KAT. A
Moc bierna i kompensacja
Q · var
Kompensacja / SVG
Moc bierna Q opisuje w obwodzie prądu przemiennego wymianę energii związaną z polami magnetycznymi i elektrycznymi elementów indukcyjnych oraz pojemnościowych. W warunkach sinusoidalnych jest częścią urojoną mocy zespolonej i spełnia zależność Q = S × sin φ. Nie powoduje netto zużycia energii w okresie, lecz zwiększa prąd i moc pozorną potrzebną do przesłania określonej mocy czynnej. Jednostką stosowaną dla mocy biernej jest war — var.
Znaczenie praktyczne ma wartość, znak i profil czasowy mocy biernej w punkcie przyłączenia. Przy tej samej mocy czynnej większa wartość bezwzględna Q oznacza większą moc pozorną, większy prąd oraz możliwe dodatkowe straty i zajęcie przepustowości urządzeń. W instalacjach z przebiegami odkształconymi należy odróżniać moc bierną od pozostałych składników mocy nieaktywnej i korzystać z odpowiedniej metody pomiaru.
Wzór
Q = U × I × sin φ — single-phase circuit, sinusoidal waveforms; Q = √3 × U_L × I_L × sin φ — balanced three-phase system
Kompensacja
Kompensacja / SVG
Kompensacja mocy biernej polega na sterowaniu przepływem mocy biernej tak, aby w określonym punkcie instalacji osiągnąć wymagany współczynnik mocy lub zadany poziom Q. Stosuje się urządzenia pasywne, takie jak kondensatory i dławiki, oraz aktywne urządzenia energoelektroniczne. Kompensacja może zmniejszyć prąd, straty i wykorzystanie mocy urządzeń, ale nie jest automatycznie rozwiązaniem wszystkich problemów jakości energii.
Technologię i topologię dobiera się na podstawie profilu P/Q, zmienności obciążenia, harmonicznych, napięcia, warunków przyłączenia i sposobu rozliczania energii biernej. Osobnej analizy wymagają instalacje z PV, napędami i znaczną pojemnością kabli. Opłacalność należy obliczać z rzeczywistych faktur, kosztu urządzenia, strat oraz przewidywanego profilu pracy; nie istnieje uniwersalny okres zwrotu.
Wzór
target: tan φ ≤ tan φ₀ (usually 0.4); cos φ ≥ 0.93
sterownik
Kompensacja / SVG
Regulator mocy biernej jest sterownikiem automatycznej baterii kompensacyjnej. Na podstawie sygnałów napięciowych i prądowych, zwykle z przekładnika CT, wyznacza współczynnik mocy lub zapotrzebowanie na moc bierną, a następnie wydaje polecenia załączenia albo odłączenia odpowiednich stopni kondensatorowych lub dławikowych. Sam regulator nie jest elementem łączeniowym.
Skuteczność zależy od poprawnej lokalizacji, przekładni i polaryzacji CT, zgodności faz napięcia i prądu, nastawy C/k, wielkości stopni, sekwencji przełączeń oraz czasów rozładowania kondensatorów. Przy szybkozmiennych obciążeniach można zastosować łączniki tyrystorowe albo układy przekształtnikowe. Zbyt szybkie lub błędne sterowanie zwiększa liczbę łączeń, zużycie styczników i ryzyko przekompensowania.
Opłata za ponadumowny pobór energii biernej jest opłatą taryfową za ilość energii biernej zakwalifikowaną do rozliczenia zgodnie z przepisami, umową i taryfą operatora. Obejmuje nadwyżkę energii biernej indukcyjnej ponad poziom wynikający z umownego tg φ0, indukcyjny przepływ przy braku poboru energii czynnej oraz pojemnościowy charakter przepływu wskazany w obowiązujących zasadach rozliczeń. Nie jest karą administracyjną.
Rozliczeniem obligatoryjnie obejmuje się odbiorców zasilanych z sieci SN, WN i NN, a odbiorcy zasilani z sieci do 1 kV również mogą zostać nim objęci. Wartość tg φ0, kontrolowane strefy, współczynnik k i sposób rejestracji należy sprawdzić w warunkach przyłączenia, umowie oraz aktualnej taryfie właściwego operatora. Definicję i wzory trzeba ponownie weryfikować po każdej zmianie rozporządzenia taryfowego.
Wzór
O_b in accordance with §47 of the Polish tariff regulation; the symbols Ob, k, Crk, A, tan φ and tan φ0 must be interpreted according to the current legal act and DSO tariff
Zweryfikowane źródła taryfowe
Rezonans w sieci elektroenergetycznej występuje, gdy indukcyjność i pojemność instalacji tworzą częstotliwość własną, przy której impedancja układu wyraźnie rośnie albo maleje. Zależnie od konfiguracji rezonans równoległy może wzmacniać napięcie i prądy harmoniczne, a rezonans szeregowy powodować duże prądy w gałęzi. Wzór f = 1/(2π√LC) opisuje jedynie uproszczony obwód skupiony.
Dołączenie baterii kondensatorów zmienia charakterystykę częstotliwościową instalacji i może zbliżyć częstotliwość własną do obecnej harmonicznej. Ryzyko ocenia się na podstawie pomiarów, danych transformatora i kabli oraz analizy impedancji. Stosuje się między innymi baterie odstrajane dławikami, filtry i tłumienie; urządzenie aktywne może ograniczać wzbudzenie, lecz nie usuwa automatycznie każdej częstotliwości rezonansowej.
Wzór
f_res = 1 / (2π√(L×C))
PV + SVG
Kompensacja / SVG
Kompensacja w układzie PV polega na sterowaniu bilansem mocy biernej w punkcie przyłączenia instalacji zawierającej fotowoltaikę. Bilans obejmuje odbiorniki, transformator, kable oraz falowniki, które zależnie od nastaw i punktu pracy mogą dostarczać albo pobierać moc bierną. Sama obecność modułów PV nie przesądza o pojemnościowym charakterze całego obiektu.
Zdolność falownika do regulacji Q jest ograniczona jego mocą pozorną: P² + Q² ≤ S². Przy pracy blisko limitu S wymuszanie mocy biernej może ograniczyć dostępną moc czynną, ale skala ograniczenia zależy od przewymiarowania i bieżącej generacji. Funkcja Q(U) służy przede wszystkim regulacji napięcia i nie musi zapewniać celu rozliczeniowego. Tryb nocny i nocny przepływ Q zależą od urządzenia, nastaw oraz tego, które elementy pozostają pod napięciem.
Wzór
P² + Q² ≤ S²; the available Q range depends on the inverter's apparent power and current active power
audyt 48h
Kompensacja / SVG
Audyt mocy biernej jest procesem diagnostycznym łączącym analizę umowy i faktur z pomiarami mocy czynnej, biernej i pozornej, współczynnika mocy, napięcia, prądu oraz — gdy jest to potrzebne — harmonicznych i asymetrii. Celem jest ustalenie źródeł, kierunku i profilu przepływu energii biernej oraz przygotowanie wymagań dla kompensacji w określonym punkcie instalacji.
Czas i miejsca pomiaru należy dobrać tak, aby objąć reprezentatywne cykle pracy, postoje, zmiany obciążenia, pracę PV i inne istotne stany. Stałe 48 godzin nie zawsze wystarcza; w części obiektów potrzebny jest pełny tydzień lub pomiar sezonowy. Raport powinien zawierać profil P/Q, dane harmonicznych, ocenę rozliczeń, lokalizację źródeł, warianty rozwiązania, nastawy oraz plan pomiaru odbiorczego po wdrożeniu.
Wzór
analysis of the daily/weekly Q(t) profile against tan φ₀
Płacisz za moc bierną? Zacznij od pomiaru i analizy.
Usługa jest płatna.
Przy zakupie układu kompensacji rabat na pomiar wynosi
80%.*
* Szczegóły i warunki rabatu zgodnie z aktualną ofertą.
Zobacz usługę pomiaru →
