevente. Se questa bassa tensione viene ulteriormente ridotta, porta allo scatto delle unità del generatore, al surriscaldamento dei motori e ad altri guasti alle apparecchiature.
Per ovviare a questo problema, è necessario fornire potenza reattiva al carico inserendo induttori o reattori reattivi nelle linee di trasmissione. La capacità di questi reattori dipende dalla quantità di potenza apparente da fornire.
Controllo della tensione tramite potenza reattiva
Se la potenza richiesta è inferiore alla potenza reattiva fornita, la tensione di carico sale a un livello più alto che porta allo scatto automatico delle apparecchiature di trasmissione, basso fattore di potenza , guasti di isolamento dei cavi e degli avvolgimenti di vari dispositivi meccanici.
Per ovviare a questo problema, è necessario compensare la potenza reattiva aggiuntiva disponibile sul sistema. Varie apparecchiature di compensazione sono condensatori sincroni, condensatori shunt, condensatori in serie e altri sistemi fotovoltaici. Questi dispositivi iniettano la potenza reattiva capacitiva per compensare la potenza reattiva induttiva nel sistema.
Dalla discussione sopra, possiamo dire che la potenza apparente è richiesta per mantenere i livelli di tensione entro limiti per la stabilità dei sistemi di trasmissione.
2. Blackout elettrici
Blackout elettrici
Diversi blackout elettrici, come quello in Francia nel 1978, nei paesi nord-orientali nel 2003, in molte parti dell'India nel 2012, hanno notato che la causa principale delle situazioni di blackout è una potenza reattiva insufficiente sul sistema di alimentazione elettrica. Ciò aumenta perché la richiesta di potenza apparente è insolitamente elevata a causa della trasmissione a lunga distanza.
Ciò alla fine porta allo spegnimento di varie apparecchiature e unità di generazione a causa delle basse tensioni. Quindi, per garantire il corretto funzionamento dell'impianto elettrico, deve essere presente una quantità sufficiente di potenza reattiva.
3. Corretto funzionamento di vari dispositivi / macchine
Corretto funzionamento di vari dispositivi macchine
Trasformatori, motori, generatori e altri dispositivi elettrici richiedono potenza reattiva per produrre flusso magnetico. Questo perché la generazione del flusso magnetico è necessaria affinché questi dispositivi possano svolgere un lavoro utile. Nella figura sopra la potenza reattiva, indicata dal colore rosso, contribuisce a creare un campo magnetico nel motore ma porta ad una diminuzione del fattore di potenza. Questo è il motivo per cui viene posizionato un condensatore per compensare la potenza reattiva induttiva fornendo potenza reattiva capacitiva.
Fonti e pozzi di potenza reattiva
La maggior parte delle apparecchiature collegate ai sistemi di alimentazione elettrica consuma o produce potenza apparente, ma non tutte controllano i livelli di tensione. I generatori delle centrali elettriche generano sia potenza attiva che reattiva mentre i condensatori iniettano la potenza reattiva per mantenere i livelli di tensione. Alcuni dei sorgenti e dei sink sono riportati nel diagramma sottostante.
Fonti e pozzi di potenza reattiva
2 tipi di sorgenti
Esistono due tipi di sorgenti di potenza reattiva, vale a dire sorgenti di potenza reattiva dinamica e statica.
Fonti di potenza reattive dinamiche
Questi includono apparecchiature e dispositivi di trasmissione, che sono in grado di rispondere rapidamente ai cambiamenti di potenza reattiva iniettando o fornendo una quantità sufficiente di potenza reattiva nel sistema elettrico. Questi sono di costo elevato e alcuni di questi dispositivi sono indicati di seguito.
• Generatori sincroni: a seconda della tensione di eccitazione, la potenza attiva e reattiva generata varia nelle macchine sincrone. Gli AVR (regolatori automatici di tensione) vengono utilizzati per controllare la potenza reattiva su un intervallo operativo in queste macchine.
• Condensatori sincroni: sono tipi di piccoli generatori, utilizzati per produrre potenza reattiva senza produrre potenza reale.
• Dispositivi a stato solido: questi includono convertitori elettronici di potenza e dispositivi come FATTI di SVC dispositivi.
Fonti di energia reattive statiche
Questi sono dispositivi a basso costo e la risposta alla variazione di potenza reattiva è leggermente inferiore rispetto ai dispositivi di potenza dinamica. Alcune delle risorse statiche sono fornite di seguito.
• Compensatori capacitivi e induttivi: sono costituiti da alcuni condensatori shunt e induttori collegati al sistema per regolare le tensioni del sistema. Il condensatore genera la potenza apparente mentre l'induttore assorbe la potenza reattiva.
• Cavi sotterranei e linee aeree: la corrente che scorre attraverso i cavi e le linee aeree produce il flusso magnetico netto che genera la potenza reattiva. Una linea leggermente caricata funge da generatore di potenza reattiva mentre una linea fortemente caricata funge da assorbitore di potenza reattiva.
• Sistemi fotovoltaici: sono utilizzati per l'immissione di potenza attiva e per la compensazione della potenza armonica e reattiva nei sistemi di rete mediante energia fotovoltaica.
Vari pozzi di potenza reattiva
La potenza reattiva generata dai generatori e da altre sorgenti viene assorbita da alcuni dei carichi di seguito riportati. Provoca perdite in questi dispositivi, quindi è necessario posizionare dispositivi di compensazione su questi carichi.
• Motore a induzione (Pompe e ventole)
• Trasformatori
• Sotto macchine sincrone eccitate
• Linee di trasmissione molto caricate
Questo riguarda l'importanza della potenza reattiva. Vorrei ringraziare i lettori per aver dedicato il loro tempo a questo articolo. Ecco una domanda per i lettori interessati: qual è il fattore di potenza e come possiamo ottenere la compensazione del fattore di potenza.Si richiede di scrivere le risposte nella sezione commenti qui sotto.
Crediti fotografici:
Importanza della potenza reattiva di insegnante
Controllo della tensione tramite Potenza reattiva di energia sari
Blackout elettrici di lonnypaul
Il corretto funzionamento di vari dispositivi / macchine da parte di vanrijnelectric
Fonti e lavandini di Reactive Powerby cheers4all
