W tym artykule zobaczymy, w jaki spos\u00f3b zainstalowanie baterii kondensator\u00f3w powoduje zmian\u0119 w instalacji elektrycznej. Jest to zmiana, kt\u00f3ra w przypadku z\u0142ego wyboru baterii kondensator\u00f3w mo\u017ce zdestabilizowa\u0107 system na skutek harmonicznych, powoduj\u0105c powa\u017cne problemy w samej baterii kondensator\u00f3w i w instalacji, w\u0142\u0105cznie z przerwami w produkcji i powa\u017cnymi stratami ekonomicznymi.<\/p>\n
Poni\u017cej postaramy si\u0119 obja\u015bni\u0107 poszczeg\u00f3lne cz\u0119stotliwo\u015bci strojenia, a tak\u017ce skutki nieprawid\u0142owego wyboru strojenia oraz poradzimy, jak unikn\u0105\u0107 tego ryzyka.<\/p>\n
Polepszenie wydajno\u015bci energetycznej za pomoc\u0105 baterii kondensator\u00f3w<\/h2>\n
Poszukiwanie rozwi\u0105za\u0144 polepszaj\u0105cych wydajno\u015b\u0107 energetyczn\u0105<\/strong> oraz zwi\u0119kszanie taryf za energi\u0119 elektryczn\u0105<\/strong> powoduj\u0105 upowszechnianie kompensacji mocy biernej za pomoc\u0105 baterii kondensator\u00f3w<\/strong>. Jednak podobnie jak w przypadku ka\u017cdego urz\u0105dzenia elektrycznego, opisywane baterie maj\u0105 r\u00f3\u017cny wp\u0142yw na instalacj\u0119, w kt\u00f3rej s\u0105 umieszczane. Najwa\u017cniejszym efektem, opr\u00f3cz poprawy zu\u017cycia energii biernej przez instalacj\u0119, jest zmiana zachowania w stosunku do harmonicznych<\/strong> wyst\u0119puj\u0105cych w danej sieci elektrycznej. Ta zmiana mo\u017ce spowodowa\u0107 w \u015bredniookresowej perspektywie zmniejszenie kompensacji<\/strong> mocy biernej, destabilizacj\u0119 elektryczn\u0105<\/strong> w instalacji, a nawet przerw\u0119 w produkcji<\/strong>.<\/p>\n Instalacje elektryczne s\u0105 coraz bardziej z\u0142o\u017cone<\/strong>, obejmuj\u0105c r\u00f3\u017cne obci\u0105\u017cenia indukcyjne, pojemno\u015bciowe oraz urz\u0105dzenia energoelektroniczne. W takich sieciach cz\u0119sto wyst\u0119puj\u0105 du\u017ce poziomy odkszta\u0142ce\u0144 harmonicznych<\/strong>, co spowodowa\u0142o, \u017ce wi\u0119kszo\u015b\u0107 producent\u00f3w automatycznych baterii kondensator\u00f3w jednomy\u015blnie wprowadzi\u0142a w swoich katalogach urz\u0105dzenia specjalnie zaprojektowane do u\u017cywania w tych sieciach.<\/p>\n Jednak brak<\/strong> podobnej jednomy\u015blno\u015bci<\/strong> w wyborze cz\u0119stotliwo\u015bci strojenia, oferowanego jako standardowe<\/strong> zar\u00f3wno w automatycznych bateriach kondensator\u00f3w jak i w sta\u0142ych zespo\u0142ach kompensacyjnych zawieraj\u0105cych filtry t\u0142umi\u0105ce (znane r\u00f3wnie\u017c pod nazw\u0105 filtr\u00f3w odstrojonych).<\/p>\n W raczej rzadszym przypadku przewagi harmonicznych 3. rz\u0119du (150 Hz w sieciach 50 Hz), oczywi\u015bcie powszechnie u\u017cywa si\u0119 filtr\u00f3w t\u0142umi\u0105cych nastrojonych na 134 Hz (wsp\u00f3\u0142czynnik przepi\u0119\u0107 p = 14 %). Tym niemniej, w wi\u0119kszo\u015bci instalacji, gdzie wymagana jest bateria z odpowiednimi filtrami t\u0142umi\u0105cymi do harmonicznych 5. rz\u0119du (250 Hz w sieciach 50 Hz) lub wy\u017cszych, kt\u00f3re s\u0105 zazwyczaj generowane przez najcz\u0119stsze \u017ar\u00f3d\u0142a pr\u0105d\u00f3w harmonicznych takie jak tr\u00f3jfazowe obci\u0105\u017cenia z mostkiem prostowniczym 6-pulsowym na wej\u015bciu:(wariatory pr\u0119dko\u015bci lub cz\u0119stotliwo\u015bci, prostowniki AC\/DC, piekarniki indukcyjne itd.), proponowana r\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 cz\u0119stotliwo\u015bci strojenia jest bardzo du\u017ca, generalnie obejmuj\u0105c zakres od 170 do 215 Hz (od p = 8,7% do p = 5,4%).<\/p>\n Pomimo tego, istniej\u0105 dwie warto\u015bci strojenia, kt\u00f3re przewa\u017caj\u0105: to warto\u015bci odpowiadaj\u0105ce wsp\u00f3\u0142czynnikowi przepi\u0119\u0107 p = 7% (cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 strojenia 189 Hz w sieciach 50 Hz) i p = 5,67% (cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 strojenia 210 Hz w sieciach 50 Hz).<\/p>\n Z powy\u017cszego mo\u017cna by \u0142atwo wywnioskowa\u0107, \u017ce wyb\u00f3r warto\u015bci p = 7 % lub p = 5,67 % powinien by\u0107 oboj\u0119tny, poniewa\u017c obie charakterystyki filtra powinny dawa\u0107 ten sam efekt po jego pod\u0142\u0105czeniu do sieci elektrycznej. Jednak wcale nie jest to prawd\u0105.<\/p>\n Aby przedstawi\u0107 argumentacj\u0119 w tym komentarzu, przypomnimy zasad\u0119 dzia\u0142ania filtr\u00f3w t\u0142umi\u0105cych. Patrz\u0105c na wykres zale\u017cno\u015bci impedancja-cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 uk\u0142adu szeregowego d\u0142awik-kondensator, widzimy, \u017ce dla p = 7 % (Zielona linia na Rys. 1) uk\u0142ad zapewnia najmniejsz\u0105 impedancj\u0119 przy cz\u0119stotliwo\u015bci 189 Hz, natomiast dla p = 5,67 % (Czerwona linia na Rys. 1) uk\u0142ad zapewnia najmniejsz\u0105 impedancj\u0119 przy cz\u0119stotliwo\u015bci 210 Hz. W obu przypadkach, impedancja wzrasta powoli po obu stronach wykresu z t\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bci\u0105, \u017ce przy cz\u0119stotliwo\u015bciach poni\u017cej 189 Hz impedancja ma charakter pojemno\u015bciowy, natomiast przy wy\u017cszych cz\u0119stotliwo\u015bciach ma charakter indukcyjny. I w\u0142a\u015bnie ten indukcyjny charakter filtra przy wyst\u0119powaniu cz\u0119stotliwo\u015bci harmonicznych 5. lub wy\u017cszego rz\u0119du zapobiega zjawisku rezonansu przy kt\u00f3rej\u015b ze wspomnianych cz\u0119stotliwo\u015bci. Jednocze\u015bnie warto\u015b\u0107 wspomnianej indukcyjno\u015bci dla r\u00f3\u017cnych cz\u0119stotliwo\u015bci harmonicznych stanowi kluczowy parametr dzia\u0142ania filtra t\u0142umi\u0105cego. Dlatego, na opisywanym wykresie zale\u017cno\u015bci impedancja-cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 na Rys. 1, mo\u017cna wyra\u017anie zobaczy\u0107 r\u00f3\u017cnic\u0119 impedancji dla ka\u017cdego rodzaju strojenia na cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 harmoniczn\u0105 250 Hz, kt\u00f3ra – przypominamy – przewa\u017ca w\u015br\u00f3d harmonicznych napi\u0119cia i\/lub cz\u0119stotliwo\u015bci wyst\u0119puj\u0105cych w sieciach elektrycznych. Dla p = 5,67%, warto\u015b\u0107 impedancji stanowi praktycznie po\u0142ow\u0119 warto\u015bci wyst\u0119puj\u0105cej dla p = 7%<\/strong>.<\/p>\n Jaka jest najwa\u017cniejsza konsekwencja r\u00f3\u017cnicy impedancji w przypadku obu rodzaj\u00f3w stroje\u0144? \u0141atwo wywnioskowa\u0107, \u017ce absorpcja pr\u0105d\u00f3w harmonicznych wyst\u0119puj\u0105cych w sieci b\u0119dzie wy\u017csza przy p = 5,67% ni\u017c przy p = 7%. Mo\u017cna by to uwa\u017ca\u0107 za korzystne dla instalacji, gdyby mo\u017cna by\u0142o wysnu\u0107 wniosek, \u017ce w\u00f3wczas warto\u015b\u0107 pr\u0105du harmonicznego 5. rz\u0119du p\u0142yn\u0105cego powy\u017cej punktu przy\u0142\u0105czenia baterii do sieci b\u0119dzie ni\u017csza od pr\u0105du p\u0142yn\u0105cego w przypadku baterii o analogicznej mocy dla strojenia przy p = 7 %.Jednak zar\u00f3wno do\u015bwiadczenie jak i fakty dotycz\u0105ce charakteru wi\u0119kszo\u015bci sieci, kt\u00f3rych zachowanie jest dalekie od zachowania sieci idealnej, powoduj\u0105, \u017ce tego rodzaju podej\u015bcie w wielu przypadkach nie jest prawid\u0142owe.<\/p>\n Stosowanie biernych filtr\u00f3w harmonicznych to temat, kt\u00f3ry zawsze wymaga minimalnej analizy wst\u0119pnej<\/strong>, poniewa\u017c ich zachowanie zale\u017cy od charakterystyki sieci. Zatem je\u015bli zamierza si\u0119 przyr\u00f3wna\u0107 w pewnym stopniu u\u017cycie filtra nastrojonego na 210 Hz do u\u017cycia filtra nastrojonego na oko\u0142o 225 Hz, najcz\u0119\u015bciej spotykan\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 filtr\u00f3w absorpcyjnych dla pr\u0105d\u00f3w harmonicznych 5. rz\u0119du w sieciach 50 Hz, nale\u017cy r\u00f3wnie\u017c uwzgl\u0119dni\u0107 wspomniane charakterystyki. A to zdarza si\u0119 rzadko. Podsumowuj\u0105c, trudniej przewidzie\u0107 rzeczywisty pob\u00f3r pr\u0105du harmonicznego przez bateri\u0119 filtr\u00f3w typu p = 5,67% ni\u017c w przypadku identycznej typu p = 7%, w przypadku gdy obie s\u0105 zainstalowane w tej samej sieci.<\/p>\n Opr\u00f3cz tego istniej\u0105 inne kwestie, kt\u00f3re nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119. Podstawowe znaczenie ma fakt, \u017ce je\u015bli filtr o p = 5,67% b\u0119dzie charakteryzowa\u0142 si\u0119 wi\u0119kszym poborem pr\u0105du harmonicznego, jego elementy – przede wszystkim d\u0142awik i kondensator – powinny by\u0107 odpowiednio zaprojektowane, aby wytrzymywa\u0142y przeci\u0105\u017cenie oraz nat\u0119\u017cenie i temperatur\u0119, na jakie b\u0119d\u0105 nara\u017cone. I tutaj w\u0142a\u015bnie pojawia si\u0119 jeden z g\u0142\u00f3wnych problem\u00f3w tych filtr\u00f3w. W szczeg\u00f3lnym przypadku d\u0142awik\u00f3w, elementy te, przy mocy r\u00f3wnej p = 7%, je\u015bli tylko ta warto\u015b\u0107 stanowi\u0142a kryterium opracowania d\u0142awika, b\u0119d\u0105 posiada\u0142y mniejsz\u0105 wielko\u015b\u0107 i wag\u0119, co oznacza mniejszy koszt. Ta sama logika dotyczy kondensator\u00f3w, w tym sensie, \u017ce warto\u015b\u0107 przepi\u0119cia, na kt\u00f3re b\u0119d\u0105 nara\u017cone te elementy b\u0119dzie o 25% mniejsza ni\u017c w przypadku filtra o mocy p = 7%, mo\u017ce wi\u0119c wydawa\u0107 si\u0119 uzasadnione stosowanie kondensator\u00f3w o mniejszym napi\u0119ciu znamionowym. Ostatecznie, istnieje ryzyko, \u017ce bateria b\u0119dzie musia\u0142a wytrzyma\u0107 wi\u0119kszy poziom przeci\u0105\u017cenia harmonicznego, posiadaj\u0105c mniej wytrzyma\u0142e elementy sk\u0142adowe<\/strong>, co nieuchronnie doprowadzi do szybszego zniszczenia baterii w por\u00f3wnaniu z analogiczn\u0105 bateri\u0105 o mocy p = 7%.<\/p>\n Innym wa\u017cnym punktem, kt\u00f3ry nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119, i kt\u00f3ry w opinii CIRCUTORA jest najbardziej istotny<\/strong>, jest wp\u0142yw pojemno\u015bci kondensator\u00f3w na strojenie uk\u0142adu szeregowego d\u0142awik-kondensator wed\u0142ug wzoru przedstawionego na Rys. 2.<\/p>\n \u0141atwo wywnioskowa\u0107, \u017ce zmniejszenie pojemno\u015bci kondensatora spowoduje zwi\u0119kszenie cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej uk\u0142adu. Kondensatory to elementy, kt\u00f3re ze wzgl\u0119du na warunki u\u017cytkowania (napi\u0119cie, temperatura, cz\u0119sto\u015b\u0107 prze\u0142\u0105czania itd.), a tak\u017ce ze wzgl\u0119du na naturalne niszczenie polipropylenu tworz\u0105cego dielektryk, trac\u0105 swoj\u0105 pojemno\u015b\u0107 na przestrzeni czasu. Ta sama utrata pojemno\u015bci w filtrze o p = 5,67% i w filtrze o p = 7% powoduje, \u017ce pierwszy zbli\u017cy si\u0119 du\u017co bardziej do cz\u0119stotliwo\u015bci 5. rz\u0119du ni\u017c drugi. Jednocze\u015bnie, im bardziej si\u0119 do\u0144 zbli\u017ca, tym wi\u0119cej absorbuje pr\u0105du harmonicznego, na tym wi\u0119ksze przeci\u0105\u017cenie jest nara\u017cony i – ostatecznie – tym wi\u0119ksze zniszczenie w nim wyst\u0105pi. Innymi s\u0142owy, margines bezpiecze\u0144stwa<\/strong> zapewniany przy zjawisku utraty pojemno\u015bci, jest znacznie wi\u0119kszy w filtrze o p = 7%.<\/p>\n Wniosek w tym przypadku jest jasny. To jednoznaczna rekomendacja ze strony CIRCUTORA, aby u\u017cywa\u0107 filtr\u00f3w t\u0142umi\u0105cych o p = 7 % zamiast o p = 5,67 %<\/strong>, we wszystkich instalacjach, w kt\u00f3rych konieczne jest ich zastosowanie ze wzgl\u0119du na poziom wyst\u0119puj\u0105cego odkszta\u0142cenia harmonicznego.<\/p>\n Celem tej rekomendacji jest zmniejszy\u0107 ewidentne ryzyko<\/strong>, \u017ce przedwczesna<\/strong> utrata pojemno\u015bci kondensatora wywo\u0142a powa\u017cne problemy spowodowane przet\u0119\u017ceniami w baterii kondensator\u00f3w. Dzi\u0119ki temu posiadamy wi\u0119cej czasu na reakcj\u0119 poprzez odpowiednie dzia\u0142ania z zakresu obs\u0142ugi, kt\u00f3re zawsze s\u0105 zalecane w przypadku wszystkich urz\u0105dze\u0144, a tak\u017ce poprzez dzia\u0142ania naprawcze, zanim uszkodzenie b\u0119dzie nieodwracalne, a zatem o najgorszych skutkach ekonomicznych<\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Dlaczego nie wszystkie baterie do kompensacji mocy biernej s\u0105 r\u00f3wnie dobre? Znaczenie odpowiedniego filtra t\u0142umi\u0105cego W tym artykule zobaczymy, w jaki spos\u00f3b zainstalowanie baterii kondensator\u00f3w powoduje zmian\u0119 w instalacji elektrycznej. Jest to zmiana, kt\u00f3ra w przypadku z\u0142ego wyboru baterii kondensator\u00f3w mo\u017ce zdestabilizowa\u0107 system na skutek harmonicznych, powoduj\u0105c powa\u017cne problemy w samej baterii kondensator\u00f3w i w […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":181,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[33],"tags":[],"acf":[],"yoast_head":"\nZnaczenie cz\u0119stotliwo\u015bci strojenia w bateriach kondensator\u00f3w<\/h2>\n
Filtry t\u0142umi\u0105ce i ich wp\u0142yw na instalacje<\/h2>\n
![\"Fig.](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2014\/06\/grafica-impedancia-frecuencia.jpg\" "\\"Fig.")
<\/p>\nRys. 1 Wykres zale\u017cno\u015bci impedancja-cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 filtra t\u0142umi\u0105cego dla p = 7% (189 Hz) oraz p = 5,67% (210 Hz)<\/h6>\n
Inne konsekwencje strojenia filtr\u00f3w<\/h2>\n
![\"Fig.](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2014\/06\/formula-calculo-frecuencia.jpg\" "\\"Fig.")
<\/p>\nRys. 2 Wz\u00f3r na obliczenie cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowej obwodu szeregowego L-C<\/h6>\n
Wnioski dotycz\u0105ce prawid\u0142owego wyboru baterii kondensator\u00f3w<\/h2>\n