Kompensacja mocy biernej
80
x x x
Pomiar i naliczanie opłat
W przypadku liczników elektromechanicznych ponadumowny
pobór energii biernej określono jako ilość energii elektrycznej bier-
nej odpowiadającą:
• współczynnikowi mocy tg
j
wyższemu od umownego współczyn-
nika tg
j
0
(niedokompensowanie), stanowiącą nadwyżkę energii
biernej indukcyjnej,
• indukcyjnemu współczynnikowi mocy przy braku poboru energii
elektrycznej czynnej,
• pojemnościowemu współczynnikowi mocy (przekompensowa-
nie) zarówno przy poborze energii elektrycznej czynnej, jak i przy
jego braku.
W praktyce rozliczenia ponadumownego poboru mocy określane
są na podstawie średnich wartości współczynnika mocy oblicza-
nych za okres rozliczeniowy, dlatego do naliczania opłat nie są
brane pod uwagę chwilowe przekroczenia zadanego współczyn-
nika tg
j
0
.
W przypadku liczników elektronicznych pomiar i rejestracja
energii czynnej i biernej realizowany jest w czterech kwadrantach.
Natomiast w zależności od typu licznika oraz wykonanej konfigu-
racji przez OSD sposób sumowania energii biernej dla poszczegól-
nych faz czy metody jej wyliczania mogą być różne. Przykładowo,
moc czynna i pozorna są mierzone, a moc bierna wyliczana
z trójkąta mocy lub metodą z przesunięciem przebiegu napięcia
o 90°, pozwalającą uzyskać wynik zbliżony do mocy biernej skła-
dowej podstawowej. Im wyższa zawartość harmonicznych, tym
większa różnica w odczytach, a w konsekwencji inne opłaty za
energię bierną. Na rynku dostępne są liczniki, w których suma
wypadkowa z trzech faz dla mocy biernej jest zapisywana w danej
chwili jako pobór energii biernej lub jej oddawanie. W takim
przypadku, nawet przy występującej asymetrii obciążenia,
zastosowanie układu kompensacyjnego z pomiarem 3-fazowym
pozwoli na pełne skompensowanie odbiorcy. Jednak istnieją rów-
nież rozwiązania naliczające każdą fazę osobno, co umożliwia jed-
noczesny zapis poboru i oddawania energii biernej w poszcze-
gólnych fazach. Przy tak skonfigurowanym układzie pomiarowym
jedyną skuteczną metodą kompensacji jest montaż baterii,
gdzie każda faza będzie kompensowana niezależnie. Obecnie
nie ma jednoznacznych przepisów dotyczących sposobu rejestra-
cji energii biernej i w dużej mierze zależy od typu licznika (opro-
gramowania fabrycznego) oraz konfiguracji wykonanej przez właś-
ciwego OSD.
Podczas prowadzonych analiz dla odbiorców ponoszących opłaty
za energię bierną, można spotkać się z sytuacją, w której OSD
nalicza należność za wszystkie chwilowe przekroczenia zadanego
współczynnika tg
j
0
w danym okresie rozliczeniowym, pomimo
dotrzymania jego średnich wartości. Jest to przewidziane w tary-
fie tylko przy występowaniu szybkozmiennych obciążeń mocą
bierną. Rozliczanie poboru energii biernej ponad wartość współ-
czynnika tg
j
0
przeprowadza się na podstawie bezpośredniego
pomiaru nadwyżki energii biernej. Wówczas opłata w okresie roz-
liczeniowym naliczana jest zgodnie z uwzględnieniem współczyn-
nika tg
j
, ustalonego według następującego wzoru:
,
gdzie:
tg
j
0
– umowny współczynnik mocy,
D
E
b
– nadwyżka energii biernej wykazana przez urządzenie pomia-
rowe w okresie rozliczeniowym, w [MVArh] lub [kVArh],
A – energia czynna pobierana całodobowo lub dla strefy czasowej,
w której prowadzona jest kontrola poboru energii biernej, w [MWh]
lub [kWh].
Opłatę za nadwyżkę energii biernej pobranej ponad ilość wynikającą
ze współczynnika tg
j
0
w okresie rozliczeniowym, całodobowo lub
dla stref czasowych, w których prowadzona jest kontrola poboru tej
energii, oblicza się według poniższej zależności:
,
gdzie
O
b
– opłata za nadwyżkę energii biernej, w [zł],
k – krotność ceny C
rk
,
C
rk
– cena energii elektrycznej, obowiązująca w dniu zatwierdzenia
taryfy, wyrażona w [zł/MWh] lub [zł/kWh],
tg
j
– współczynnik mocy wynikający z pobranej energii biernej,
tg
j
0
– umowny współczynnik mocy,
A – energia czynna pobrana całodobowo lub dla strefy czasowej,
w której prowadzona jest kontrola poboru energii biernej, w [MWh]
lub [kWh].
Przy czym współczynnik krotności k jest uzależniony od poziomu
napięcia, do którego przyłączony jest odbiorca i wynosi odpowiednio:
• k
WN
= 0,50 – dla odbiorców przyłączonych do sieci WN,
• k
SN
= 1,00 – dla odbiorców przyłączonych do sieci SN
• k
nn
= 3,00 – dla odbiorców przyłączonych do sieci nn.
Koszt ponoszony za energię bierną u odbiorcy przyłączonego
do sieci 0,4 kV (taryfa C i G) jest trzykrotnie większy niż przy sieci
SN (taryfa B). Ponadto zastosowanie współczynnika k = 3 w tary-
fach G i C powoduje, że opłata za moc bierną wyliczana z powyż-
szej zależności, przy tg
j
= 1, zrównuje się z opłatą za energię
czynną (pomimo że moc bierna w składowej pozornej nie
przekracza 30%).
x x x
Źródła mocy pojemnościowej
Odbiorniki energii w zakładach produkcyjnych mają zazwyczaj cha-
rakter rezystancyjno-indukcyjny (a zatem pobierają energię czynną
oraz bierną indukcyjną, związaną głównie z funkcjonowaniem
maszyn elektrycznych, transformatorów i innych urządzeń zawierają-
cych uzwojenia). Obecnie działa wiele obiektów, których odbiorniki
są rezystancyjno-pojemnościowe (czyli obciążają sieć zasilającą rów-
nież energią bierną pojemnościową). Należą do nich m.in. centra
przetwarzania danych, placówki handlowe, biura, banki, hale maga-
zynowe, czyli obiekty, w których funkcjonuje dużo sprzętu kompute-
rowego, oświetlenia energooszczędnego i innych urządzeń zawie-
rających filtry, układy prostownicze, elektroniczne regulatory mocy
czy stabilizatory.
W budynkach wyposażonych w systemy zasilania gwarantowa-
nego (UPS), stosowane do zabezpieczenia wrażliwych odbiorni-
ków (o znaczeniu priorytetowym) przed określonymi nieprawidło-
wościami bądź niekontrolowanym zanikiem napięcia zasilającego,
odbiorniki również mają charakter pojemnościowy. W zasilaczach
