Optymalizacja e.e.

OmegaX.pl Energia bierna
W celu lepszego poznania problemu kompensacji energii biernej,  przedstawiamy krótki opis tego zagadnienia wraz z prezentacją podstawowych zasad doboru baterii kondensatorów.
Urządzenia elektryczne zasilane napięciem przemiennym poza energią czynną mogą pobierać ("generować") również energię bierną. Energia ta potrzebna jest do wytworzenia pola magnetycznego (energia bierna indukcyjna) w silnikach, dławikach, transformatorach lub pola elektrycznego w kondensatorach i innych pojemnościach, np. w kablach.
Energię bierną mogą pobierać również odbiorniki nieliniowe, np. świetlówki kompaktowe, których prąd przesunięty jest w czasie względem napięcia zasilającego lub nie jest sinusoidą. Z fizycznego punktu widzenia energia bierna nie jest zamieniana na pracę, jest ona jednak często niezbędna do jej wykonania i urządzenia muszą ją pobierać.

Dlaczego dostawcy energii elektrycznej wymagają ograniczania poboru energii biernej?
Ponieważ dostawcy energii zarabiają na dostarczonej do odbiorcy energii czynnej zależy im, aby mogli przesyłać jak największą ilość tej energii, przy jednocześnie jak najmniejszych jej stratach i zachowaniu wymaganych parametrów.

Natomiast moc bierna jest związana z przepływem prądów raz do odbiornika, raz z odbiornika z powrotem do sieci. Prądy te płyną przez przewody doprowadzające energię elektryczną do naszego licznika. Jeżeli takie przewody posiadają rezystancję, to w miarę przepływu prądu wydziela się na nich ciepło. Zatem odbiornik pobierający energię bierną, powoduje "cyrkulację" tej energii, skutkującą wydzielaniem się ciepła na przewodach doprowadzających energię elektryczną. Za straty te płaci już dostawca energii lub w przypadku opomiarowania mocy biernej - KLIENT.

Dla zrozumienia istoty mocy biernej potrzebne jest wyjaśnienie pojęć związanych z tzw. trójkątem mocy.
Poniższy rysunek przedstawia właśnie wspomniany trójkąt mocy będący sumą geometryczną mocy czynnej i mocy biernej.

Moc pozorna S (przeciwprostokątna trójkąta mocy) jest sumą geometryczną mocy czynnej P i mocy biernej Q.

Optymalną sytuacją byłaby taka, w której moc pozorna S byłaby równa mocy czynnej P, a więc taka w której moc bierna Q ma wartość 0. Kąt przesunięcia fazowego (φ), równy byłby wtedy 0 (cos(φ) = 1, tg(φ)=0). Aby w warunkach rzeczywistych osiągnąć takie wartości stosuje się kompensację mocy biernej, polegającą na zrównoważeniu pobieranej przez odbiorniki mocy biernej, mocą bierną o tej samej lub zbliżonej wartości lecz przeciwnym zwrocie (pojemnością baterii kondensatorów). Na rysunku poniżej pokazano graficzną ilustrację kompensacji mocy biernej:

W efekcie kompensacji, wypadkowa moc bierna pobierana z sieci jest o wiele niższa niż bez zastosowania kompensacji. W praktyce, nie ma konieczności kompensacji wartości mocy biernej do zera, gdyż przy małej wartości kąta przesunięcia fazowego (φ) wzrost prądu jest niewielki w stosunku do sytuacji, gdy pobierana byłaby tylko moc czynna, a co za tym idzie straty mocy w liniach rosną nieznacznie. Wraz ze wzrostem kąta prąd narasta jednak coraz szybciej, dlatego przyjęto umowną granicę, przy której straty są jeszcze akceptowalne i określono ją tangensem kąta przesunięcia fazowego (φ) na wartość 0,4.

Prawidłowy dobór baterii
Zakup baterii kondensatorów do kompensacji mocy biernej to inwestycja, która powinna zwrócić się w ciągu jednego roku (Bateria zwraca się często już po kilku miesiącach. Biorąc pod uwagę, że żywotność prawidłowo dobranego urządzenia wynosi co najmniej kilkanaście lat jest to pewna i świetna inwestycja, która w ciągu swojej pracy zwróci się nawet 20-krotnie).
Poniżej widok pojedynczej baterii kondensatorów wchodzącej w skład poszczególnych sekcji.
W skład układu zazwyczaj wchodzą:

  • kondensatory mocy niskiego napięcia
  • styczniki do załączania kondensatorów (do załączania stopni kondensatorowych, kolejnych sekcji baterii)
  • dławiki filtrujące instalowane w bateriach kondensatorów w celu zabezpieczenia kondensatorów przed wyższymi harmonicznymi w kompensowanej sieci elektroenergetycznej niskiego napięcia.
  • regulator mocy biernej - mikroprocesorowy regulator mocy biernej do sterowania pracą styczników kondensatorowych - dobór wartości mocy baterii w czasie rzeczywistym pracy układu.


POMIARY ELEKTRYCZNE
Zakres naszych usług obejmuje pomiary elektryczne parametrów sieci, analizę parametrów umów z dystrybutorami i dostawcami energii elektrycznej, koszty energii elektrycznej.
Pomiary przeprowadzamy za pomocą następującej aparatury:
- analizator jakości energii elektrycznej C.A 8332B producent: CHAUVIN ARNOUX
Francja, rok produkcji 2012. Podstawową zaletą tego rejestratora jest certyfikat pełnej zgodności
z normą IEC (PN-EN) 61000-4-30 KLASA A. Tylko rejestrator z ww. certyfikatem walidacyjnym KLASY A posiada formalno-prawne gwarancje wiarygodności i powtarzalności
pomiarów.
- pomiarowe pętle prądowe o zakresie 6000A/V, producent: CHAUVIN ARNOU
 
MODERNIZACJA INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ
Dla potrzeb naszych klientów zajmujemy się budową stacji abonenckich SN/nN, linii napowietrznych, modernizacją oświetlenia, podłączeń kablowych wraz z wszystkimi pozwoleniami i odbiorami technicznymi . Niewiedza jest częstą przyczyną znacznych kosztów, które można zoptymalizować, stosując innowacyjne rozwiązania.
Rozwiązania proponowane przez nas spowodują, iż tania energia będzie przywilejem Państwa firmy.