Elaborat-kompenzacija Reaktivne Energije

Elaborat br.

ELABORAT ANALIZA KVALITETA ELEKTRIČNE MREŽE Objekat:

Elaborat br:

1. UVOD Induktivni potrošači (jednofazni i trofazni asinhroni motori, transformatori, prigušnice, fluo rasveta,...) u toku rada, iz mreže povlače pored aktivne snage koja se pretvara u koristan rad(obrtanje osovine motora, svetlost), i reaktivnu snagu koja se koristi za stvaranje magnetnog polja. Za razliku od aktivne energije koja se trajno ''troši'' u potrošaču, reaktivna energija ''osciluje'' izmeñu izvora i potrošača. Prisustvo reaktivne energije u sistemu ima negativne posledice – iako ne vrši koristan rad, reaktivna energija opterećuje prenosne vodove. Prividna snaga nekog sistema je vektorski zbir aktivne i reaktivne snage sistema (slika 1). Što je manja reaktivna snaga potrošača, manja je i prividna snaga, a samim tim je manja i struja koja teče priključnima kablovima. Kao rezultat toga, povećava se prenosna moć kabla, odnosno istim presekom kabla se može preneti veća aktivna snaga, smanjuje se zagrevanje kabla pa se produžava životni vek izolacije, usled manje struje manji su padovi napona, pa se direktno utiče na pouzdan rad ureñaja.

Slika 1. P – Aktivna snaga Q – Reaktivna snaga S – Prividna snaga Θ (koristi se i oznaka φ) – ugao snage. Cosφ predstavlja faktor snage

Kao mera prisustva reaktivne energije u sistemu koristi se faktor snage (cos φ). Faktor snage se definiše kao odnos aktivne i prividne snage nekog potrošača:

cos ϕ =

P[kW ] S [kVA]

Maksimalna vrednost faktora snage iznosi cos φ=1, što znači da je prividna snaga jednaka aktivnoj, odnosno da potrošač ne zahteva reaktivnu energiju. Faktor snage cos φ=1 imaju čisto omski (rezistivni, otpornički) potrošači, razne vrste grejača i sijalice sa užarenim vlaknom. Svi ostali potrošači pri svom radu povlače reaktivnu energiju. Reaktivna energija ima dva karaktera – induktivni i kapacitivni. Induktivni karakter imaju ureñaji koji u sebi sadrže rezličite namotaje. U najvećem broju to su svakako asinhroni motori koji predstavljaju i najčešće potrošače električne energije u industrijskim pogonima. Kapacitivni karakter imaju potrošači koji predstavljaju kondenzatore različitih namena. Nepovoljno je prisustvo bilo koje vrste potrošača, bilo induktivnih bilo kapacitivnih. Potrošači induktivnog i kapacitivnog karaktera su ''suprotnog znaka'', tj. uticaj potrošača induktivnog karaktera poništava se dodavanjem potrošača kapacitivnog karaktera. Elektrodistributivna preduzeća u Srbiji naplaćuju potrošnju reaktivne energije koju potrošači povlače iz mreže. Cena reaktivne energije predstavlja još jednu manu njenog prisustva kod potrošača. Mesečni trošak za reaktivnu energiju može biti znatan u zavisnosti od broja i veličine potrošača reaktivne energije u pogonu, odnosno od broja i snaga asinhronih motora u pogonu, jer su to najčešći potrošači u pogonu. Reaktivna energija potrebna za rad asinhronih motora se efikasno može obezbediti u samom pogonu dodavanjem potrebnog broja kondenzatorskih baterija, odnosno dodavanjem sistema za kompenzaciju reaktivne energije (ili sistem za popravak faktora snage). Na taj način je obezbeñena reaktivna ebergija za motore koja ne prolazi kroz brojila reaktivne energije (merne grupe) i tako direktno utiče na smanjenje mesečnih računa za struju, a samim tim i na ukupne troškove rada.

Strana 2 od 6

Elaborat br:

2. NAČINI KOMPENZACIJE REAKTIVNE ENERGIJE PRIMENOM KONDENZATORA Paralelnim priključivanjem kondenzatora potrošačima (asinhronim motorima) smanjuje se vrednost prenesene reaktivne energije. Ovo povoljno utiče na smanjenje padova napona i gubitaka aktivne energije i snage u prenosu. Postoje četiri moguća načina za izvoñenje kompenzacije: -

pojedinačna kompenzacija, grupna kompenzacija, centralna kompenzacija mešovita kompenzacija.

Pojedinačna kompenzacija – Kod pojedinačne kompenzacije ureñaji za kompenzaciju (kondenzatori) se priključuju direktno na krajeve potrošača (motora), i uključuju se i isključuju zajedno sa potrošačem. Mana ovakvog načina kompenzacije je ta, što kada se potrošač na koji je kondenzator vezan isključi, isključuje se i kondenzator pa ne može da kompenzuje reaktivnu energiju nekog drugog potrošača. Grupna kompenzacija – donekle umanjuje nedostatke pojedinačne kompenzacije. Kondenzatori za kompenzaciju se vezuju paralelno grupi potrošača, koji najčešće ne rade istovremeno. Na taj način se kompenzuje srednja vrednost reaktivne energije grupe. Najčešće primenjivan način kompenzacije je centralna kompenzacija. Kod ovakvog načina kompenzacije primenjuje se jedan sistem za kompenzaciju koji se sastoji od nekoliko kondenzatora i regulatora reaktivne energije. Ovaj ureñaj meri trenutni zahtev potrošača za reaktivnom energijom i na osnovu toga uključuje manje ili viče kondenzatora. Ovaj sistem se postavlja najčešće pored glavnog razvodnog ormana, na koji se i priključuje i tako kompenzuje reaktivnu energiju celog postrojenja. Mešovita kompenzacija objedinjuje sva tri prethodno navedena načina kompenzacije. Primenjuje se kod izuzetno velikih pogona sa velikim brojem motora, pa se za odreñene pogone sa specifičnim karakteristikama primenjuje odgovarajući vid kompenzacije. Potrebna snaga kondenzatora za kompenzaciju reaktivne energije može se odrediti na nekoliko načina – –

–

poznavanjem parametara potrošača u pogonu može se izračunati njihova reaktivna snaga na osnovu koje se odreñuje snaga kondenzatorskih baterija, primenom specijalnih mernih ureñaja, mrežnih analizatora, može se u toku rada pogona izmeriti reaktivna energija koju povlači pogon, pa se na osnovu merenja može odrediti potrebna snaga kondenzatorskih baterija, i na osnovu mesečnog računa za utrošenu električnu energiju. Na osnovu obračunatog utroška aktivne i reaktivne energije, kao i angažovane snage može se odrediti potrebna snaga kondenzatorskih baterija za kompenzaciju reaktivne energije u pogonu.

Strana 3 od 6

Elaborat br:

3.

REZULTATI MERENJA ELEKTRIČNIH PARAMETARA NN MREŽE U PROIZVODNIM POGONIMA PEŠTAN Aranñelovac

Dana 26.08.2008. godine izvršena su merenja i snimanja svih parametara električne mreže u trafo stanici TS001 u pogonima preduzeća Peštan iz Aranñelovca. Merenja su izvršena mrežnim analizatorom FFT-01 Comar, direktnim priključkom na NN sabirnice transformatora u TS 001. Kompletni rezultati merenja dati su u tabelama u prilogu i sastavni su deo ovog elaborata. Merenja su vršena da bi se odredilo učešće reaktivne energije u opterećenju transformatora u TS001, jer postojeći sistem kompenzacije reaktivne energije od 300kVAr, ne može da pokrije kompletan zahtev za reaktivnom energijom u TS001, odnosno faktor snage cos φ podiže do maksimalno izmerenih 0,858 (toerijski maksimum za cos φ je 1, realan maksimum je cos φ=0,98 do cos φ=0,99). Elektrodistributivno preduzeće naplaćuje reaktivnu energiju po dve cene – jedna je za cos φ>0,95 I iznosi 0,262din/kVArh, a druga je za cos φ