Jalová energie v elektrických sítích

Asynchronní motory, transformátory, plynové výbojky a zářivky, indukční a obloukové pece atd. svými fyzikálními vlastnostmi spotřebovávají spolu s činnou energií i jalovou energii ze sítě, která je nezbytná k vytvoření elektromagnetického pole. Na rozdíl od aktivní energie se jalová energie nepřeměňuje na jiné druhy – mechanickou nebo tepelnou – a nevykonává užitečnou práci, ale způsobuje ztráty při jejím přenosu. Na Obr Jsou zobrazeny směry toku proudu při práci s jalovou zátěží.
Obr.1. Plný výkon.
Přítomnost jalového výkonu v síti (Q, Var) je charakterizována účiníkem (PF, cos f) a je poměrem činného (P, W) k celkovému (S, VA). Níže vidíte závislost celkového výkonu na jeho složkách jak na vektorovém diagramu, tak na všednější úrovni – sklenice piva, kde pivo je aktivní složkou a pěna je reaktivní. Nikdo nechce mít sklenici pouze s pěnou, že? Obr.2. Silový trojúhelník. Výpočet účiníku.
Při nízkých hodnotách účiníku dojde v síti k řadě nežádoucích jevů, které mohou vést k výraznému snížení životnosti zařízení. Doporučuje se mít cos f alespoň 0,9 (např. v ČR dostanete pokutu za cos f menší než 0,95). Za tímto účelem byla vyvinuta řada opatření pro regulaci bilance jalového výkonu v síti – kompenzace jalového výkonu.

Kompenzace jalového výkonu (RPC).

• Individuální kompenzace

Umístění kondenzátorů do blízkosti zařízení s nízkými cos f a jejich současné zapnutí.

• Skupinová kompenzace

Umístění kondenzátorů v blízkosti skupiny zařízení (například požárních čerpadel).

• Centralizované odškodnění

Umožňuje instalaci KU na hlavní rozvodnou desku. Pokud předchozí možnosti mohly být buď nastavitelné, nebo ne, pak tato je zpravidla nastavitelná.

Obr.3. Způsoby kompenzace.

Při správném výběru KU vám opatření kompenzace jalového výkonu umožňují:

• výrazně snížit zatížení transformátorů, a tím snížit jejich zahřívání a zvýšit jejich životnost
• při zahrnutí CU do výpočtu při návrhu nových objektů výrazně zmenšit průřez vodičů
• při připojení CP ke stávajícím sítím je odlehčit, zvýšit propustnost bez rekonstrukce
• snížit náklady na energii snížením ztrát ve vodičích
• zvýšit stabilitu napětí (vše) a kvalitu napájení (při použití PKU)

Kde můžeme ušetřit, je vidět pouhým okem, ale nejdříve budeme muset utratit peníze.

Nejprve si musíte objednat projekt, který by měl být svěřen důvěryhodné organizaci. Která zase provede řadu měření nebo provede výpočty pro nové objekty a na jejich základě dá doporučení ke způsobu kompenzace, typu HRSG a jejich parametrů.

Zadruhé byste si měli vybrat montážní organizaci, která naše řídicí systémy sestaví, nainstaluje a nakonfiguruje.

Co lze do CU zahrnout?

Zvažme maximální možnou konfiguraci kondenzátorové jednotky:

1. Vstupní zařízení – jistič, bezpečnostní odpojovač nebo zátěžový vypínač (pokud je jiné vstupní zařízení např. v hlavním rozvaděči).
2. Stupňovité jištění – většina výrobců (například ZEZ Silko) doporučuje použití pojistkových vložek s charakteristikou gG (viz tabulka níže), ale často se můžete setkat s jištěním pomocí jističů.
3. Spínací zařízení (pro statickou kompenzaci nn) je stykač s nástavcem omezujícím proud (předpínací kontakty s odpory). Je důležité vybrat si kvalitního výrobce, protože. Při zapnutí stupně procházejí stykačem obrovské proudy (až 200Ie) vlivem nabití kondenzátoru např. Benedict-Jager nebo Eaton (Moeller).
4. Antirezonanční tlumivky (tlumivky) – slouží k ochraně před proudovým přetížením kondenzátorů při výskytu vyšších harmonických v síti.
5. Kompenzační kondenzátory jsou hlavní součástí celé instalace – kapacitní prvek. Přečtěte si více o aplikaci, konstrukci a instalaci nízkonapěťových válcových kompenzačních kondenzátorů v předchozím článku.
6. Regulátor jalového výkonu je druh síťového analyzátoru s funkcí krokového řízení. V závislosti na modelu řídí různé regulátory kromě hlavních parametrů (U, I, P, cos f, počet připojených stupňů) také řadu doplňkových (nelineární zkreslení, teplota atd.). Mohou existovat také další funkce, například komunikace nebo automatické ladění.

* Uvažuje se pouze základní konfigurace bez plášťů a mikroklimatu, ochrana sekundárních obvodů.

Jmenovitý proud 3fázového kondenzátoru

3-fázový kompenzační výkon při 400 V

Doporučený průřez Cu vodičů

Jmenovitý proud pojistky