Page 23 - e_info_12_2018_demo
P. 23
jakość energii elektr
jakość energii elektr ycznejycznej
aspekty techniczne i ekonomiczne
kompensacji mocy biernej
w obiektach użyteczności
publicznej
mgr inż. Katarzyna Strzałka-Gołuszka, mgr inż. Marcin Gołuszka – FPI ELDES, dr inż. Jan Strzałka – Oddział Krakowski SEP
W ostatnich latach coraz większego znaczenia nabiera problem jakości energii elektrycz-
nej. Jednym z głównych powodów wzrostu zainteresowania jakością jest rosnąca licz-
ba 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 elektroenergetycz-
nym. Zachowanie odpowiedniego bilansu zarówno mocy czynnej, jak i biernej jest gwa-
rancją prawidłowo funkcjonującego systemu.
podstawy teoretyczne
jak cieplną, mechaniczną czy świet-
acjonalna gospodarka mocą lną. Natomiast energia elektryczna
Ri energią elektryczną stanowi bierna nie wykonuje żadnej pracy, po-
podstawowe kryterium oceny ekono- trzebna jest jednak do wytworzenia
micznej działalności przedsiębiorstw pola elektromagnetycznego, niezbęd- Rys. K. Strzałka-Gołuszka, M. Gołuszka, J. Strzałka
i gospodarki. Większość urządzeń nego do poprawnego działania szere-
elektrycznych zasilanych napięciem gu elementów systemu elektroener-
przemiennym oprócz energii elek- getycznego, takich jak: transformato-
trycznej czynnej pobiera również ry, silniki, dławiki czy linie elektro-
energię bierną. Pierwsza z nich po- energetyczne. Rys. 1. Trójkąt mocy
wstaje w efekcie przemian surowca Moc bierna Q [var] jest równa ilo- gdzie:
energetycznego i może być ona zamie- czynowi wartości skutecznych napię- U f, I f – wartości skuteczne napięć cosϕ = 1 (3)
niona na inne postaci energii, takie cia i prądu oraz sinusa kąta przesu- i prądów fazowych, tg 2 ϕ +1
nięcia fazowego między napięciem U, I – wartości skuteczne napięć i prą-
streszczenie a prądem i przedstawia ją zależność: dów przewodowych. Przykładowe wartości współczyn-
W artykule omówiono zagadnienia teo- dla odbiorników jednofazowych: Na rysunku 1. przedstawiono gra- nika mocy cos j dla różnych odbiorni-
retyczne związane z mocą bierną: defini- Q =⋅ ⋅sinϕ (1) ficzną interpretację zależności pomię- ków przedstawiono w tabeli 1.
U I
cje, wymagania przepisów, źródła mocy dzy mocami, tzw. trójkąt mocy. Wyni- Praca odbiorników przy małej war-
biernej oraz metody kompensacji. W czę-
ści praktycznej omówiono zasady doboru dla odbiorników trójfazowych: ka z niego, że doskonałym rozwiąza- tości współczynnika mocy cos j po-
urządzeń kompensujących w szczególno- niem jest sytuacja, kiedy moc czynna woduje zwiększony pobór prądów ro-
ści dla obiektów użyteczności publicznej. Q = 3 U I⋅ ⋅sinϕ (2)
f
f
i moc pozorna są sobie równe, wtedy boczych w stosunku do pracy przy tej
moc bierna jest równa zeru. samej mocy czynnej i współczynniku
Grupy i rodzaje odbiorników cos j Miarą składowej biernej prądu jest mocy bliskim jedności. Niski współ-
Źródła światła Lampy żarowe 1,00 współczynnik mocy cos j, często wy- czynnik mocy powoduje szereg skut-
Lampy fluorescencyjne 0,50 – 0,60 rażany również wartość współczynni- ków ujemnych, takich jak:
Lampy sodowe 0,50 – 0,60 ka tg j, podawanego zwłaszcza w do- konieczność instalowania urzą-
Napędy Silniki zwarte 0,60 – 0,90 kumentach dotyczących warunków dzeń wytwórczych i przetwór-
Silniki z przemiennikami częstotliwości 0,70
technicznych przyłączenia do sieci czych o większych mocach zna-
Spawanie Łukowe 0,50 elektroenergetycznej, taryfie za ener- mionowych,
Oporowe 0,60
Piece elektryczne Indukcyjne 0,60 – 0,80 gię elektryczną i innych dokumen- konieczność stosowania aparatów
Łukowe 0,60 – 0,80 tach. Przy znanej wartości współczyn- o większych prądach znamiono-
Oporowe 1,00 nika tg j można wyznaczyć wartość wych oraz większych dopuszczal-
Tab. 1. Przykładowe wartości współczynnika mocy cos j dla różnych odbiorników [22] współczynnika mocy cos j ze wzoru: nych prądach zwarciowych,
www.elektro.info.pl nr 12/2018
32
