KAT. A
Moc bierna i kompensacja
Aktywny filtr harmonicznych, AHF lub APF, jest bocznikowo przyłączonym aktywnym urządzeniem korekcyjnym, które mierzy prąd obciążenia i wytwarza prąd kompensujący wybrane składowe harmoniczne. W zależności od konstrukcji i dostępnego prądu znamionowego może również kompensować moc bierną albo asymetrię obciążenia. Zakres funkcji i harmonicznych podlegających kompensacji określa dokumentacja urządzenia.
Filtr dobiera się na podstawie widma harmonicznych, prądu kompensującego, impedancji sieci i celu określonego w punkcie wspólnego przyłączenia. Osiągany THD zależy od obciążenia, układu sieci i rezerwy urządzenia, dlatego nie można obiecywać uniwersalnego poziomu poniżej 5%. Po uruchomieniu należy przeprowadzić pomiar weryfikacyjny według tej samej metody i w porównywalnych warunkach pracy.
Wzór
typical target: current THD < 5%, subject to system conditions
Pasywny filtr harmonicznych jest układem elementów R, L i C ukształtowanym tak, aby zmieniać impedancję instalacji dla wybranego zakresu częstotliwości. Najczęściej filtr bocznikowy tworzy drogę o małej impedancji dla określonej harmonicznej; spotyka się filtry jednokrotnie strojone, wielokrotnie strojone i górnoprzepustowe. Przy częstotliwości podstawowej filtr może również dostarczać moc bierną pojemnościową.
Dobór wymaga pomiaru widma harmonicznych oraz analizy impedancji i rezonansów sieci. Zmiana konfiguracji instalacji może przeciążyć filtr albo przesunąć warunki rezonansu, dlatego nie wystarcza sama znajomość numeru harmonicznej. Gdy widmo i obciążenie silnie się zmieniają, alternatywą może być filtr aktywny lub hybrydowy. Filtr pasywny i dławik odstrojeniowy pełnią różne funkcje.
Wzór
f₀ = 1 / (2π√(LC)) — tuning frequency
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
KAT. E
Sieć i jakość energii
f_h = h × 50 Hz
Sieć i jakość energii
Harmoniczne są sinusoidalnymi składowymi okresowego napięcia lub prądu o częstotliwościach równych całkowitym wielokrotnościom częstotliwości podstawowej: fh = h × f1. W sieci 50 Hz piąta harmoniczna ma 250 Hz. Powstają głównie wskutek pracy odbiorników nieliniowych i przekształtników, które pobierają prąd o kształcie innym niż sinusoida. Składowe o częstotliwościach niebędących całkowitymi wielokrotnościami nazywa się interharmonicznymi.
Harmoniczne mogą zwiększać straty i nagrzewanie przewodów, transformatorów, silników oraz kondensatorów, powodować rezonanse i zakłócać działanie aparatury. Ocenia się je na podstawie widma, THD lub TDD i miejsca pomiaru, zwłaszcza punktu wspólnego przyłączenia. Ograniczanie może obejmować zmianę topologii odbiornika, dławiki, filtry pasywne, aktywne lub hybrydowe; rozwiązanie dobiera się do widma i impedancji sieci.
Wzór
f_h = h × f_1
THD %
Sieć i jakość energii
THD (Total Harmonic Distortion) jest stosunkiem wartości skutecznej zawartości harmonicznych do wartości skutecznej składowej podstawowej analizowanej wielkości. Wskaźnik podaje się w procentach osobno dla napięcia THDu i prądu THDi. Wynik zależy od przyjętego zakresu rzędów harmonicznych oraz sposobu grupowania, dlatego raport powinien wskazywać metodę i punkt pomiaru.
THD opisuje łączny poziom odkształcenia, ale nie pokazuje, które harmoniczne dominują ani jaki jest ich kierunek przepływu. EN 50160 określa charakterystyki napięcia w zaciskach zasilających publicznej sieci, więc nie jest ogólnym limitem THDi odbiorcy. Kryteria prądowe wynikają z warunków przyłączenia lub właściwej normy, na przykład IEEE 519 w punkcie wspólnego przyłączenia. Ocenę należy łączyć z widmem i obciążeniem.
Wzór
THD_X = √(Σ from h=2 to H of X_h²) / X_1 × 100%
KAT. G
Pomiary i wielkości
kVA (kilowoltoamper) jest jednostką mocy pozornej równą 1000 VA. Wyraża iloczyn wartości skutecznych napięcia i prądu, dlatego służy między innymi do podawania znamionowej mocy transformatorów, zasilaczy UPS i agregatów.
Nie jest tym samym co kW ani kvar. Przy 100 kVA i współczynniku mocy 0,8 moc czynna wynosi 80 kW; w warunkach sinusoidalnych moc bierna wynosi 60 kvar, a nie „pozostałe 20”. Przy harmonicznych należy stosować rzeczywisty współczynnik mocy.
Wzór
S = U_rms × I_rms; under sinusoidal conditions Q = √(S² − P²)
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 →
