W ostatnim czasie opłaty za energię znacząco wzrosły, w wyniku czego posiadanie systemu kompensacji mocy biernej przez klientów, którzy głównie użytkują odbiorniki jednofazowe (duże sklepy, minimarkety, małe hotele, stacje benzynowe z zapleczem handlowo-barowym) stało się ekonomiczną koniecznością. W firmie Twelve Electric opracowano baterię do kompensacji obciążeń niesymetrycznych BK-T-3ƒ wyposażoną w nowy regulator MRM-3ƒ przeznaczony do pracy w układach o znacznej asymetrii obciążenia. Na targach MTP EXPOPOWER 2010 urządzenie to otrzymało Złoty Medal MTP.
kompensacja w układach niesymetrycznych
Symetria to stan, do którego dąży się w każdym punkcie systemu elektroenergetycznego. Jednak nie zawsze jest to możliwe. Istnieją obiekty, w których przeważają odbiorniki jednofazowe, których momenty załączenia są losowe i nieskorelowane. Asymetrię powoduje niejednoczesny i losowy sposób załączania odbiorników jednofazowych. Ponadto odbiorniki nie zawsze są rozłożone (zasilane) równomiernie na każdej fazie, co dodatkowo pogłębia efekt niesymetrii. Przykładowy pomiar mocy czynnej i biernej przedstawiono na rysunku 1. Na wykresach w kolumnie „a” widać, jak moc czynna w fazie L1 zmienia się podobnie jak moc bierna, zachowując jednakowy tangens przez większość czasu pomiaru. W fazie L2 zmienia się tylko moc czynna, natomiast pobór mocy biernej jest praktycznie bez zmian, co oznacza zmiany współczynnika mocy. Faza L3 wykazuje największą asymetrię w porównaniu z pozostałymi fazami. Moc czynna i bierna w tej fazie jest kilkukrotnie mniejsza i praktycznie niezmienna podczas całego pomiaru.
 |
| Rys. 1. Porównanie skuteczności kompensacji w układach symetrycznych i niesymetrycznych |
Wykresy w kolumnie „b” przedstawiają proces kompensacji mocy biernej tego obiektu standardową baterią trójfazową z regulatorem mierzącym prąd w fazie L1 i napięcie UL2-L3 oraz kondensatorami połączonymi w trójkąt. Na rysunku widać wyraźnie, że prawidłowo skompensowana jest tylko faza L1. Faza L2 jest okresowo przekompensowana, natomiast faza L3 jest stale przekompensowana. Nowoczesne elektroniczne liczniki energii mierzą jednocześnie zarówno energię bierną indukcyjną, jak i pojemnościową dla każdej fazy niezależnie. W tym przypadku oznacza to zmniejszenie opłaty za ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej (niedokompensowanie), ale znaczny wzrost opłaty za pobór energii pojemnościowej (przekompensowanie). Dla takiego obiektu jedynym skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie baterii, która mierzy i kompensuje każdą fazę niezależnie.
W kolumnie wykresów „c” przedstawiono kompensację baterią BK-T-3ƒ specjalnie zaprojektowaną do pracy w układach asymetrycznych. Bateria wyposażona jest w kondensatory jednofazowe załączane niezależnie w każdej fazie oraz regulator MRM-3ƒ, który mierzy moc czynną i bierną osobno każdej fazy. Efektem działania baterii jest prawidłowe skompensowanie każdej fazy niezależnie od tego, jak bardzo jest obciążona.
 |
| Fot. 1. Regulator mocy biernej MRM-3ƒ |
regulator MRM-3ƒ
Regulator MRM-3ƒ (fot. 1.) został zaprojektowany do prowadzenia procesu kompensacji w układach asymetrycznych. Spośród innych regulatorów wyróżnia się możliwością pomiaru mocy i tangensa w każdej fazie osobno. Podobnie nastawy regulatora, tj. tangens minimalny i maksymalny, czasy na załącz i wyłącz (indukcyjny i pojemnościowy) mogą być ustawiane dla każdej fazy niezależnie. Trójfazowy zasilacz gwarantuje ciągłą pracę urządzenia nawet po zaniku napięcia w dwóch fazach zasilających. Wszystkie te cechy sprawiają, że regulator może kompensować każdą fazę niezależnie od pozostałych i doskonale sprawdza się w układach o znacznej asymetrii wielkości lub charakteru obciążenia.
Regulator produkowany jest w dwóch wersjach różniących się wejściem prądowym. Pierwsza wersja wyposażona jest w wejście prądowe 5 A i przeznaczona do pomiaru prądu przez przekładniki prądowe. Druga natomiast umożliwia bezpośredni pomiar prądu do 63 A eliminując konieczność stosowania przekładników we wszystkich obiektach o mocy zamówionej do 42 kW. Interfejs komunikacyjny RS-485 oraz odpowiednie oprogramowanie umożliwiają programowanie nastaw regulatora oraz wizualizację pracy baterii, również zdalnie. Program pozwala także na zdalną aktualizację oprogramowania (firmware) regulatora bez konieczności demontażu urządzenia.
 |
| Fot. 2. Bateria kondensatorowa BK-T-3f (otwarta) |
bateria kondensatorowa BK-T-3ƒ
Podstawowe zastosowanie baterii kondensatorowych BK-T-3ƒ (fot. 2.) to kompensacja mocy biernej w układach asymetrycznych, tzn. tam, gdzie konieczna jest kompensacja każdej fazy niezależnie. Baterie wyposażone są w regulator MRM-3ƒ sterujący maks. 12 stopniami, po 4 na fazę. Każdy stopień składa się z kondensatora jednofazowego, stycznika z funkcją miękkiego załączania oraz bezpiecznika mocy typu 10×38 gL/gG. Bateria wyposażona jest również w lampki kontrolne do sygnalizacji załączania stopni oraz wystąpienia alarmu. Całkowita moc baterii zawiera się w granicach od 11 do 48 kvar, w zależności od potrzeb klienta. Szczegółowe parametry i wykonania baterii znajdują się w karcie katalogowej produktu.
Twelve Electric Sp. z o.o.
04-987 Warszawa
ul. Wał Miedzeszyński 162
tel. 22 872 20 20, faks 22 612 79 49
twelvee@twelvee.com.pl
skype: t12e_1, t12e_2, t12e_3
www.twelvee.com.pl
