Reactive Power Capacitor Compensation-3 (Lokalna kompensacja mocy biernej)

Lokalna kompensacja mocy biernej dla obwodów silnikowych

W praktycznych systemach elektroenergetycznych obwód zastępczy większości urządzeń elektrycznych (w tym silników indukcyjnych) można uznać za szeregowy obwód rezystancji $R$ i indukcyjności $L$. Jego współczynnik mocy wynosi:

Gdy kondensator $C$ zostanie podłączony równolegle do obwodu $R,L$, równanie prądu przyjmuje postać:

Rysunek 3 przedstawia wykres wskazowy kompensacji.

Rysunek 3 Niedokompensacja i przekompensowanie​

• Na lewym wykresie wskazowym (niedokompensacja) wektor prądu opóźnia się względem wskazu napięcia.

• Na prawym wykresie wskazowym (przekompensowanie) wektor prądu wyprzedza wskaz napięcia.

Przekompensowanie jest generalnie niepożądane, ponieważ może powodować wzrost napięcia wtórnego transformatora. Ponadto moc bierna pojemnościowa również prowadzi do strat energii oraz zwiększa temperaturę i straty kondensatora, wpływając tym samym na jego żywotność.

Tabela 1 podaje zalecaną moc kondensatorów do poprawy współczynnika mocy obciążeń silnikowych:

Instrukcja korzystania z tabeli:

1. Ogólny scenariusz kompensacji:​ Dla obciążenia silnikowego o typowym współczynniku mocy 0,7, jeśli wymagana jest kompensacja do 0,9, tabela podaje współczynnik kompensacji wynoszący 0,586 kvar/kW. Dla mocy czynnej 100 kW, całkowita wymagana moc kondensatorów kompensacyjnych wynosi: 100 kW × 0,586 kvar/kW = 58,6 kvar.

2. Krytyczne ograniczenie:​ Dla trójfazowych silników indukcyjnych prądu przemiennego moc kompensacji Qc​ nie może przekraczać 90% mocy biernej biegu jałowego silnika. Ma to na celu zapobieżenie przepięciom, które mogą wystąpić w wyniku przekompensowania przy wyłączeniu silnika.

3. Uproszczony wzór obliczeniowy:​ Kondensator kompensacyjny dla obciążeń silnikowych można również oszacować w przybliżeniu za pomocą następującego uproszczonego wzoru:

   Qc​≤0.35Pn​

   gdzie

   Pn​ jest mocą znamionową silnika.

   Qc jest pojemnością kondensatora kompensacyjnego.