Kompensacja mocy biernej - Teoria

ENERGIA MOC BIERNA - Elektroniczne Regulatory Mocy Biernej.

Problematyka kompensacji mocy biernej pojawiła się już na początku ubiegłego stulecia, kiedy w praktyce przemysłowej zaczęto na dużą skalę używać energię elektryczną. Okazało się, że przy poborze energii czynnej potrzebnej do pracy urządzeń, niejako równolegle pobierana jest też energia bierna, która jest efektem przepływu prądu przez elementy indukcyjne. Transmisja energii biernej od źródła, czyli generatora w elektrowni przynosi bardzo dużo ujemnych efektów, przede wszystkim powoduje duże straty w liniach przesyłowych i pośredniczących transformatorach, a także niepotrzebnie blokuje moce przesyłowe. Dla wyeliminowania tych niekorzystnych efektów zaczęto stosować baterie kondensatorów, podłączone w pobliżu dużych indukcyjnych odbiorników, głównie silników asynchronicznych. Prawidłowa aplikacja baterii kondensatorów polega na dopasowaniu jej mocy do aktualnie pobieranej mocy biernej indukcyjnej u odbiorcy. W praktyce baterie kondensatorów zbudowane są z kilku członów, które dołączane są do sieci energetycznej tak, by zapewnić utrzymywanie u odbiorcy w miarę stały i wysoki współczynnik cos fi.

O ilości załączanych do sieci członów kondensatorowych w bateriach decyduje, automatyczny regulator mocy biernej, nazywany też czasami regulatorem współczynnika cos fi. Współczesne regulatory są to złożone elektroniczne urządzenia, których pracą steruje układ mikroprocesorowy, a regulatory wykonują bardzo dużo złożonych funkcji. Poniżej przedstawimy funkcje i parametry najnowszego regulatora typu RMB-12, którego produkcja została wdrożona w Zakładzie Elektroniki ELEKTROMONTEX w Bydgoszczy. Regulator typu RMB-12, jest kontynuacją serii regulatorów RMB, w której pierwszy model typu RMB-01 powstał w 1987r.. Od regulatora wymaga się dużej niezawodności, oraz szybkiej reakcji na szybkie zmiany charakteru obciążenia, a także łatwego i przejrzystego interfejsu użytkownika. Wszystkie te cechy posiada opisywany regulator. W stosunku do poprzednich modeli RMB-12 zawiera nowe dodatkowe funkcje takie jak:. Wymiary: 144×144×75mm (MAXI) Wykonanie: tablicowe powiększona do 14-tu ilość wyjść sterowniczych (poprzednio było max 12) możliwość dowolnego konfigurowania stosunku mocy i kolejności załączania kondensatorów przyspieszone algorytmy pomiaru parametrów sieci, które pozwalają na bardzo szybką reakcję na zmienne obciążenie wyjścia regulatora w standardzie są typu stykowego, ale też mogą być wyposażone w łączniki półprzewodnikowe, które nadają się do sterowania tyrystorowymi łącznikami kondensatorów, w przypadku bardzo szybkich baterii każde wyjście ma statystyczny bank pamięci, który zapamiętuje ilość godzin załączenia do sieci danego kondensatora, także pamięta ilość cykli załączeń kondensatora do sieci, ta statystyka znacznie ułatwia obsługę serwisową baterii ulepszona jest także optymalizacja sterowania kondensatorami, w ten sposób że regulator dąży do osiągnięcia wartości zadanej cos fi z jak najmniejszą ilością wykonywanych łączeń wprowadzono dodatkowe zabezpieczenia nie pozwalające na przekompensowanie sieci na dodatkowe zamówienie każdy regulator może być dostarczony z interfejsem RS-232 lub RS-485 do zdalnej obsługi z siecią komputerową za pomocą protokołu MODBUS rozszerzono także zakres napięć pomiarowych, co ułatwia aplikację regulatora w sieciach o podwyższonych napięciach np. 660V możliwość pracy według dwóch zadanych cos fi w wykonaniach na specjalne zamówienie praca z dwoma wejściami prądowymi 5A lub 1A rozszerzono także zakres napięć zasilających dla wartości napięć przemiennych: 85/250VAC, a także dla napięć stałych w zakresie 100/300VDC możliwe jest także programowe wyłączanie konkretnego wyjścia, co jest praktycznie potrzebne w przypadku uszkodzenia członu kondensatorowego dostępna jest także opcja wykonania regulatora na poszerzony zakres ujemnych temperatur otoczenia. Dzięki wbudowanej we wewnątrz automatycznie sterowanej grzałce regulator może pracować już dla temperatur od: -20°C Oprócz wyżej wymienionych cech regulator posiada wiele innych dodatkowych właściwości , których opisanie jest nie możliwe ze względu na objętość niniejszego artykułu. Należy stwierdzić że prezentowany regulator jest w stanie zaspokoić wiele wymagań aplikacji szybkich i sprawnych baterii kondensatorów, a przez to poprawić jakość i efektywność zasilania u dużych i małych odbiorców energii elektrycznej. Warto przypomnieć, że regulatory typu RMB są odporne na odkształcenia prądu i napięcia powodowane przez wyższe harmoniczne, które bardzo często występują aktualnie w sieciach energetycznych i nawet przy bardzo mocno odkształconych przebiegach sinusoidalnych potrafią skutecznie sterować baterią kondensatorów.

Prawidłowo działająca bateria kondensatorów nie tylko poprawia warunki zasilania odbiorników elektrycznych, ale przynosi też bardzo wymierne efekty ekonomiczne, a mianowicie eliminuje zbędne opłaty za energię bierną na rachunkach. Nakłady poniesione na zainstalowanie baterii zwracają się już po kilku miesiącach, a więc jest to bardzo efektywna inwestycja. inż. Jerzy Czajkowski ELEKTROMONTEX www.elektromontex.com