Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!
Strona wykorzystuje pliki cookies, jeśli wyrażasz zgodę na używanie cookies, zostaną one zapisane w pamięci twojej przeglądarki. W przypadku nie wyrażenia zgody nie jesteśmy w stanie zagwarantować pełnej funkcjonalności strony!

Kompensacja mocy biernej

 

Moc bierna w układzie elektroenergetycznym służy do wytworzenia zmiennych pól elektromagnetycznych w silnikach, transformatorach i cewkach. Do odbiorników o największym poborze mocy biernej indukcyjnej należą silniki (70%), trafo (20%) oraz dławiki i piece indukcyjne (10%). Zwiększanie przesyłu mocy biernej indukcyjnej z elektrowni do odbiorców powoduje:
• zmniejszenie zdolności produkcyjnej generatorów,
• zmniejszenie przepustowości linii i trafo,
• znaczne zwiększenie strat przesyłowych,
• zwiększenie spadków napięcia.

Kompensacja naturalna
Do naturalnych środków poprawy cosφ w sieci należą:
• prawidłowy dobór silników,
• przełączanie uzwojeń niedociążonych silników z trójkąta w gwiazdę,
• wyłączanie silników i transformatorów pracujących w stanie jałowym,
• zmiana silników indukcyjnych na synchroniczne.

Zależność cosφ od stopnia obciążenia silnika ilustruje charakterystyka. Dla silnika pracującego z uzwojeniami połączonymi w trójkąt w zakresie obciążenia od l do 0,7 mocy znamionowej zmiany te są jeszcze niewielkie, lecz poniżej tej wartości cosφ zmniejsza się w sposób znaczny.

Istotną sprawą jest niedopuszczenie do dłuższej pracy w stanie jałowym silników i transformatorów (cosφ = 0,1 – 0,2). Z drugiej jednak strony zbyt częste wyłączanie i załączanie silników dużej mocy ma również ujemne skutki (prąd rozruchowy, trwałość wyłącznika).
Zastosowanie silnika synchronicznego zamiast indukcyjnego może znacznie poprawić sytuację w sieci. Ze względu jednak na mniejsze możliwości przy­stosowania do potrzeb napędzanych urządzeń, bardziej skomplikowaną budowę i znacznie wyższą cenę nie zawsze jest to korzystne. Sens takiej zamiany można rozważać tylko w odniesieniu do silników o mocy większej niż 400 kW.

Kompensacja sztuczna
Do sztucznych środków poprawy cosφ dających pewność jego zwiększenia, należą:
• kompensatory,
• baterie kondensatorów.
Kompensatorami są silniki synchronicznie pracujące na biegu jałowym, odpowiednio wzbudzone. Pracując jako przewzbudzone oddają one do systemu elektroenergetycznego moc bierną indukcyjną, a pobierają moc bierną pojemnościową.
Kondensatory są tańszym środkiem poprawy współczynnika mocy. Charakte­ryzują się one następującymi zaletami:
• łatwość doboru do każdej wartości mocy zapotrzebowanej,
• możliwość stosowania wewnątrz, jak i na zewnątrz pomieszczeń;
• bardzo małe straty mocy czynnej (3 – 5 W/kvar),
• trwałość eksploatacyjna i możliwość pracy bez stałej obsługi.
Istotę kompensacji pokazano na rysunku poniżej. Ponieważ prąd czynny, a tym samym i moc P, pozostały bez zmian, zatem moc bierna dopływająca do rozdzielnicy będzie wynosić:
• przed kompensacją Q = Ptgφ
• po kompensacji Q1 = Ptgφ 1

Moc bierna baterii kondensatorów:
Qk =Q – Q1 = P(tgφ – tgφ 1)

Ze względu na lokalizację baterii kondensatorów rozróżniamy kompensację centralną, grupową, indywidualną. Kompensacja centralna (1a, 1b) polega na przyłączeniu baterii kondensatorów do szyn wysokiego i jak i niskiego napięcia (główna stacja zasilająca zakładu). W kompensacji grupowej (2) zwiększają się koszty inwestycyjne ale zmniejszają się straty w części rozdzielczej sieci. Kompensacja indywidualna (3) daje najlepsze wyniki jeśli chodzi o odciążenie sieci zakładowej, gdyż moc bierna wytwarzana jest w miejscu jej wykorzystania.