Moc bierna
Moc bierna w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego jest wielkością konwencjonalną, w sposób umowny opisującą zjawisko pulsowania energii elektrycznej między elementem indukcyjnym lub pojemnościowym odbiornika, a źródłem energii elektrycznej lub między różnymi odbiornikami. Ta oscylująca energia nie jest zamieniana na użyteczną pracę, niemniej jest ona konieczna do funkcjonowania urządzeń elektrycznych (np. transformatorów, silników). Nieużyteczna energia jest pobierana ze źródła w części okresu przebiegu zmiennego, magazynowana przez odbiornik (w postaci energii pola elektrycznego lub magnetycznego), i oddawana do źródła w innej części okresu, kiedy pole elektryczne lub magnetyczne w odbiorniku zanika.
źródło: wikipedia
Współczynnikiem charakteryzującym stosunek wartości mocy biernej do mocy czynnej Q/P jest współczynnik tgϕ (parametr ten zawsze jest okazywany na fakturze dystrybucyjnej za energię elektryczną). Kąt ϕ nazywany jest kątem przesunięcia prądu względem napięcia. W elektrotechnice często stosowanym pojęciem jest współczynnik mocy cos ϕ. Wartości tgϕ odpowiadające cosϕ ilustruje tabela poniżej.
Odbiorca który średnio przez cały okres rozliczeniowy utrzymuje wspomniany współczynnik na poziomie od 0 do 0,4 przy indukcyjnym charakterze mocy biernej (pole oznaczone zielonym trójkątem) nie ponosi opłat za moc bierną. W przypadku gdy ten współczynnik jest większy niż 0,4 odbiorca ponosi opłaty za moc bierną indukcyjną w wielkości zależnej od zużycia danej mocy.
W przypadku pracy odbiorników nieliniowych o charakterze pojemnościowym czyli przeciwnym do indukcyjnych (moc bierna oddana- pojemnościowa) użytkownik sieci energetycznej ponosi opłaty za moc bierną oddaną. Jest to o tyle gorszy przypadek niż w przypadku mocy biernej indukcyjnej gdyż każdy zliczony impuls przez licznik układu pomiarowego odbiorcy naliczony jest jako opłata za moc bierną oddaną (nie ma uśredniania wartości tgϕ tak jak to jest przy charakterze indukcyjnym).
W celu eliminacji opłat za moc bierną stosuje się kompensację mocy biernej.
Korzyści związane z kompensacją mocy biernej:
- Wyeliminowanie opłat za moc bierną pobraną i oddaną
- Odciążenie sieci i urządzeń z przepływów związanych z mocą bierną
- Zmniejszenie strat mocy czynnej w związku z przepływem mocy biernej, a tym samym obniżenie opłat za moc czynną
Ze względu na zastosowanie kompensatory mocy biernej można podzielić na:
- baterie kondensatorów trójfazowe symetryczne
- baterie kondensatorów asymetryczne
- baterie kondensatorów z dławikami zabezpieczającymi
- kompensatory mocy biernej oddanej
- hybrydowe kompensatory mocy biernej (kompensatory mocy biernej pobranej i oddanej)
- szybkie (nadążne) baterie kondensatorów
- filtry aktywne
Bateria kondensatorów trójfazowa symetryczna
Baterie kondensatorów są podstawowymi urządzeniami w systemach kompensacji i optymalizacji poboru mocy biernej przez odbiorcę z systemu energetycznego. Pozwala to na redukcję do minimum opłaty naliczanej przez dostawcę energii za nadmierny pobór mocy biernej indukcyjnej. Przeznaczone są do kompensacji mocy biernej w sieciach o napięciu do 440 V przy równomiernym obciążeniu faz, praktycznie wolnych od zawartości wyższych harmonicznych.
Instalacja baterii kondensatorów przynosi duże oszczędności poprzez wyeliminowanie opłat za energię bierną. Decydując się na montaż baterii mamy gwarancję bardzo szybkiego zwrotu poniesionych nakładów w okresie od kilku do kilkunastu miesięcy eksploatacji. Rozwiązania konstrukcyjne oraz nowoczesne elementy wykorzystane do budowy baterii zapewniają gwarancję długoletniej, bezawaryjnej i bezpiecznej eksploatacji. Dodatkową bardzo istotną korzyścią, jaką daje instalacja baterii jest zwiększenie możliwości przesyłowych sieci oraz zmniejszenie strat mocy i spadków napięć w liniach zasilających.
Baterie kondensatorowe to urządzenia w pełni zautomatyzowane, samodzielne, zapewniające utrzymanie współczynnika mocy na żądanym poziomie. Wyposażone są w indywidualne zabezpieczenia i styczniki sterowane automatycznym, mikroprocesorowym regulatorem mocy.
Budowa
Konstrukcja szafy urządzenia stanowi obudowa z izolacyjnego, trudnopalnego i samogasnącego kompozytu (poliester + włókno szklane) jako rozwiązanie standardowe lub metalowa (na życzenie klienta) malowana metodą proszkową. Wszystkie elementy baterii są umieszczone w jednej lub dwóch szafach - zależnie od mocy. Konstrukcja obwodów baterii jest przystosowana do zapewnienia wewnątrz szafy właściwej temperatury pracy. W tym celu w obudowie instaluje się kratki wentylacyjne lub wentylatory wymuszające stały przepływ powietrza wewnątrz szafy. Pracą całej baterii umieszczonej w jednej lub dwóch szafach steruje jeden regulator współczynnika mocy.
