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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kompensacja mocy biernej układów z asymetrią prądową

Reactive power compensation in systems with load asymmetry
Tygodniowy przebieg wartości prądów fazowych na szynach nn stacji zasilającej analizowany zakład
Tygodniowy przebieg wartości prądów fazowych na szynach nn stacji zasilającej analizowany zakład
Rys. G. Hołdyński, Z. Skibko

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej w układach elektroenergetycznych, w których występuje asymetryczne obciążenie poszczególnych faz. Analizę poprawności pracy układu kompensacyjnego przedstawiono na podstawie badań pomiarowych przeprowadzonych w wybranym obiekcie przemysłowym, w zależności od miejsca pomiaru prądu sterującego regulatorem mocy biernej.

Nowoczesne zakłady przemysłowe stanowią obecnie bardzo specyficzny rodzaj odbiorców energii elektrycznej, ze względu na instalowanie w nich nie tylko odbiorników symetrycznych trójfazowych, ale również odbiorników dwufazowych oraz jednofazowych o znacznych mocach znamionowych. Wszystkie te odbiorniki powodują, że prąd płynący w głównym obwodzie zasilającym ma różne wartości oraz kąty przesunięcia względem napięcia w poszczególnych fazach.

Do kompensacji mocy biernej w zakładach przemysłowych najczęściej wykorzystywane są trójfazowe baterie kondensatorów, do sterowania których wykorzystuje się wartość prądu mierzoną w jednej z faz (w sposób bezpośredni lub przy wykorzystaniu przekładników prądowych) oraz wartość napięcia rejestrowaną w pozostałych fazach (w układach niskiego napięcia bezpośrednio, pośrednio na średnim napięciu). Wówczas poprawność działania takiego układu zależy od symetrii przebiegów prądów i napięć w poszczególnych fazach.

Czytaj też: Korzyści wynikające z zastosowania ultraszybkiej kompensacji mocy biernej >>>

Zgodnie z aktualnie obowiązującymi przepisami, ponadwymiarowy pobór mocy biernej obciążony jest karami finansowymi naliczanymi przez operatorów sieci dystrybucyjnych [1]. Związane jest to z faktem, że przepływ mocy biernej przez urządzenia elektryczne powoduje między innymi wzrost wartości spadków napięć i strat mocy oraz ograniczenie przepustowości poszczególnych elementów sieci (linie i transformatory). Uważa się, że skutki te są z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia akceptowalne dla współczynnika mocy tg j poniżej wartości 0,4 [1, 2, 3] – tylko dla charakteru indukcyjnego. W przypadku mocy biernej pojemnościowej, pomimo że opisane wyżej skutki dla niewielkich przepływów mocy biernej są znikome, nie dopuszcza się tzw. przekompensowania [1].

Charakterystyka analizowanego obiektu

Rys. 1. Tygodniowy przebieg wartości prądów fazowych na szynach nn stacji zasilającej analizowany zakład; rys. archiwum autorów (G. Hołdyński, Z. Skibko)

Pomiarów parametrów charakteryzujących jakość energii elektrycznej dokonano w jednym z zakładów produkcyjnych na Podlasiu. Zakład ten zajmuje się prefabrykacją wyrobów plastikowych i metalowych. W zainstalowanym w nim parku maszynowym oprócz trójfazowych silników asynchronicznych zainstalowano znaczną liczbę odbiorników dwufazowych, takich jak wytłaczarki, nagrzewnice, spawarki, zgrzewarki. Ponadto w analizowanym zakładzie znajdowała się część biurowa, w której znajdowały się odbiorniki jednofazowe (komputery, odbiorniki oświetleniowe, klimatyzatory).

Rys. 2. Tygodniowy przebieg wartości mocy czynnych w poszczególnych fazach na szynach nn stacji zasilającej analizowany zakład; rys. archiwum autorów (G. Hołdyński, Z. Skibko)

Na rys. 1, rys. 2, rys. 3, rys. 4 i rys. 5 przedstawiono przebiegi zmienności wartości prądów, mocy oraz współczynnika mocy tg φ zarejestrowane na szynach niskiego napięcia stacji elektroenergetycznej SN/nn zasilającej analizowany zakład.

Rys. 3. Tygodniowy przebieg wartości mocy biernych w poszczególnych fazach na szynach nn stacji zasilającej analizowany zakład; rys. archiwum autorów (G. Hołdyński, Z. Skibko)

Z analizy zarejestrowanych wartości wynika, że zainstalowane w zakładzie odbiorniki pobierają moc bierną o charakterze indukcyjnym, o wartości sięgającej nawet 30 kvar. Powoduje to wzrost wartości współczynnika mocy tg φ do wartości wyższych od dopuszczonych przepisami (tg φ = 0,4). Warty podkreślenia przy tym jest fakt, że wartość trójfazowego współczynnika mocy nie przekracza 1,3, gdy wartości zarejestrowane w fazie drugiej sięgają maksymalnie blisko 2,5 a w fazie trzeciej nawet ponad 4.

Analiza poprawności pracy układu kompensacyjnego

W celu określenia poprawności działania trójfazowego układu kompensacyjnego, dokonano analizy wartości współczynnika mocy tg φ, przy zainstalowanej symetrycznej trójfazowej baterii kondensatorów o łącznej mocy 40 kvar (najmniejszy człon baterii posiada moc 5 kvar). Przy czym wartości prądu pomiarowego (prądu wykorzystywanego przez regulator do sterowania układem kompensacyjnym) odczytywane były po kolei z poszczególnych faz.

Literatura

  1. Taryfa dla usług dystrybucji energii elektrycznej. PGE Dystrybucja S.A., Lublin 2014 r.
  2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (DzU z 2007 r., nr 93, poz. 623).
  3. Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej, PGE Dystrybucja Sp. z o.o., Białystok, 2013 r.

W artykule:

• O finansowych konsekwencjach ponadwymiarowego poboru mocy biernej
• Charakterystyka analizowanego obiektu
• Analiza poprawności pracy układu kompensacyjnego

streszczenie

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej w układach zasilających, w których występuje znaczna asymetria wartości prądu obciążenia w poszczególnych fazach.



abstract

The analysis of the compensation system work is presented on the basis of measurement tests carried out in the selected industrial facility, depending on the location of measure of the current controlling the reactive power regulator.



Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[jakość energii elektrycznej, kompensacja mocy biernej, asymetria prądu obciążenia, regulator mocy biernej, współczynnik mocy]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: półroczna prenumerata papierowa (5 numerów) + półroczny dostęp do wszystkich treści portalu (183 dni) - 75,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata edukacyjna - roczna elektro.info - 75,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści portalu
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

dr inż Grzegorz Hołdyński
dr inż Grzegorz Hołdyński
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej. Od 1997 roku pracuje w Zakładzie Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej, gdzie w 2006 roku uzyskał stopień d... więcej »
dr inż. Zbigniew Skibko
dr inż. Zbigniew Skibko
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej. Od 2001 roku pracuje w Zakładzie Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej, gdzie w 2008 roku uzyskał stopień d... więcej »
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 »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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