Kompensacja mocy biernej
„Działania” zapobiegające składowym harmonicznym
Aktualnie nie ma możliwości zminimalizowania harmonicznych w sieciach energetycznych po rozsądnych kosztach. W większości przypadków podejmowane są próby ich eliminacji lub tłumienia na urządzeniu generującym za pomocą elementów pasywnych. Dla każdej harmonicznej...
Rodzaje kompensacji
Kompensacja indywidualna W najprostszym przypadku do każdego odbiornika indukcyjnego równolegle podłączony jest kondensator o odpowiedniej pojemności. Zapewnia to pełne odciążenie przewodów, w tym przewodu zasilającego użytkownika. W tym celu przyjmuje się, że...
Określenie wymaganej mocy kondensatora
Taryfy opłat za energię elektryczną Co do zasady, stałe taryfy zakładu energetycznego mają zastosowanie do mniejszych odbiorców energii elektrycznej, podczas gdy specjalne/indywidualne umowy zawierane są z dużymi odbiorcami. W przypadku większości kontraktów koszty...
Zastosowania
Lampy wyładowcze muszą być zasilane statecznikami ograniczającymi prąd. Transformatory rozproszeniowe są stosowane głównie do niskociśnieniowych lamp sodowych, wszystkie pozostałe lampy wyładowcze są wyposażone w dławiki jako stateczniki. Dzięki temu cosj dla dławików...
Projektowanie w sieciach z wyższymi harmonicznymi
Co zrobić, jeśli rezonans jest możliwy, ale mało prawdopodobny? Obecnie dotyczy to dziś znacznej części projektowanych urządzeń, np.: Brak własnych generatorów harmonicznych w sieci, brak harmonicznych w sieci średniego napięcia, ale częstotliwość rezonansowa poniżej...
Składowe harmoniczne
Czym są wyższe harmoniczne? W nowoczesnych sieciach niskiego napięcia coraz częściej można znaleźć odbiorniki pobierające z sieci prąd niesinusoidalny. Prądy te generują spadek napięcia przy impedancjach sieciowych, co zniekształca pierwotne sinusoidalne napięcie...
Instalacja
Przekładnik prądowy Do pracy układów kompensacji mocy biernej wymagany jest przekładnik prądowy. Nie wchodzi on w zakres dostawy, ale może być dostarczony po uzgodnieniu wymagań klienta. Prąd pierwotny przekładnika zależy od poboru prądu przez odbiorcę. Konstrukcja...
Charakterystyka działania
Kondensatory mocy Kondensatory firmy FRAKO serii LKT nie zawierają związków PCB. Posiadają dielektryk samoregenerujący się. Jeśli w wyniku przeciążenia lub przepięcia dochodzi do przebicia, wówczas zwój ulega samoczynnej regeneracji. Dodatkowo, jako dodatkowy środek...
Wzory obliczeniowe dla kondensatora
Moc kondensatora jednofazowego Przykład: 83µF przy 400 V / 50Hz 0,000083 · 400² · 314,16 = 4,172Var = 4,17kVar Moc kondensatora przy połączeniu w trójkąt Przykład: 3 x 33,2µF przy 400 V / 50Hz 3 · 0,0000332 · 400² · 314,16 = 5kVar Moc kondensatora przy...
Podstawy
Zanim przejdziemy do bardziej szczegółowego planowania projektów systemów kompensacji mocy biernej, należy odświeżyć podstawową wiedzę z zakresu elektrotechniki. Moc czynna Przy czysto rezystancyjnym obciążeniu, bez komponentów indukcyjnych lub pojemnościowych, np. w...
Wstęp
Systemy kompensacji mocy biernej FRAKO w znacznym stopniu przyczyniają się do efektywności energetycznej i redukcji emisji C02 i dlatego są niezbędne w nowoczesnym zasilaniu w energię elektryczną. Systemy kompensacyjne zwracają się w okresie krótszym niż rok do...
Graniczne wartości harmonicznych
Do oceny jakości sieci w zależności od obszaru zastosowań można przywołać dużą liczbę norm. Dwie główne normy mają zastosowanie w przypadku sieci niskiego napięcia podłączonych do sieci publicznych: EN 50160 "Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach...
Projektowanie w sieciach z urządzeniami sterującymi o częstotliwości akustycznej
Impedancja kondensatora z dławikiem przy 250Hz jest mniejsza o współczynnik x niż impedancja kondensatora bez dławika. Dla 5-tej harmonicznej system kompensacji z dławikami posiada: zachowanie obwodu przyjmującego przy x > 1 zachowanie obwodu blokującego przy x...
Filtry aktywne wyższych harmonicznych
Co jeśli zawartość wyższych harmonicznych jest wysoka, ale zapotrzebowanie na moc bierną jest niskie? W zasadzie istnieje kilka rozwiązań ograniczających prądy harmoniczne w takich przypadkach, które są spowodowane zastosowaniem obciążeń generujących harmoniczne....
Czym jest kompensacja mocy biernej?
W czasach rosnących cen energii wiele osób szuka rozwiązań, które mogłyby okazać się pomocne i zmniejszyć opłaty. Pojawia się tu termin kompensacji mocy biernej. Czym ona jest? Kompensacja mocy biernej to instalowanie urządzeń, których zadaniem jest zmniejszenie ilości energii biernej pobieranej lub oddawanej do sieci. Dzięki temu zostaje wyeliminowana możliwość przekroczenia wartości współczynnika tg ∅. Urządzenia te wysyłają moc bierną w pobliżu odbiorników, dzięki czemu nie jest ona przesyłana poprzez sieć elektroenergetyczną. Należy wiedzieć, że każde urządzenie, które pobiera energię elektryczną, pozyskuje z sieci elektroenergetycznej moc bierną i czynną. Pierwsza z nich jest niezbędna do poprawnego działania urządzenia, gdyż zamieniana jest na pracę, natomiast druga przetwarzana jest na straty: ruch, światło lub ciepło.
Czym jest moc bierna?
Aby dobrze zrozumieć zjawisko kompensacji, warto wyjaśnić, czym właściwie jest moc bierna. Tak jak wspomnieliśmy, moc bierna, w przeciwieństwie do energii czynnej, nie jest zamieniana na pracę, jednak jest niezbędna do działania coraz większej liczby urządzeń. Nie jest zużywana, jednak przepływa między dostawcą a odbiorcą. Warto wiedzieć, że energia bierna dzieli się na pojemnościową i indukcyjną. Pierwsza z nich jest oddawana do sieci przez np. kondensatory i oświetlenie LED, natomiast druga – indukcyjna pobierana jest do tworzenia pola magnetycznego w silnikach i transformatorach. W czasach rozwoju technologicznego coraz więcej urządzeń jest uzależnionych od mocy biernej. Są to zarówno zasilacze, falowniki jak i różne typy oświetlenia, dlatego tak ważne jest, aby stosować kondensatory i dławiki filturjące, które dają możliwość obniżenia rachunków za prąd i zwiększenia żywotności wyposażenia.
Jakie są korzyści z kompensacji mocy biernej?
Wydatki na moc bierną są szczególnie dotkliwe dla przedsiębiorców, którzy na co dzień wykorzystują maszyny z silnikami indukcyjnymi. Są to urządzenia chłodnicze, wentylatory jak również zasilacze UPS i oświetlenie LED (odbiorniki pojemnościowe). Może okazać się, że wszystkie opłaty, które są naliczane za zbyt duży pobór energii to nawet 20-60% rachunków za energię. Instalując urządzenie do kompensacji mocy biernej, można zmniejszyć rachunki za energię elektryczną – to jedna z najważniejszych korzyści. Wiele osób może powiedzieć, że zakup urządzenia wiąże się z kosztami, jednak mogą się one zwrócić już w ciągu jednego roku. Moc bierna, choć wymagana do poprawnego działania urządzeń, generuje spore koszty i straty, co jest szczególnie odczuwalne przez przedsiębiorców. Inwestycja w odpowiednio działające urządzenie do kompensacji mocy biernej pozwoli na zmniejszenie opłat i poczynienie sporych oszczędności, co w perspektywie dalszych podwyżek cen energii ma ogromne znaczenie dla budżetu przedsiębiorstw.
Kompensacja mocy biernej – dlaczego ma tak ogromne znaczenie?
Rekomenduje się, że aby uniknąć wysokich opłat za energię, należy utrzymać współczynnik mocy biernej tg φ w wartościach od 0,2 do 0,4. Jej przekroczenie przyczynia się do wyższych opłat. Okazuje się, że zdarza się to nie tylko przedsiębiorcom, ale także gospodarstwom domowym. Właśnie w tym celu montuje się urządzenia, które pozwalają na kompensację mocy biernej. To opłacalne rozwiązanie, które skutecznie zmniejsza straty cieplne. Co istotne, urządzenia te wpływają także pozytywnie na działanie transformatorów i linii kablowych. Ograniczenie przesyłania mocy biernej na duże odległości pozwala na jej gromadzenie w miejscu zapotrzebowania. Ze względu na ogromną skuteczność urządzeń do kompensacji mocy biernej, na ich zakup decyduje się coraz większa liczba osób. To oszczędności przy niewielkich nakładach, nowoczesne i zaawansowane działanie, dzięki któremu można znacznie odciążyć budżet domowy czy firmowy. Dodatkowo można zwiększyć żywotność urządzeń, co jest niezwykle ekologicznym działaniem w czasach, gdzie musimy wspólnie troszczyć się o środowisko naturalne.
Jak dobrać odpowiednie urządzenie do kompensacji mocy biernej?
Prawidłowy dobór urządzenia do kompensacji to klucz do osiągnięcia sukcesu. Niezwykle ważne jest, aby znać profil obciążenia i parametry sieci energetycznej. Okazuje się, że nie jest to tak proste, jakby się wydawało, a wszystko przez rosnące zapotrzebowanie na moc bierną urządzeń. W końcu wszystkie urządzenia energooszczędne bazują na mocy biernej, dlatego tak ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie składowe. Najlepiej wybierać urządzenia w miejscach, w których specjaliści są w stanie ustalić na podstawie wymagań klienta czy schematów elektrycznych, jaki kompensator będzie odpowiedni. Pomimo iż dobór urządzenia do kompensacji mocy biernej nie jest łatwą sprawą i wymaga pomocy specjalisty, pozwala na osiągnięcie wielu korzyści. To nie tylko niższe rachunki za pobór prądu, ale także dużo lepsza żywotność i stabilne działanie urządzeń, co wpływa na zmniejszenie kosztów napraw czy wymaganej wymiany. Pamiętajmy jednak, że wymierne korzyści można osiągnąć przy starannym doborze wysokiej jakości kompensatora.