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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej

Technical and economic aspects of reactive power compensation in public utility facilities
Szacunkowy, procentowy udział podstawowych źródeł i odbiorników mocy biernej
Szacunkowy, procentowy udział podstawowych źródeł i odbiorników mocy biernej
Fot. Redakcja EI

W ostatnich latach coraz większego znaczenia nabiera problem jakości energii elektrycznej. Jednym z głównych powodów wzrostu zainteresowania jakością jest rosnąca liczba urządzeń wymagających zasilania energią elektryczną o odpowiednich parametrach. Jednym z działań mogących przyczynić się do zwiększenia efektywności energetycznej jest odpowiednie zarządzanie przepływem mocy biernej w systemie elektroenergetycznym. Zachowanie odpowiedniego bilansu zarówno mocy czynnej, jak i biernej jest gwarancją prawidłowo funkcjonującego systemu.

Podstawy teoretyczne

Racjonalna gospodarka mocą i energią elektryczną stanowi podstawowe kryterium oceny ekonomicznej działalności przedsiębiorstw i gospodarki. Większość urządzeń elektrycznych zasilanych napięciem przemiennym oprócz energii elektrycznej czynnej pobiera również energię bierną.

Pierwsza z nich powstaje w efekcie przemian surowca energetycznego i może być ona zamieniona na inne postaci energii, takie jak cieplną, mechaniczną czy świetlną. Natomiast energia elektryczna bierna nie wykonuje żadnej pracy, potrzebna jest jednak do wytworzenia pola elektromagnetycznego, niezbędnego do poprawnego działania szeregu elementów systemu elektroenergetycznego, takich jak: transformatory, silniki, dławiki czy linie elektroenergetyczne.

  • dla odbiorników jednofazowych:

(1)

  • dla odbiorników trójfazowych:

(2)

gdzie:

Uf, If – wartości skuteczne napięć i prądów fazowych,
U, I – wartości skuteczne napięć i prądów przewodowych.

Rys. 1. Trójkąt mocy; rys. K. Strzałka-Gołuszka, M. Gołuszka, J. Strzałka
Rys. 1. Trójkąt mocy; rys. K. Strzałka-Gołuszka, M. Gołuszka, J. Strzałka

Czytaj też: Kompensacja mocy biernej - zagadnienia wybrane - odbiorniki i źródła mocy biernej - cz. 1 >>

Na rys. 1. przedstawiono graficzną interpretację zależności pomiędzy mocami, tzw. trójkąt mocy. Wynika z niego, że doskonałym rozwiązaniem jest sytuacja, kiedy moc czynna i moc pozorna są sobie równe, wtedy moc bierna jest równa zeru.

Miarą składowej biernej prądu jest współczynnik mocy cos φ, często wyrażany również wartość współczynnika tg φ, podawanego zwłaszcza w dokumentach dotyczących warunków technicznych przyłączenia do sieci elektroenergetycznej, taryfie za energię elektryczną i innych dokumentach. Przy znanej wartości współczynnika tg φ można wyznaczyć wartość współczynnika mocy cos j ze wzoru:

(3)

Tab. 1. Przykładowe wartości współczynnika mocy cos φ dla różnych odbiorników [22]
Tab. 1. Przykładowe wartości współczynnika mocy cos φ dla różnych odbiorników [22]

Przykładowe wartości współczynnika mocy cos φ dla różnych odbiorników przedstawiono w tab. 1.

Praca odbiorników przy małej wartości współczynnika mocy cos j powoduje zwiększony pobór prądów roboczych w stosunku do pracy przy tej samej mocy czynnej i współczynniku mocy bliskim jedności. Niski współczynnik mocy powoduje szereg skutków ujemnych, takich jak:

  • konieczność instalowania urządzeń wytwórczych i przetwórczych o większych mocach znamionowych,
  • konieczność stosowania aparatów o większych prądach znamionowych oraz większych dopuszczalnych prądach zwarciowych,
  • konieczność stosowania przewodów i kabli o większych przekrojach,
  • zmniejszenie przepustowości sieci zasilających,
  • zwiększenie strat energii czynnej w transformatorach, sieciach oraz instalacjach odbiorczych,
  • zwiększenie spadków napięcia w transformatorach i liniach zasilających.

W nowoczesnych urządzeniach energetycznych dąży się do ograniczenia przesyłu mocy biernej poprzez całkowitą lub częściową poprawę współczynnika mocy cos φ.

W zależności od odbiornika wyróżnia się dwa rodzaje energii biernej:

  • energię bierną indukcyjną (pobraną) związaną z elementami indukcyjnymi, np. silniki, piece indukcyjne,
  • energię bierną pojemnościową (oddaną) związaną z kondensatorami lub długimi odcinkami kabli będących pod napięciem.

W zakładach przemysłowych, w których występuje przewaga odbiorników silnikowych, mamy najczęściej do czynienia z obciążeniem mocą bierną indukcyjną. Obciążenie mocą bierną pojemnościową występuje w przypadku występowania rozległych sieci kablowych lub odbiorników nieliniowych.

Literatura

  1. Bielecki S.: Analiza wybranych parametrów energii elektrycznej w budynku biurowym. Elektro info, 6/2017, str. 76÷79.
  2. Dąbrowski K.: System kompensacji mocy biernej dla biurowca – wyzwanie czy rutyna. Wiadomości elektrotechniczne, 2013 nr 9, str. 39÷42.
  3. Gabrysiak R.: Kompensacja mocy biernej. Elektroinstalator, 9/2013, str. 22÷25.
  4. Gabrysiak R.: Metody i urządzenia do kompensacji mocy biernej. Elektroinstalator, 11-12/2014, str. 18÷23.
  5. Gabrysiak R.: Kompensacja mocy biernej. Elektroinstalator, 3/2016, str. 23÷29.
  6. Gabrysiak R.: Urządzenia do kompensacji mocy biernej. Elektroinstalator, 3/2017, str. 30÷32.
  7. Herlender K., Żebrowski M.: Kompensacja mocy biernej jako jeden z elementów poprawy efektywności energetycznej. Elektro info, 12/2014, str. 25÷27.
  8. Hołodyński G., Skibko Z.: Problemy kompensacji mocy biernej w nowoczesnych układach elektroenergetycznych. Elektro info, 12/2016, str. 64÷67.
  9. Hołodyński G., Skibko Z.: Kompensacja mocy biernej przy przebiegach odkształconych (część 1). Elektro info, 1-2/2017, str. 56÷58.
  10. Hołodyński G., Skibko Z.: Kompensacja mocy biernej przy przebiegach odkształconych (część 2). Elektro info, 4/2017, str. 88÷90.
  11. Hołodyński G., Skibko Z.: Kompensacja mocy biernej – zagadnienia wybrane (część 1) odbiorniki i źródła mocy biernej. Elektro info, 9/2017, str. 110÷111.
  12. Hołodyński G., Skibko Z.: Kompensacja mocy biernej – zagadnienia wybrane (część 2) odbiorniki i źródła mocy biernej. Elektro info, 10/2017, str. 46÷47.
  13. Iwanicki M.: Kompensacja mocy biernej. Jak wyeliminować opłaty za pobór energii biernej? Informator instalacyjny – murator, 2016, str. 282÷285.
  14. Kuczyński K.: Kompensacja mocy biernej w sieciach nn. Elektro info, 12.2010, str. 38÷39.
  15. Kuczyński K.: Moc bierna a opłaty za energię elektryczną. Elektro info, 12/2015, str. 30÷32.
  16. Łukiewski M.: Kompensacja mocy biernej pojemnościowej z zastosowaniem dławików indukcyjnych. Napędy i sterowanie, Nr 11, listopad 2005, str. 75÷77.
  17. Matyjasek Ł.: Nowoczesne urządzenia do kompensacji mocy biernej. Wiadomości elektrotechniczne, 2017 nr 5, str. 14÷17.
  18. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 7 czerwca 2013r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf i rozliczeń w obrocie energią elektryczną (Dz.U. poz. 1200).
  19. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. (Dz. U. z 2007r., Nr 93, poz. 623).[20] Skibko Z., Wiśniewski R.: Kompensacja mocy biernej w obiektach przemysłowych. Wiadomości elektrotechniczne, 2015 nr 9, str. 56÷58.
  20. Skiliński R., Kołodyński G., Skibko Z.: Kompensacja mocy biernej w nowoczesnych obiektach użyteczności publicznej. Wiadomości elektrotechniczne, 2014 nr 5, str. 30÷33.
  21. Świerżewski M.: Kompensacja mocy biernej. Elektrosystem, listopad 2011, str. 116÷122.

W artykule:

• Podstawy teoretyczne mocy biernej i jej kompensacji
• Wymagania przepisów dotyczące mocy biernej
• Podstawowe rodzaje urządzeń mocy biernej (odbiorników i jej źródeł) oraz ich dobór dla obiektów uzyteczności publicznej

streszczenie

W artykule omówiono zagadnienia teoretyczne związane z mocą bierną: definicje, wymagania przepisów, źródła mocy biernej oraz metody kompensacji. W części praktycznej omówiono zasady doboru urządzeń kompensujących w szczególności dla obiektów użyteczności publicznej.



abstract

The article presents technical and economic compensations of reactive power. Theoretical foundations, requirements of regulations, as well as sources and receivers of reactive power have been described. The most attention was paid to the issue of reactive power compensation, in particular in relation to public utility facilities.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[jakość energii elektrycznej, kompensacja mocy biernej, moc bierna, trójkąt mocy, pobór mocy czynnej i biernej]

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 12/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

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?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać szafy sterownicze
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... 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 »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Zmiany w programie Mój Prąd

Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Morskiej poinformował, że został skorygowany wzór wniosku o dofinansowanie w ramach programu Mój Prąd. Wprowadzona zmiana umożliwia...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

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