86
Kompensacja mocy biernej
Na rys. 3. (obszar B) przedstawiono analogiczny układ pracy przy
wykorzystaniu elementów indukcyjnych. Dla układu pojemnościo-
wego sieci zasada pracy regulatora jest taka sama, jak opisana
w poprzednim przypadku. Podczas konfiguracji sterownika wpro-
wadza się informację o charakterze indukcyjnym członów wyko-
nawczych baterii. Źródłem asymetrii pojemnościowej najczęściej
jest oświetlenie i zasilacze dla sprzętu biurowego.
Ponadto istnieją także układy mieszane – dławikowo-kondensa-
torowe (rys. 4). W budynkach biurowych, urzędach itp. w porze
nocnej lub podczas dni świątecznych, gdzie obciążenie stanowi
oświetlenie (np. LED) czy serwerownia z UPS-ami, występuje ener-
gia bierna pojemnościowa. Natomiast podczas normalnej pracy
obiektu pojawią się obciążenia indukcyjne: windy, wentylacja, cen-
trale klimatyzacyjne itp., które powodują przekroczenie zadanego
tg
j
0
. W obu przypadkach odbiorca ponosi koszty związane z ener-
gią bierną, zarówno pojemnościową, jak i indukcyjną. Aby temu
zapobiec, można użyć baterii złożonej częściowo z członów induk-
cyjnych (dławików) oraz pojemnościowych (kondensatorów).
W tego typu układach kompensacyjnych stosuje się specjalne
regulatory mocy biernej, uniemożliwiające jednoczesną pracę
kondensatorów i dławików. Podczas programowania sterownika
określa się wielkość i charakter elementu wykonawczego na
poszczególnych wyjściach. Gdy podczas pracy baterii regulator roz-
pozna charakter pojemnościowy w sieci, w pierwszej kolejności
wyłączy wszystkie stopnie pojemnościowe (kondensatory), a jeśli
stan się nie zmieni, zacznie włączać stopnie indukcyjne (dławiki)
aż do momentu, gdy osiągnie zadany tg
j
.
Podobnie układ zadziała w drugą stronę – przy niskiej wartości
indukcyjnej tg
j
najpierw odłączy dławiki, a następnie (w razie
potrzeby) włączy kondensatory.
Na rys. 4. został pokazanych schemat połączeń układu, w których
pierwsze dwa stopnie stanowią dławiki indukcyjne, a pozostałe
kondensatory.
x x x
Podsumowanie
Postęp i rozwój technologiczny, a także coraz wyższe wymagania
samych odbiorców niosą za sobą znacznie większe zużycie nie
tylko energii czynnej, ale również i biernej. Urządzenia, takie jak:
klimatyzacja, chłodziarki, komputery, urządzenia elektroniczne,
wentylacja mechaniczna w blokach mieszkalnych, wyciągi spa-
lin z podziemnych garaży, szeroko stosowane „oszczędne” oświet-
lenie fluorescencyjne i LED-owe, są źródłami energii biernej. Prze-
prowadzana modernizacja układów pomiarowych pozwala OSD
na jej kontrolę u nowych odbiorców, którzy następnie mogą być
obciążani związanymi z nią kosztami. Taki rozwój sytuacji stawia
nowe wyzwania przed producentami urządzeń do kompensacji.
Aby ich urządzenia mogły wyeliminować opłaty za energię bierną
u odbiorcy, muszą być dostosowane do warunków sieciowych,
w których będą pracować – uwzględniać możliwość występowania
asymetrii, wyższych harmonicznych czy zmiany charakteru obcią-
żenia z indukcyjnego na pojemnościowy i odwrotnie. Ale przede
wszystkim logika ich działania musi być zgodna z logiką układu
pomiarowego i sposobu rozliczania tg
j
przez OSD.
Właściwego doboru urządzeń nie da się obecnie zrealizować tylko
na podstawie analizy faktur. Niezbędna jest weryfikacja parame-
trów sieci, profili mocy oraz układu pomiarowego, dopiero wów-
czas zaproponowane rozwiązanie może skutecznie wyeliminować
opłaty za energię bierną.
Literatura
1. A. Kielerz, „Smart metering – korzyści i zagrożenia”, materiały
z XXVII konferencji z cyklu „Zagadnienia surowców energetycznych
i energii w gospodarce krajowej”, Zakopane 2013.
2. M. Kurkowski, T. Popławski, J. Mirowski „Energia bierna a przepisy
Unii Europejskiej”, „Rynek Energii” 2/2014.
3. PN-EN 62053-23:2006 „Urządzenia do pomiarów energii elek-
trycznej (prądu przemiennego). Wymagania szczegółowe. Część 23:
Liczniki statyczne energii biernej (klas 2 i 3)”.
4. Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowych
zasad kształtowania i kalkulacji taryf oraz rozliczeń w obrocie
energią elektryczną (DzU 2011 nr 189, poz. 1126 z późn. zm.)
5.
6.
7.
8. Badania własne Przedsiębiorstwa Badawczo-Wdrożeniowego
OLMEX SA.
rys. M. Iwanicki
Rys. 3. Układ do poprawy współczynnika mocy dla pojedynczej fazy z zastosowaniem:
A – kondensatorów jednofazowych i trójfazowych; B – dławików jednofazowych
i trójfazowych
rys. M. Iwanicki
Rys. 4. Układ dławikowo-kondensatorowy do poprawy współczynnika mocy
z pomiarem trójfazowym
