Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Korzyści wynikające z zastosowania ultraszybkiej kompensacji mocy biernej

Benefits of using ultra-fast reactive power compensation
Przykład efektów zastosowania ultraszybkiej kompensacji przy rozruchu
silnika 125 HP
Przykład efektów zastosowania ultraszybkiej kompensacji przy rozruchu silnika 125 HP
Rys. redakcja EI

Zgodnie z art. 5 Ustawy o efektywności energetycznej [1], która weszła w życie z dniem 11 sierpnia 2011 r., „osoby fizyczne, osoby prawne oraz jednostki organizacyjne ­nieposiadające osobowości prawnej, zużywające energię elektryczną, podejmują działania w celu poprawy efektywności energetycznej”. Jednym z przedsięwzięć jest ograniczenie strat związanych z poborem energii biernej indukcyjnej. W tym celu można stosować lokalne i centralne układy do kompensacji mocy biernej [1].

W artykule:

• Szybkość załączania urządzeń do kompensacji mocy biernej
• Techniczne aspekty ultraszybkiej kompensacji
• Technologia opisana na przykładzie urządzenia Equalizer firmy ELSPEC
• Funkcje realizowane przez ultraszybkie kompensatory

Instalując urządzenia do kompensacji mocy biernej można uzyskać prawidłowy efekt w zakresie wymaganego współczynnika mocy, ale jednocześnie może się okazać, że w miejscu ich zainstalowania wystąpi wzrost harmonicznych napięcia i prądu, co może być spowodowane między innymi nadmiarem pojemności w układzie, wynikającym ze zbyt wolnego procesu załączania lub wyłączania poszczególnych stopni baterii kondensatorów w stosunku do zmian zachodzących w układzie [3].

W warunkach technicznych przyłączenia do sieci elektroenergetycznej, wydawanymi dla obiektów (odbiorców), określony jest poziom energii biernej indukcyjnej, która może być pobierana przez obiekt z sieci i dany odbiorca nie poniesie żadnych dodatkowych opłat z tego tytułu. Jednak wiele urządzeń elektrycznych, takich jak: silniki elektryczne, klimatyzacja, wyładowcze oprawy oświetleniowe i inne odbiorniki nieliniowe, potrzebują do prawidłowej pracy znaczne ilości energii biernej indukcyjnej, co może skutkować przekroczeniem dopuszczalnego limitu [1].

W celu optymalnego doboru urządzeń do kompensacji mocy biernej niezbędne jest przeprowadzenie prawidłowych pomiarów. Im dokładniejsze pomiary, tym bardziej precyzyjny dobór urządzeń do kompensacji mocy biernej. Czas pomiarów musi umożliwić analizę zmian obciążenia w danym zakładzie czy obiekcie. Pomiary należy przeprowadzić odpowiednim sprzętem, najlepiej odpowiedniej klasy rejestratorami podstawowych parametrów sieci [1, 2].

Szybkość załączania urządzeń do kompensacji mocy biernej

Jednym z najbardziej istotnych parametrów występujących w urządzeniach do kompensacji mocy biernej jest czas zadziałania. Urządzenia te, ze względu na czas reakcji, można podzielić na cztery grupy. Do pierwszej grupy możemy zaliczyć urządzenia, w których czas reakcji wynosi od kilkudziesięciu do kilkunastu sekund. Do tej grupy zalicza się kompensatory, w których załączanie odpowiednich stopni odbywa się za pomocą styczników. Druga grupa urządzeń z czasem zadziałania do 2 sekund, to takie, w których wykorzystano np. tyrystory wraz z dodatkowymi układami rozładowczymi. Do trzeciej grupy zalicza się szybkie urządzenia, w których przyjmuje się, że czas ich zdziałania jest w granicach 60–120 ms (3–5 okresów) oraz wyposażone są w układy kontrolujące moment załączania kondensatora w tzw. „0”.

Czytaj też: Kompensacja mocy biernej farm wiatrowych >>

Do czwartej grupy zalicza się urządzenia tzw. ultraszybkie, w których proces kompensacji odbywa się w ciągu trwania jednego okresu zmian napięcia zasilającego (20 ms). Wszystkie te urządzenia mogą być wykorzystywane w układach zasilania, a ich wybór zależy od funkcji, jaką mają pełnić w układzie oraz od rachunku ekonomicznego. Wpływ szybkości działania kompensatorów opisano w artykule [4]. Stycznikowe układy wprowadzają do sieci dodatkowe, często znaczne, zakłócenia. Częściowym rozwiązaniem tego problemu mogą być kompensatory z układami tyrystorowymi. Nie wprowadzają dodatkowych zakłóceń, ale też ich nie eliminują. Taką możliwość daje dopiero tzw. ultraszybka kompensacja.

Zastosowanie odpowiednich urządzeń do kompensacji mocy biernej, zarówno ze względów technicznych, jak i ekonomicznych, podyktowane jest zmiennością obciążeń w systemie elektroenergetycznym. Coraz bardziej powszechne są urządzenia i procesy, gdzie obciążenie zmienia się bardzo szybko lub kombinacja kilku/kilkunastu urządzeń zasilanych z jednej rozdzielnicy/transformatora powoduje, że obciążenie widziane od strony zasilania jest bardzo dynamiczne i zmienne (niejednoczesność procesu produkcji, różne czasy załączania i wyłączania, różny pobór mocy poszczególnych urządzeń).

W systemie elektroenergetycznym występują również obciążenia statyczne, gdzie zmiana obciążenia jest skokowa np. tylko kilka razy na dobę. W takim przypadku wystarczy zastosować kompensację standardową, która oparta jest na stycznikach jako elementach załączających. Może to być wciąż rozwiązanie najkorzystniejsze ze względów ekonomicznych. Oczywiście jest jeszcze aspekt trwałości baterii, ponieważ w takich bateriach nie ma możliwości w pełni kontrolować załączania kondensatorów przy przejściu sinusoidy przez zero (nawet jeśli sterownik ma taką możliwość). Czasy zadziałania styczników są poza kontrolą i załączenie zawsze będzie poza punktem przejścia napięcia zasilającego przez „zero”. Skutkuje to pojawieniem się przepięć na zaciskach kondensatorów, które mogą skutkować ich uszkodzeniem. Jeżeli ze względu na małą częstotliwość przełączania, uszkodzenia mogą nie wystąpić lub objawić się dopiero po kilku latach eksploatacji, nasuwa się pytanie natury ekonomicznej: czy warto stosować ultraszybką kompensację? Rozważenie tego problemu pozostawiamy czytelnikom.

Zapewnienie wymaganych parametrów jakościowych dostarczanej energii zasilania odbiorników w takich przypadkach staje się skomplikowanym zagadnieniem. Jednym ze sposobów rozwiązania tych problemów jest zastosowanie w systemie układów ultraszybkiej kompensacji.

Techniczne aspekty ultraszybkiej kompensacji

Układy ultraszybkiej kompensacji wykorzystują łączniki statyczne (tyrystory mocy) zapewniając uniknięcie wszelkich przepięć przy załączaniu kondensatorów, co eliminuje wszelkie niekorzystne skutki przepięć na kondensatorach, zapewniając trwałość urządzeń przez wiele lat. Zatem efekty ekonomiczne powinny być rozpatrywane w dłuższych okresach eksploatacji – kilkuletnich.

Baterie ultraszybkie zawsze dostarczane są z dławikami ochronnymi, zapewniając tym samych ich ochronę przed ewentualnymi skutkami wyższych harmonicznych (eliminując ryzyko wystąpienia rezonansu i uszkodzenia kondensatorów). Jak w poprzednim przypadku, efekt jest taki sam, czyli wydłużenie żywotności urządzeń.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[kompensacja mocy biernej, ultraszybka kompensacja mocy biernej, efektywność energetyczna, energia elektryczna, zużycie energii elektrycznej, energia bierna indukcyjna, współczynnik mocy, oszczędność energii elektrycznej, redukcja przeskoków prądu, equalizer]

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Konkurs dla elektryków Ebook
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Jak zdalnie monitorować pracę silnika?

UPS zasilacze Jak przekształcić silni elektryczny w inteligentne, połączone bezprzewodowo urządzenia. Czujnik montowany jest na kadłubie silnika indukcyjnego niskiego napięcia bez potrzeby okablowania czy wprowadzania zmian mechanicznych (...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
12/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej
  • - Optymalizacja elektroenergetycznych sieci SN
Zobacz szczegóły

Do końca stycznia trwa konkurs na zakup autobusów elektrycznych

Do końca stycznia trwa nabór wniosków w konkursie dla miast na rozwój transportu publicznego. Do rozdysponowania jest 300 mln zł z Programu Infrastruktura i Środowisko. Za te pieniądze...

Torba i walizka na narzędzia Knipex 1

Każdy posiadacz dużej liczby narzędzi zdaje sobie z tego sprawę, że utrzymanie ich w porządku ułatwia i przyspiesza pracę. Dlatego torby czy też walizki na narzędzia są świetnym...
Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Unosisz dźwignię, wsuwasz przewód, opuszczasz dźwignię i gotowe. Podobnego rozwiązania jeszcze nigdy nie zastosowano w złączkach listwowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl