Realizace kompenzace indukčního výkonu

6.12.7

Realizace kompenzace indukčního výkonu

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

Před realizací kompenzace indukčního výkonu je třeba shromáždit technické informace o odběru elektrického výkonu celého závodu, který hodláme kompenzovat. Celou přípravu je třeba rozdělit na několik kroků.

 NahoruMěření denního diagramu

Nelepší způsob, ale bohužel nejnáročnější na čas a na vybavení měřicími přístroji, je měření celého závodu určeného ke kompenzaci. K měření se použijí registrační wattmetry a varmetry pro měření činného a indukčního výkonu. Měří se denní diagram odběru a to ve dny, kdy se očekává největší odběr. Obvykle to bývá střed týdne, nejlépe středa, měření by se nemělo konat po volných dnech anebo před nimi.

V dnešní době při rychlém technickém pokroku lze využít nové procesorové techniky a shromáždit potřebné informace prostřednictvím některých z analyzátorů. V podstatě ale jde vždycky o zjištění přehledu o odebíraném výkonu.

 NahoruMěřicí přístroje

Měřicí přístroje se připojují k síti jak patrno z obr. "Základní schéma transformovny s měřením denního diagramu“, a to podle toho, jak je elektrické zařízení vybaveno. V průmyslových podnicích, kde lze předpokládat rovnoměrné zatížení jednotlivých fází, je možné měřit proud jen v jedné fázi, potom stačí osadit jen jednu fázi měřícím transformátorem proudu (MTP), a to buď na napětí nn nebo vn a napětí vzít přímo ze sběrnic rozvodny, nebo není-li to možné, použít měřicích transformátorů napětí (MTN).

Je třeba změřit ucelený denní diagram odebíraného činného a indukčního výkonu, který je hlavním podkladem pro návrh kompenzace indukčního výkonu. Příklad denního diagramu odběru elektřiny velkoodběratele ukazuje obr. "Příklad denního diagramu odběru velkoodběratele“.

 NahoruDenní diagram

Je to charakteristický tvar denního diagramu s prudkým růstem odběru na začátku první směny kolem šesté hodiny, rychle roste odběr jak činného, tak indukčního, jalového výkonu s poklesem kolem polední přestávky. Častý jev, že v polední přestávce činný výkon klesá více než indukční, jalový, způsobuje jistá pracovní nekázeň. Na strojích se nepracuje, ale jsou v chodu naprázdno. U strojírenské výroby se často setkáváme s ohřevem v elektrických pecích, které jsou pro vyrovnání denního diagramu v provozu obvykle ve druhé směně, a proto i v našem příkladě se to projevuje snížením odběru indukčního, jalového výkonu.

Optimální návrh kompenzace indukčního výkonu zahájíme detailním průzkumem motorů a spotřebičů a tipujeme ty, které by byly vhodné pro individuální kompenzaci. Při tom je třeba mít na mysli, že ne všude je možné individuálně kompenzovat. Je třeba se řídit českými i evropskými normami, kde jsou např. z individuální kompenzace vyloučeny motory, které slouží jako pohonná jednotka pro výtahy, jeřáby a všude tam, kde břemeno po vypnutí motoru, ho setrvačností udržuje v pohybu a motor pracuje v tomto okamžiku jako asynchronní generátor a energie nahromaděná v kondenzátoru způsobuje, že se tento chod prodlužuje a může dojít k přejetí koncových poloh dráhy a k případnému poškození nebo havárii. Současně není možné umístit kompenzační zařízení v některých prostředích. Těchto případů však není mnoho.

U velkých motorů a hlavně motorů vícepólových bychom při stanovení kompenzačního výkonu měli vycházet ze štítkových údajů stroje, kde je obvykle udáván kromě jiného jeho jmenovitý výkon [kW] a jeho účiník. Z těchto hodnot stanovíme jmenovitý jalový výkon a kapacitní výkon kondenzátorů pro individuální kompenzaci tak, aby při chodu naprázdno byl výsledný účiník cos φ = 0,95.

Všechny individuálně kompenzované motory se na další kompenzaci už nebudou podílet. Nyní záleží na skutečných poměrech kompenzovaného průmyslového závodu, na konfiguraci vnitřní průmyslové sítě.

Obr. Základní schéma transformovny s měřením denního diagramu

Obr. Příklad denního diagramu odběru velkoodběratele

Je-li závod napájen z hlavní transformační stanice prostřednictvím podružných rozvoden, nebo dokonce podružných transformoven, přichází v úvahu jako druhý krok, skupinová kompenzace. Potom by bylo správné uskutečnit podobné měření denního diagramu, jako jsme dělali v hlavní transformovně za účelem stanovení paritního indukčního, jalového výkonu a následné kompenzace, ale můžeme se také spokojit s předpokladem, že se celkový odebíraný výkon rozdělí na jednotlivé podružné rozvaděče v poměru přípojných hodnot tam umístěných spotřebičů, nebo výkon rozdělit v poměru proudů odebíraných jednotlivými podružnými rozvaděči a ve stejném poměru rozdělit i naměřené výkony denního diagramu.

Při realizaci takové skupinové kompenzace se asi neobejdeme bez podružného regulátoru indukčního výkonu a rozdělení celkového kapacitního výkonu kondenzátorů do několika stupňů, podobně jako u centrální kompenzace.

 NahoruKapacitní výkon

Po vyřešení skupinové kompenzace, nebo po rozhodnutí, že pro tento případ není účelná, přejdeme k realizaci návrhu centrální kompenzace. Podle změřeného denního diagramu, po odečtení individuální kompenzace je…